7.2 化石能源的合理利用(培优讲义)化学新教材人教版九年级上册
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内容正文:
第七单元
能源的合理利用与开发
课题2 化石能源的合理利用
考点 1 化石能源的利用
1.化石燃料
煤、石油和天然气是化石燃料,它们都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,属于不可再生能源。
2.煤和石油
(1)煤是古代植物等被埋在地下经过长期复杂的变化而形成的混合物,主要含碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素,以煤作燃料主要是利用碳元素与氧反应所释放的热量。
(2)石油是古代动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,经长期复杂的变化形成的,从油井中开采出来的石油叫原油,是一种黏稠状的液体,是由沸点不同的多种化合物组成的复杂混合物,主要含碳、氢两种元素。
(3)煤和石油的综合利用
煤的干馏
石油的分馏
原理
隔绝空气加强热,使煤分解
将温度控制在不同物质的沸点,使各物质分离
产品及用途
固体
焦炭(冶金原料)
石蜡(制成蜡烛)、沥青(铺路)
液体
煤焦油(化工原料)
汽油、煤油、柴油(不同交通工具适用的燃油),润滑油等
气体
煤气(重要燃料)
石油气(重要燃料)
拓展延伸:
①煤的干馏是化学变化,石油的分馏是物理变化。
②家庭用的液化石油气是石油化工的一种产品,其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。煤气也可作为生活燃气,主要成分为氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体等。
3.天然气
(1)天然气
天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要成分是甲烷。池沼中的气体(沼气)、煤矿矿井里的气体(瓦斯气体)的主要成分也是甲烷。我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。
(2)实验探究——甲烷的组成和性质
实验目的
探究甲烷的组成和性质
实验步骤
①点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿,观察烧杯壁上的现象
②迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
实验现象
甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁上有无色液滴产生
澄清石灰水变浑浊
化学方程式
CH4+2O2CO2+2H2O
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
实验结论
甲烷中含有碳元素和氢元素;甲烷具有可燃性,燃烧生成水和二氧化碳
(3)甲烷的性质:
①物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
②可燃性。甲烷燃烧时,产生明亮的蓝色火焰,放出热量,生成水和二氧化碳。
拓展延伸:
当燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色时,说明氧气(或空气)的量不足,燃气发生不完全燃烧,因此需要调节灶具或炉具的进风口,以增大氧气(或空气)的进气量。
(4)沼气
池沼中产生的沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就会产生沼气,可用作燃料。
(5)可燃冰(混合物)
①主要成分:甲烷水合物(CH4·xH2O)。
②形成:在低温和高压条件下形成。
③优点:热值高,储量巨大,有望成为未来新能源。
④利用:开采的关键是解决技术上的问题,如果开发和利用不当,有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。
【进阶典例】(26-27九年级上·湖南岳阳·期中)通过干馏、气化和液化等过程对煤综合利用,可显著提高其经济价值和环境效益。
(1)煤由古生物遗骸经复杂变化形成,属于__________(填“可”或“不可”)再生能源。
(2)燃煤烟气的主要成分为、CO、、等。
①以上气体中不属于计入空气质量评价主要污染物的是__________。
②利用多孔碳材料回收利用过程中,反应之一为,该过程中发生__________(填“还原”或“氧化”)反应。
③提高煤的燃烧效率能节约煤炭资源,写出一种提高煤的燃烧效率的方法:__________。
(3)煤的干馏是在隔绝空气条件下加强热,使其分解为焦炭、煤焦油和焦炉气等产物的过程,该过程属于__________(填“物理”或“化学”)变化。
(4)煤的气化过程中主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成水煤气(主要成分为CO和),该反应的化学方程式为__________。
【答案】(1)不可
(2)氧化 将煤粉碎(或鼓入足量空气,合理即可)
(3)化学
(4)
【解析】(1)煤属于化石能源,形成需要数亿年,短时间内无法再生,因此属于不可再生能源;
(2)①氮气是空气的主要组成成分,不属于空气质量评价的污染物,其余三种均为计入评价的有害气体;
②反应中得到氧,发生氧化反应;
③增大煤和氧气的接触面积、提供充足氧气均可提高燃烧效率,对应方法合理即可;
(3)煤的干馏过程生成了焦炭、煤焦油等新物质,属于化学变化;
(4)碳和水蒸气在高温条件下生成一氧化碳和氢气,化学方程式为。
解题点睛
“化石能源的利用”这一子考点的解题核心在于“变化类型辨析”与“燃烧产物归因”。考试中最大的陷阱是煤的干馏(化学变化)与石油的分馏(物理变化)混淆,以及酸雨归因错误。
一、核心考点速记(解题依据)
1. 煤的利用
①煤的组成:混合物,主要含碳元素,还含硫、氮等元素。
②煤的干馏:将煤隔绝空气加强热,生成焦炭、煤焦油、煤气等。属于化学变化。
③煤的气化/液化:转化为可燃性气体或液体燃料,属于化学变化。
④直接燃烧的危害:产生 SO₂、NO₂(致酸雨),以及烟尘、CO(不充分燃烧)。
2. 石油的利用
①石油的组成:混合物,主要含碳、氢元素。
②石油的分馏:利用各成分沸点不同,加热分离出汽油、煤油、柴油等。属于物理变化。
③石油的裂化/裂解:将大分子烃断裂为小分子,属于化学变化。
3. 天然气的利用
①主要成分:甲烷(CH₄)。
②燃烧:CH₄ + 2O₂ 点燃 CO₂ + 2H₂O,产生淡蓝色火焰。
③优点:相对清洁,燃烧产物主要为 CO₂ 和 H₂O,不含硫、氮,不直接导致酸雨。
4. 燃烧产物与环境问题归因(高频)
环境问题
主要成因
来源
酸雨
SO₂、NO₂
煤燃烧(含硫、氮)
温室效应加剧
CO₂
所有化石燃料燃烧
空气污染/中毒
CO、炭黑
燃料不充分燃烧
二、解题点睛:高频题型与答题规范
1. 变化类型辨析题(选择题必考)
例题:下列过程属于物理变化的是( )A. 煤的干馏 B. 石油的分馏 C. 煤的气化 D. 石油的裂化
答:B。石油分馏利用沸点不同分离,无新物质生成。A、C、D 均有新物质生成,属化学变化。
点睛:“干馏”是化学变化,“分馏”是物理变化,一字之差,直接决定答案。口诀:干馏化学,分馏物理。
2. 酸雨归因简答题(高频)
问:为什么用天然气代替煤作燃料能减少酸雨?
答:煤中含硫、氮元素,燃烧产生 SO₂ 和氮氧化物,溶于雨水形成酸雨;天然气主要成分是甲烷,不含硫、氮元素,燃烧产物主要是 CO₂ 和 H₂O,不直接导致酸雨。
答题模板:煤含硫氮 → 燃烧产生 SO₂/NO₂ → 酸雨;天然气不含硫氮 → 产物为 CO₂/H₂O → 不直接致酸雨。
3. 能源分类判断题(易错绝对化)
陷阱:“可燃冰是新能源,所以是可再生能源。”
点睛:错。可燃冰主要成分是甲烷水合物,属于化石能源范畴,依然不可再生。新能源 ≠ 可再生能源。
4. 充分燃烧的调控(与课时2联动)
情境:燃气灶火焰呈黄色、锅底有黑烟。
措施:调大灶具进风口。
原理:增加氧气供给,使甲烷充分燃烧,减少 CO 和炭黑生成。
三、易错判断题速练
①“煤的干馏是物理变化” → 错(化学变化)。
②“石油分馏得到汽油、煤油是化学变化” → 错(物理变化)。
③“天然气燃烧产生 CO₂ 是导致酸雨的主要原因” → 错(CO₂ 导致温室效应,酸雨主因是 SO₂ 和 NO₂)。
④“煤燃烧产生的 SO₂ 是导致温室效应的主要原因” → 错(SO₂ 致酸雨,CO₂ 致温室效应)。
⑤“石油分馏是利用各成分的化学性质不同进行分离” → 错(是利用沸点不同,物理性质)。
【拔高典例】(2026·辽宁锦州·三模)下列关于化石能源的说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气属于不可再生能源
B.液化石油气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色物质时,应调小灶具的进风口
C.煤燃烧产生的二氧化硫、氮的氧化物等物质能导致形成酸雨
D.为检测天然气是否泄漏,可以在燃气灶的上方安装报警器
【答案】B
【解析】A.煤、石油、天然气是古代生物经过上亿年地质作用形成的,短时间内无法再生,属于不可再生能源,表述正确;
B.火焰呈黄色、锅底出现黑色,是燃料不完全燃烧产生炭黑导致的,说明氧气供给不足,此时应该调大灶具进风口增加空气通入量,促进燃料充分燃烧,选项说调小进风口,表述错误;
C.煤燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物会和空气中的水、氧气反应生成酸性物质,是形成酸雨的主要污染物,表述正确;
D.天然气主要成分是甲烷,密度比空气小,泄漏后会向上飘散,因此报警器需要安装在燃气灶上方,表述正确。
故选B。
【对点练1】(25-26九年级上·河南洛阳·期末)下列关于天然气、煤、石油的说法正确的是( )
A.天然气的主要成分是甲烷
B.石油的分馏和煤的气化、液化、焦化都是化学变化
C.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【答案】A
【解析】A. 说法正确;
B. 石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,煤的气化有一氧化碳等生成,煤的液化有甲醇等液态燃料生成,煤的焦化有焦炭等物质生成,均有新物质生成,均属于化学变化,说法错误;
C. 煤制焦炭、煤焦油等产品的操作是干馏,需要隔绝空气加强热,在空气中加强热煤会直接燃烧,无法得到目标产物,说法错误;
D. 可燃物燃烧需要温度达到着火点,不加热时温度达不到石油的着火点,无法直接燃烧,说法错误。
【对点练2】(2025·四川资阳·中考真题)中国传统文化对人类文明贡献巨大,许多诗句和典籍中都蕴含化学知识。
(1)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷,高焰飞煽于天垂。”该句描写了天然气的燃烧。天然气中的甲烷完全燃烧的化学方程式为_______________________________。
(2)《三国志·吴书·周瑜传》记载,赤壁之战中,黄盖以“蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,……时风盛猛,悉延烧岸上营落”。从燃烧条件分析,“时风盛猛”使火势更旺的原因是________________________。
(3)《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料:“颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑”,该化石燃料是石油。下列说法错误的是__________。
A.石油属于不可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等
D.化石燃料只能通过燃烧加以利用
【答案】(1)
(2)提供足够的空气(氧气)
(3)CD
【解析】(1)甲烷完全燃烧时和氧气反应,生成二氧化碳和水,化学方程式见答案。
(2)燃烧需要满足与氧气接触的条件,大风会带来大量新鲜空气,提高氧气浓度,让燃烧反应更充分剧烈,因此火势更旺。
(3)A. 石油属于化石燃料,是不可再生能源,说法正确;
B. 石油通过分馏炼制可以得到汽油、煤油、柴油等产品,说法正确;
C. 化石燃料仅包含煤、石油、天然气三类,氢气不属于化石燃料,说法错误;
D. 化石燃料除了燃烧供能外,还可以作为化工原料生产塑料、药品等产品,并非只能燃烧利用,说法错误。
考点 2 降低化石能源的利用对环境的影响
1.化石能源的利用对环境的影响及防治
(1)酸雨
形成
煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨
危害
①危害人体健康;②破坏土壤、森林、植被;③腐蚀建筑物及金属制品;④导致水体酸化,严重影响水生动植物的生长
防治
①大力推广使用脱硫煤,改进生产中使用的脱硫设备;②用天然气替代煤
(2)汽车燃料的燃烧
汽车燃料的燃烧对空气的影响
减少汽车尾气污染的措施
汽车燃料燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成大气污染
①改进发动机的燃烧方式,使汽油能充分燃烧;
②使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;
③加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路;
④推广使用电动汽车
(3)大量化石能源燃烧释放的二氧化碳还会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
2.能源的利用与开发
(1)氢气
物理性质
无色、无味的气体,密度比空气的小,难溶于水
化学性质
①可燃性:2H2+O22H2O;
②还原性:H2+CuOH2O+Cu
氢能源的优点
氢气本身无毒;热值高;原料来源广泛;燃烧产物是水,不会污染空气,也不会向大气排放二氧化碳
用途
作为一种清洁的高能燃料,氢气已应用于航天、交通等领域,如我国研制的大推力氢氧火箭发动机、氢能源市域列车等
未能广泛应用的原因
氢气大量制取和储运成本较高
发展前景
随着科技的发展,氢能源的开发和利用已取得很大进展,氢气将可能成为主要的能源之一
(2)氢气的制取
①在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气,反应原理为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,实验装置如图所示。
②工业上,一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。
(3)开发和利用新能源
人们正在开发和利用许多其他能源,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等,促进能源消费结构不断优化,向清洁低碳方向转变。
【进阶典例】(2026·广东广州·三模)下列有关常见燃料的说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源 B.氢气是最清洁的燃料,燃烧产物只有水
C.天然气的主要成分是CO,燃烧时易发生爆炸 D.石油分馏属于化学变化,可得到汽油、柴油等产品
【答案】B
【解析】A、煤、石油、天然气属于化石燃料,形成周期长达数百万年,是不可再生能源,A错误。
B、氢气燃烧的反应为,产物只有水,无任何污染物,是最清洁的燃料,B正确。
C、天然气的主要成分是甲烷,不是,C错误。
D、石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质,没有新物质生成,属于物理变化,D错误。
解题点睛
“降低化石能源利用对环境的影响”这一子考点的解题核心在于“环境问题与污染物的精准对应”以及“措施与原理的匹配”。考试中最大的陷阱是把 CO₂ 归因为酸雨、把“加高烟囱”当成减排措施,以及混淆“减少污染”与“减少碳排放”两类措施。
一、核心考点速记(解题依据)
1. 化石能源利用引发的三类环境问题(精准对应)
环境问题
主要污染物
主要来源
危害
酸雨
SO₂、NO₂
煤燃烧(含硫、氮)、汽车尾气
腐蚀建筑、酸化土壤水体
温室效应加剧
CO₂
所有化石燃料燃烧
全球变暖、海平面上升
空气污染/中毒
CO、炭黑、烟尘
燃料不充分燃烧
中毒、雾霾
点睛:CO₂ 不是空气污染物(它参与光合作用,是温室气体但非污染物),不导致酸雨。选择题中“CO₂ 是导致酸雨的主要气体”直接判错。
2. 降低影响的措施(按原理分类)
措施类别
具体做法
对应解决的问题
减少污染物排放
煤脱硫、使用清洁能源(天然气)、汽车尾气催化转化
酸雨、空气污染
提高燃料利用率
充分燃烧(增大氧气、增大接触面积)
减少 CO 和炭黑
开发新能源替代
太阳能、风能、水能、地热能、氢能
减少 CO₂ 排放、缓解能源危机
碳捕集与封存
捕集 CO₂ 并封存
减缓温室效应
3. 新能源的辨析(易错)
①属于新能源:太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、氢能、生物质能。
②不属于新能源:煤、石油、天然气(化石能源)、可燃冰(化石能源)。
易错点:可燃冰常被误认为新能源,但它主要成分是甲烷水合物,属于化石能源,不可再生。
二、解题点睛:高频题型与答题规范
1. 环境问题归因题(选择题高频)
例题:下列气体中,能导致酸雨的是( )A. CO₂ B. CO C. SO₂ D. CH₄
答:C。SO₂ 和 NO₂ 溶于雨水形成酸雨;CO₂ 致温室效应,CO 有毒,CH₄ 是温室气体但非酸雨主因。
2. 措施评价题(易错陷阱)
陷阱:“将工厂烟囱加高,可以减少酸雨的形成。”
点睛:错。加高烟囱只是把污染物排到更高处扩散,没有减少 SO₂ 的排放总量,不能从根本上减少酸雨。正确措施是煤脱硫、使用清洁能源。
另一个陷阱:“植树造林能减少酸雨” → 不严谨。植树造林主要吸收 CO₂、净化空气,对已排放的 SO₂ 致酸雨问题作用有限,治本之策是减少 SO₂ 排放。
3. 新能源判断题(易错绝对化)
陷阱:“可燃冰是新能源,所以是可再生能源。”
点睛:错。可燃冰属于化石能源,不可再生。新能源 ≠ 可再生能源。
4. 综合简答题答题模板
问:为降低化石能源利用对环境的影响,请提出两条合理建议。
答:①使用清洁能源(如天然气、太阳能),减少 SO₂ 和 CO₂ 排放;②使燃料充分燃烧(调大进风口),减少 CO 和炭黑生成。
答题模板:措施 + 对应解决的环境问题,一条措施对应一个污染问题,避免泛泛而谈。
三、易错判断题速练
①“CO₂ 是导致酸雨的主要气体” → 错(酸雨主因是 SO₂ 和 NO₂,CO₂ 致温室效应)。
②“加高工厂烟囱可以减少酸雨的形成” → 错(未减少 SO₂ 排放总量)。
③“可燃冰属于可再生能源” → 错(化石能源,不可再生)。
④“化石燃料燃烧产生的 CO₂ 是空气污染物” → 错(CO₂ 是温室气体,不是空气污染物)。
⑤“使用天然气代替煤可减少酸雨,是因为天然气不含硫、氮元素” → 正确(燃烧产物主要为 CO₂ 和 H₂O)。
【拔高典例】(2026·广东·一模)下图是氢氧燃料电池工作原理:与在电池装置中反应产生直流电。说法正确的是( )
A.该电池中发生的反应与电解水相同
B.参加反应的两种分子的质量比为2:1
C.氢气来源广泛,价格低廉,易于储存
D.该过程将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A、电解水是水通电分解为氢气和氧气,属于分解反应;该电池中是氢气和氧气反应生成水,属于化合反应,二者反应不同,错误。
B、反应化学方程式为,参加反应的和质量比为,错误。
C、目前氢气制取成本高,储存、运输难度大,并非价格低廉、易于储存,错误。
D、该装置通过氢气和氧气的化学反应产生电能,是将化学能转化为电能,正确。
【对点练1】(2026·湖南·模拟预测)《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。
(1)为了减少空气污染物的排放,我国大力推广使用脱硫煤,并在很多地区用天然气代替煤。天然气的主要成分为,其在空气中充分燃烧的化学方程式是__________________________。
(2)合肥市已有部分公交车使用氢气作燃料,氢气作为理想能源,其优点是__________________________(写1种即可)。
(3)我国成功运行千吨级太阳燃料合成示范项目——“液体阳光”,首次将太阳能转化成液体燃料甲醇(),为2060年实现碳中和目标迈出了坚实的一步,该反应的微观示意图如图所示:
参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为_____________,该反应中涉及的氧化物共有_____________种。
【答案】(1)
(2)燃烧产物是水,不会污染空气(或热值高,合理即可)
(3)2
【解析】(1)甲烷在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,根据反应前后原子种类、数目不变配平化学方程式即可。
(2)氢气燃烧的产物只有水,不会造成空气污染,且热值远高于常见化石燃料,可通过水分解制取,来源广泛,答出任意一点即可。
(3)根据微观示意图写出配平的反应方程式:,因此参加反应的甲()、乙()分子个数比为;
氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,该反应中只有、属于氧化物,共2种。
【对点练2】(25-26九年级下·重庆忠县·期中)利用和在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和),是实现“双碳”经济的有效途径之一、图1中催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应。当催化剂表面的积碳量变大,会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时,积碳量与温度的关系如图2所示。
(1)是天然气的主要成分,除天然气外,下列燃料中也属于化石燃料的是___________(填字母序号,可多选)。
A.煤 B.石油 C.乙醇
(2)根据图1所示原理,写出积碳反应的化学方程式:___________。
(3)氢气作为能源的优点是___________(写一条)。
(4)分析图2可知,和得到合成气的反应适宜在温度处于___________℃时进行。
(5)和在催化剂的作用下制得CO和的过程中,表现出___________(填“氧化”或“还原”)性。
【答案】(1)AB
(2)
(3)燃烧产物只有水,无污染或热值高、原料来源广等(答案合理即可)
(4)700
(5)还原
【解析】(1)化石燃料包含煤、石油、天然气三类,乙醇属于可再生能源,不属于化石燃料,因此选AB。
(2)根据图1信息,积碳反应为甲烷在催化剂作用下分解生成碳单质和氢气,方程式为。
(3)氢气燃烧的产物仅为水,不会产生污染物,氢气完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍,氢气是一种清洁的高能燃料。
(4)积碳量越低,催化剂与反应物接触越充分,反应效果越好,由图2可知700℃时积碳量最低,因此适宜在该温度下反应。
(5)反应中里的碳元素化合价从-4价升高到中的+2价,化合价升高,被氧化,作还原剂,表现出还原性。
1.(2026·广西南宁·二模)为守护环境,人们积极探寻清洁燃料。从环境保护的角度考虑,下列燃料中最理想的是( )
A.煤 B.氢气
C.汽油 D.一氧化碳
【答案】B
【解析】A.煤燃烧会生成二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物,易引发酸雨,不符合环保要求。
B.氢气燃烧的产物只有水,无任何污染物,是最理想的清洁燃料。
C.汽油燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体,污染空气,不符合要求。
D.一氧化碳本身有毒,燃烧产物为二氧化碳,过量排放会加剧温室效应,不符合要求。
2.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)下列说法错误的是( )
A.能产生温室效应的气体只有二氧化碳
B.使用脱硫煤可以减少酸雨的产生
C.氢气无毒,是一种清洁的高能燃料,已应用于航天、交通等领域。
D.发生CO中毒,轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治。
【答案】A
【解析】A.能产生温室效应的气体除外,还有甲烷、臭氧、氟利昂等,并非只有二氧化碳,错误;
B.酸雨主要由、氮氧化物的排放引起,使用脱硫煤可减少排放,能减少酸雨的产生,正确;
C.氢气无毒,燃烧产物只有水、无污染,且热值高,属于清洁高能燃料,目前已应用于航天、氢能源交通等领域,正确;
D.会与血红蛋白结合使其失去携氧能力,造成人体缺氧中毒,轻度中毒时呼吸大量新鲜空气可缓解症状,严重时需立即送医救治,正确;
3.(26-27九年级上·辽宁丹东·阶段检测)“保护碧水蓝天,营造绿色家园”。下列做法不符合这一主题的是( )
A.加高工厂烟囱 B.推广使用新能源汽车
C.积极植树造林 D.将垃圾进行分类处理
【答案】A
【解析】A.加高工厂烟囱,只是把废气排放到更高更远的地方,并没有从根本上减少污染物的排放,依然会造成大气污染,不符合“保护碧水蓝天,营造绿色家园”的主题。
B.推广新能源汽车可以减少燃油车的尾气污染物排放,C.植树造林可以净化空气、改善生态环境,D.垃圾分类处理有利于资源回收利用、减少环境污染,三者都符合绿色环保的主题。
4.(2026·江苏南通·中考真题)通江达海的南通依托江海优势大力发展新能源产业。下列属于新能源的是( )
A.风能 B.煤炭
C.石油 D.天然气
【答案】A
【解析】煤炭、石油、天然气是三大传统化石燃料,风能属于新能源,故选A。
5.(2026·江苏镇江·中考真题)化石燃料是重要的化工原料,其储量有限,须综合利用。下列属于煤的深加工产品的是( )
A.汽油 B.石蜡
C.柴油 D.焦炭
【答案】D
【解析】 焦炭是通过煤的干馏得到的,因此焦炭属于煤的深加工产品。汽油、柴油、石蜡均是石油经分馏、裂化等炼制工艺得到的产品,不属于煤的深加工产物。
6.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)下列关于能源说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气是可再生能源
B.氢气是最清洁的高能燃料
C.化石燃料不会造成环境污染
D.太阳能不属于新能源
【答案】B
【解析】A.煤、石油、天然气属于化石燃料,形成周期长达上亿年,短时间内无法自然再生,属于不可再生能源,错误;
B.氢气燃烧的反应为,产物只有水,无任何污染物,且热值远高于常见燃料,是最清洁的高能燃料,正确;
C.化石燃料中含有硫、氮等杂质元素,燃烧会生成、等有害气体以及烟尘,会造成酸雨、雾霾等环境污染,错误;
D.新能源指传统化石能源之外、正在推广研发的清洁能源,太阳能属于典型的新能源,错误。
7.(2026·广东广州·三模)下列有关常见燃料的说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.氢气是最清洁的燃料,燃烧产物只有水
C.天然气的主要成分是CO,燃烧时易发生爆炸
D.石油分馏属于化学变化,可得到汽油、柴油等产品
【答案】B
【解析】A、煤、石油、天然气属于化石燃料,形成周期长达数百万年,是不可再生能源,A错误。
B、氢气燃烧的反应为,产物只有水,无任何污染物,是最清洁的燃料,B正确。
C、天然气的主要成分是甲烷,不是,C错误。
D、石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质,没有新物质生成,属于物理变化,D错误。
8.(2026·宁夏银川·三模)同学们利用课余时间对家用燃料的变迁与合理使用进行了调查,家用燃料的变迁过程为木材→蜂窝煤→液化石油气→天然气,下列说法不正确的是( )
A.蜂窝设计提高了煤的利用率
B.上述燃料均属于可再生能源
C.天然气燃烧时火焰呈黄色,应将灶具进风口调大
D.上述燃料都含有碳元素,完全燃烧后均能生成CO2
【答案】B
【解析】A、蜂窝煤的多孔结构增大了煤与氧气的接触面积,能让煤燃烧更充分,因此提高了煤的利用率,A正确。
B、煤、液化石油气、天然气都属于化石燃料,是经过上亿年形成的不可再生能源,B错误。
C、天然气燃烧火焰呈黄色,说明氧气供给不足、燃烧不充分,调大灶具进风口可增加空气通入量,使燃烧恢复充分,C正确。
D、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,题干涉及的燃料都含有碳元素,完全燃烧后均生成,D正确。
9.(2026·山西临汾·三模)2026年3月31日“无人空中重卡”长鹰-8成功首飞。该飞行器以煤油为燃料,具备载重大、航程远的特点,可应用于物资投送、高原及海岛运输等领域。以下有关煤油的说法中,正确的是( )
A.属于纯净物 B.是合成产品
C.原料是石油 D.燃烧无污染
【答案】C
【解析】A.煤油是由11~16个碳原子的多种烃类组成的混合物,不属于纯净物,错误。
B.煤油是石油分馏得到的化石燃料加工产物,不属于人工合成的化工产品,错误。
C.煤油的生产原料是石油,通过石油常压分馏即可得到煤油馏分,正确。
D.煤油含硫、氮等元素,燃烧会生成二氧化硫、氮氧化物等污染物,不完全燃烧还会产生CO、炭黑等物质,并非无污染,错误。
10.(2026·江苏常州·二模)家用燃料历经“木柴→煤→液化石油气→天然气”的更新过程。下列有关其更新的理由不正确的是( )
A.燃料使用更便捷 B.都是可再生能源
C.燃料燃烧更清洁 D.燃料燃烧更充分
【答案】B
【解析】A.从固体燃料变为气体燃料,使用操作更便捷,选项正确;
B.可再生能源指短期内可自然再生、可重复利用的能源,煤、液化石油气、天然气都属于化石燃料,是经漫长地质年代形成的不可再生能源,选项错误;
C.燃料含杂质更少,燃烧产生的污染物更少,更清洁,选项正确;
D.气体燃料与空气接触面积更大,燃烧更充分,选项正确。
故选B。
11.(2026·陕西咸阳·模拟预测)空气是一种宝贵的资源。下图是空气中的主要成分,箭头表示不同物质发生转换(其中反应条件、部分反应物及生成物已略去)。下列说法错误的是( )
A.过多会导致温室效应增强
B.①中产生的和的体积比为
C.若②的反应物只有两种单质,则另一种反应物为
D.若③通过化石燃料燃烧实现,则甲中一定含有碳元素
【答案】D
【解析】A.CO2是主要的温室气体,排放过多会导致温室效应增强,正确;
B.反应①是水的通电分解,反应为,生成和的体积比为,正确;
C.根据质量守恒,反应前后元素种类不变,含有N、H两种元素,反应物之一是单质,则另一种单质只能由H元素组成,即,正确;
D.化石燃料燃烧是燃料与反应,产物可能是、等,若甲为则不含碳元素,因此甲不一定含有碳元素,错误。
12.(26-27九年级上·山东德州·阶段检测)新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
(1)目前,人类利用的能量大多来自化石燃料,如石油、天然气和___________。在有石油的地方,一般都有天然气存在,天然气的主要成分是甲烷,其燃烧的方程式为___________。
(2)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,此时可调___________(填“小”或“大”)燃气灶的进风口,使燃料充分燃烧,节约能源。
(3)我国研制出一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和______________________不变。
②过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,该反应的化学方程式为_________________。
(4)随着科学技术的发展,氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是_______________________________________________________(答一点即可)。
【答案】(1)煤
(2)大
(3)质量
(4)燃烧产物是水,无污染(或热值高,合理即可)
【解析】(1)三大化石燃料包括煤、石油、天然气;
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,根据原子守恒配平即可得到反应方程式。
(2)锅底出现黑色物质是天然气不充分燃烧生成碳单质,说明氧气不足,调大进风口可增加氧气通入量,促进燃料充分燃烧。
(3)催化剂的特点是“一变两不变”,反应前后化学性质和质量均不变;
根据后续产物含氢元素,可知单质X为,根据质量守恒,另一种常见氧化物为,配平得到反应方程式。
(4)氢气燃烧只生成水,无污染物排放,且相同质量下氢气的热值远高于常规化石燃料,制取原料水来源广泛,任选一点作答即可。
13.(2026·西藏·中考真题)阅读科普材料,请用所学化学知识回答下列问题。
冰滴咖啡(图1)是制作咖啡饮品的一种方式,设计者从中获取灵感设计出了一套声音艺术装置-《振动的时间》(图2)。该装置中有类似冰滴壶的容器里放着很多冰块,这些冰块慢慢融化,象征着地球上不断消融的冰川。如果打开开关,让水滴落下来,可以听到滴滴答答的声音。但这细微的声音通过音响的放大,会变成巨大的声响,像冰川表层崩塌的声音,也像冰川内部的“心跳声”。
(选自《我们爱科学》2023年3月,有删改)
(1)冰川不断消融,主要是因为大气中CO2含量不断上升,导致___________效应增强。
(2)大量使用化石能源导致CO2排放量增多。化石能源主要有煤、石油、 ___________,写出化石能源充分燃烧的一个化学方程式____________。
(3)CO2并不是破坏生态环境的“罪人”,而是有利于人类生存环境的“功臣”。写出CO2的一个用途__________________。
(4)开关可以控制冰水滴落的速度,象征着人类目前或许还有办法控制冰川的消融。请你写出控制大气中CO2含量增多的一条措施___________。
【答案】(1)温室
(2)天然气
(3)灭火(合理即可)
(4)大力植树造林(合理即可)
【解析】(1)大气中二氧化碳增多会导致温室效应增强。
(2)三大化石燃料为煤、石油、天然气;
天然气主要成分为甲烷,甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水。
(3)二氧化碳的用途有:灭火、用作气体肥料、用于人工降雨、生产碳酸饮料等。
(4)降低大气CO2含量思路:减少排放(减少化石燃料燃烧,使用太阳能、氢能等清洁能源);增加吸收(大力植树造林)。
14.(2026·山东枣庄·三模)兴趣小组以“汽车燃料发展”为主题开展调查活动并将资料收集整理如下。
回答下列问题:
(1)蒸汽机汽车使用煤为燃料。提高煤的燃烧效率的一种方法是________。
(2)从燃烧条件分析,汽油机内电子点火器的作用是________。
(3)天然气可做汽车燃料。天然气属于________(填“可再生资源”或“不可再生资源”)。
(4)我国科学家利用“分子围栏”解决甲烷高效变甲醇的难题。在70℃和催化剂的作用下,甲烷转化成甲醇(CH3OH)的微观示意图如图所示。甲烷转化成甲醇的化学方程式为________。
(5)“碳中和”愿景下,你认为未来汽车燃料的特点有___________(答1条)。
【答案】(1)将煤粉碎为煤粉(或鼓入足量空气,合理即可)
(2)使温度达到可燃物的着火点
(3)不可再生资源
(4)
(5)燃烧产物无污染(或原料可再生、热值高等,合理即可)
【解析】(1)增大可燃物与氧气的接触面积或提高氧气浓度,都能使煤燃烧更充分,从而提高燃烧效率。
(2)燃烧的三个条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,汽油机内的汽油是可燃物且已和空气接触,电子点火器通过点火产生高温,作用是让温度升高到汽油的着火点,引燃汽油。
(3)天然气属于化石燃料,是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的,短时间内无法再生,因此属于不可再生资源。
(4)根据微观示意图,反应物是、和,生成物是和,反应条件为、“分子围栏”催化剂,其反应的化学方程式为。
(5)“碳中和”要求减少二氧化碳排放,因此未来汽车燃料需要符合低碳、环保的特点,比如燃烧不产生二氧化碳、产物无污染、可通过可再生途径获取等。
1.(25-26八年级下·黑龙江鸡西·期末)人类的发展史可以看作是一部能源开发史。
(1)“伐薪烧炭南山中”的“烧炭”过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化,利用木炭取暖要注意适当通风,防止_______气体使人中毒。
(2)“西气东输”输送的是天然气,从组成的角度分析,利用天然气代替煤燃烧可以减轻酸雨产生的原因是________________________。电能是日常生活中最方便使用的能源,除了火力发电外,请另写出一种发电形式________。
(3)氢能源被认为是理想的清洁高能燃料,已经应用于航天、交通等领域,这里的“清洁”表现在_____________________。
(4)科学家设计出一套科学低成本的生产氢气方式,如上图所示,太阳能电池实现了太阳能到_____能的转化。从分子的角度分析,将氢气压缩可以装入储氢罐体现了__________________。
【答案】(1)化学 CO/一氧化碳
(2)甲烷不含硫元素,燃烧不产生 SO2 , 水力发电(合理即可)
(3)燃烧后生成水,无污染
(4)电 分子间有间隔,气体分子间隔较大
【解析】(1)烧炭过程中木材反应生成炭等新物质,属于化学变化;木炭不完全燃烧会生成有毒的CO,通风可避免CO聚集导致中毒。
(2)酸雨主要由、等酸性气体溶于雨水形成,煤含较多硫元素,燃烧会释放大量,而天然气主要成分为,不含硫元素,燃烧不产生,因此能减轻酸雨;除火力发电外,如水力、核能均可用于发电。
(3)氢气燃烧生成物只有水,不会污染环境,因此属于清洁能源。
(4)由流程可知太阳能电池将太阳能转化为电能;分子间有间隔,气体分子间间隔较大,加压时分子间隔明显缩小,因此氢气可以被压缩装入储氢罐。
2.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)我们从柴薪进入到燃煤再到天然气的普及(如图1),家用燃料的变迁见证了中国经济的发展。根据图示及相关知识回答下列问题:
(1)人类利用的能量大多来自化石能源,如煤、石油和天然气等,这些化石能源都是__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)日常生活中,当燃气灶的火焰呈现黄色,锅底出现黑色物质时,就需要调节灶具的进风口,使燃料能充分燃烧。这是因为燃料不能充分燃烧,通常会__________(填字母)。
a.放出更多的热量
b.使燃料的利用率提高
c.浪费资源,且污染空气
(3)工业上利用廉价的煤炭资源生产甲烷的过程如图1所示。
反应器1:在催化剂和高温的条件下,煤粉(即C)与发生反应生成CO和,该反应的化学方程式为____________________;在这个反应中,水失去氧而变成氢气。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应属于__________(填“氧化”或“还原”)反应。
反应器2:600-700℃时,CO与发生反应生成甲烷和水,此过程中,参加反应的CO与的分子个数比为__________(填最简整数比)。
(4)分别充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的和的质量如图2所示,据此分析,__________(填“煤”或“天然气”)的燃烧对环境影响较小。
【答案】(1)不可再生
(2)c
(3)还原 1∶3
(4)天然气
【解析】(1)煤、石油、天然气等化石能源由古代生物遗骸经漫长地质作用形成,短时间内无法再生,属于不可再生能源。
(2)燃料不充分燃烧时,放出热量更少、燃料利用率降低,还会生成一氧化碳、炭黑等污染物,既浪费资源又污染空气,因此选c。
(3)反应器1的反应根据反应物、生成物和反应条件配平,原子守恒即可得到方程式;
根据定义,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应;
反应器2的反应配平后为,因此参加反应的与的分子个数比为。
(4)等质量的天然气和煤完全燃烧时,二者排放的质量相近,但天然气排放的(酸雨的主要成因污染物)远少于煤,因此天然气对环境影响更小。
3.(2026·新疆哈密·三模)大国担当,中国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和如图1、图2;同时“绿电”与“绿氢”转化如图3。根据所给的信息,分析并回答下列问题。
(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”是指______。
A.碳元素 B.二氧化碳 C.碳单质
(2)图1是“碳中和”所采用的三种方法。绿色植物可以通过光合作用把二氧化碳转化为葡萄糖和供给人们呼吸的______;
(3)在催化作用下可转化为汽油,过程如图2。在反应①中和的分子个数比为,则另一种生成物是______(填写化学式)。反应②生成的中,碳、氢元素的质量比为______。
(4)图3是将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为______,从宏观视角看,水由______组成。
(5)氢气作燃料的优点是______。
【答案】(1)B
(2)氧气/O2
(3)H2O 6:1
(4)水由氢、氧元素组成
(5)燃烧产物是水,无污染/热值高/原料水来源广泛
【解析】(1)碳达峰、碳中和管控的是温室气体CO2,因此这里的 “碳” 指二氧化碳,故选B。
(2)绿色植物进行光合作用,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,氧气能供给呼吸。
(3)由图2可知:CO2和H2反应生成CO,且CO2和H2的分子个数比=1:1,所以该反应化学方程式为,则另一种生成物是H2O。
中,碳、氢元素的质量比= 。
(4)电解水生成氢气、氧气,该反应化学方程式为,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,宏观上水由氢、氧两种元素组成。
(5)氢气燃烧生成物只有水,清洁无污染;同等质量下氢气热值远大于化石燃料;制取氢气原料水储量丰富。
4.(25-26九年级下·上海闵行·阶段检测)氢能是人类未来的理想能源之一,制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一:制氢
根据生产来源和碳排放量不同,可将氢能分为以下三类。
(1)“灰氢”是用化石燃料制氢,过程中主要发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。从生成物的角度分析,该方法造成的环境问题是_____。
A.酸雨
B.温室效应增强
C.臭氧空洞
(2)以天然气为原料并采用如图流程制氢,最终制得的属于“蓝氢”,请分析作出此判断的依据。_____
(3)利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”,该反应的化学方程式为_____。请列举除氢能之外的一种可再生能源_____。
项目二:储氢
(4)物理储氢:在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中,发生变化的是_____。
A.氢分子的质量
B.氢分子的大小
C.氢分子间的间隔
D.氢分子的体积
(5)化学储氢:可利用Mg—Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2,MgH2中氢元素的化合价为_____。
A. B.
C.+1 D.+2
项目三:释氢
(6)的一种释氢过程如图所示,释氢开始时反应速率较快,然后逐渐减小。据图分析,反应速率逐渐减小的原因是_____。
项目四:用氢
(7)氢气是理想的燃料,原因是_____(任写一条)。
【答案】(1)化学 B
(2)以天然气(化石燃料)为原料制氢,同时对生成的CO2进行了捕集、封存,符合蓝氢的定义
(3)太阳能(合理即可)
(4)C
(5)B
(6)反应生成的层覆盖在表面,阻碍了与水的接触,使反应速率减慢
(7)燃烧产物只有水,无污染(或热值高、制取原料来源广,合理即可)
【解析】(1)化石燃料制氢有新物质H2、CO2生成,属于化学变化;该过程排放大量CO2,CO2会造成温室效应增强,而酸雨由硫氮氧化物导致,臭氧空洞由氟利昂等导致,不是CO2排放引起的,故选B。
(2)该方法以化石燃料(天然气)为原料制氢,过程中分离捕集了CO2,不向环境排放大量CO2,符合蓝氢的分类标准,因此属于蓝氢。
(3)水在通电条件下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为;太阳能、风能、地热能等都属于常见可再生能源。
(4)高压压缩氢气属于物理变化,氢分子的质量、大小、体积都不变,仅分子间的间隔减小,故选C。
(5)在MgH2中镁元素的化合价为+2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,其中氢元素的化合价为-1价,故选B。
(6)反应生成的Mg(OH)2覆盖在MgH2表面,阻碍了水与内部MgH2接触,反应物接触面积减小,因此反应速率逐渐减小。
(7)氢气燃烧产物是水,无污染(或热值高、制取原料来源广,任写一条合理即可)
5.(2026·广东深圳·中考真题)燃料燃烧是人类获取能量的最重要的途径,其中甲烷(、甲醇()是重要的燃料。
(1)请帮助桐斌和彭宽同学判断,天然气(主要成分)属于_____(可再生/不可再生)能源。
(2)甲烷沸点,甲醇沸点。从运输储存角度分析汪锐同学和佳佳同学应选________(选填“”或“”)用来做车载燃料。
(3)工业中高温条件下制备的化学反应如图所示,请帮助嘉贤同学和泽枫同学写出化学反应方程式_____________________。其中在化学反应中催化剂的质量和________保持不变。
(4)探究燃料的燃烧可提升化学反应的应用价值,已知16克完全燃烧放出热量为。
①已知完全燃烧为,和卓琪同学一起求3.2克完全燃烧产生的质量_____(根据化学方程式写出计算过程)。
②热值是物质完全燃烧放出热量与其质量之比,已知热值为,从热值的角度帮助肖亚同学分析_____(选填“”或“”)为最优燃料。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3)化学性质
(4)解:设完全燃烧产生的质量为。
答:3.2克完全燃烧产生的质量为8.8克。
【解析】(1)天然气是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的化石能源,短时间内无法从自然界得到补充,因此属于不可再生能源。
(2)甲烷沸点为,常温下是气体,运输储存需要高压液化设备,难度大、成本高;甲醇沸点为,常温下是液体,更便于车载场景下的运输和储存。
(3)根据反应微观示意图,反应物是和在高温和催化剂的条件下生成和,化学方程式略;
根据催化剂的定义,催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都保持不变。
(4)①见答案。
②甲烷的热值为,远大于甲醇的,等质量下甲烷完全燃烧放出的热量更多,因此从热值角度是更优燃料。
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第七单元
能源的合理利用与开发
课题2 化石能源的合理利用
考点 1 化石能源的利用
1.化石燃料
、 和 是化石燃料,它们都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,属于 能源。
2.煤和石油
(1)煤是古代植物等被埋在地下经过长期复杂的变化而形成的混合物,主要含碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素,以煤作燃料主要是利用碳元素与氧反应所释放的热量。
(2)石油是古代动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,经长期复杂的变化形成的,从油井中开采出来的石油叫原油,是一种黏稠状的液体,是由沸点不同的多种化合物组成的复杂混合物,主要含碳、氢两种元素。
(3)煤和石油的综合利用
煤的干馏
石油的分馏
原理
隔绝空气加强热,使煤分解
将温度控制在不同物质的沸点,使各物质分离
产品及用途
固体
焦炭(冶金原料)
石蜡(制成蜡烛)、沥青(铺路)
液体
煤焦油(化工原料)
汽油、煤油、柴油(不同交通工具适用的燃油),润滑油等
气体
煤气(重要燃料)
石油气(重要燃料)
拓展延伸:
①煤的干馏是 变化,石油的分馏是 变化。
②家庭用的液化石油气是石油化工的一种产品,其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。煤气也可作为生活燃气,主要成分为氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体等。
3.天然气
(1)天然气
天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要成分是 。池沼中的气体( )、煤矿矿井里的气体( 气体)的主要成分也是甲烷。我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。
(2)实验探究——甲烷的组成和性质
实验目的
探究甲烷的组成和性质
实验步骤
①点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿,观察烧杯壁上的现象
②迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
实验现象
甲烷燃烧 ,放出热量,烧杯内壁上有无色液滴产生
澄清石灰水变
化学方程式
实验结论
甲烷中含有 元素和 元素;甲烷具有 性,燃烧生成
(3)甲烷的性质:
①物理性质: 、 的气体,密度比空气 , 溶于水。
②可燃性。甲烷燃烧时,产生明亮的蓝色火焰,放出热量,生成水和二氧化碳。
拓展延伸:
当燃气灶或煤炉的火焰呈现 色或 色,锅底出现 色时,说明氧气(或空气)的量不足,燃气发生不完全燃烧,因此需要调节灶具或炉具的进风口,以增大氧气(或空气)的进气量。
(4)沼气
池沼中产生的沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就会产生沼气,可用作燃料。
(5)可燃冰( 物)
①主要成分:甲烷水合物(CH4·xH2O)。
②形成:在低温和高压条件下形成。
③优点:热值高,储量巨大,有望成为未来新能源。
④利用:开采的关键是解决技术上的问题,如果开发和利用不当,有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。
【进阶典例】(26-27九年级上·湖南岳阳·期中)通过干馏、气化和液化等过程对煤综合利用,可显著提高其经济价值和环境效益。
(1)煤由古生物遗骸经复杂变化形成,属于__________(填“可”或“不可”)再生能源。
(2)燃煤烟气的主要成分为、CO、、等。
①以上气体中不属于计入空气质量评价主要污染物的是__________。
②利用多孔碳材料回收利用过程中,反应之一为,该过程中发生__________(填“还原”或“氧化”)反应。
③提高煤的燃烧效率能节约煤炭资源,写出一种提高煤的燃烧效率的方法:__________。
(3)煤的干馏是在隔绝空气条件下加强热,使其分解为焦炭、煤焦油和焦炉气等产物的过程,该过程属于__________(填“物理”或“化学”)变化。
(4)煤的气化过程中主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成水煤气(主要成分为CO和),该反应的化学方程式为__________。
解题点睛
“化石能源的利用”这一子考点的解题核心在于“变化类型辨析”与“燃烧产物归因”。考试中最大的陷阱是煤的干馏(化学变化)与石油的分馏(物理变化)混淆,以及酸雨归因错误。
一、核心考点速记(解题依据)
1. 煤的利用
①煤的组成:混合物,主要含碳元素,还含硫、氮等元素。
②煤的干馏:将煤隔绝空气加强热,生成焦炭、煤焦油、煤气等。属于化学变化。
③煤的气化/液化:转化为可燃性气体或液体燃料,属于化学变化。
④直接燃烧的危害:产生 SO₂、NO₂(致酸雨),以及烟尘、CO(不充分燃烧)。
2. 石油的利用
①石油的组成:混合物,主要含碳、氢元素。
②石油的分馏:利用各成分沸点不同,加热分离出汽油、煤油、柴油等。属于物理变化。
③石油的裂化/裂解:将大分子烃断裂为小分子,属于化学变化。
3. 天然气的利用
①主要成分:甲烷(CH₄)。
②燃烧:CH₄ + 2O₂ 点燃 CO₂ + 2H₂O,产生淡蓝色火焰。
③优点:相对清洁,燃烧产物主要为 CO₂ 和 H₂O,不含硫、氮,不直接导致酸雨。
4. 燃烧产物与环境问题归因(高频)
环境问题
主要成因
来源
酸雨
SO₂、NO₂
煤燃烧(含硫、氮)
温室效应加剧
CO₂
所有化石燃料燃烧
空气污染/中毒
CO、炭黑
燃料不充分燃烧
二、解题点睛:高频题型与答题规范
1. 变化类型辨析题(选择题必考)
例题:下列过程属于物理变化的是( )A. 煤的干馏 B. 石油的分馏 C. 煤的气化 D. 石油的裂化
答:B。石油分馏利用沸点不同分离,无新物质生成。A、C、D 均有新物质生成,属化学变化。
点睛:“干馏”是化学变化,“分馏”是物理变化,一字之差,直接决定答案。口诀:干馏化学,分馏物理。
2. 酸雨归因简答题(高频)
问:为什么用天然气代替煤作燃料能减少酸雨?
答:煤中含硫、氮元素,燃烧产生 SO₂ 和氮氧化物,溶于雨水形成酸雨;天然气主要成分是甲烷,不含硫、氮元素,燃烧产物主要是 CO₂ 和 H₂O,不直接导致酸雨。
答题模板:煤含硫氮 → 燃烧产生 SO₂/NO₂ → 酸雨;天然气不含硫氮 → 产物为 CO₂/H₂O → 不直接致酸雨。
3. 能源分类判断题(易错绝对化)
陷阱:“可燃冰是新能源,所以是可再生能源。”
点睛:错。可燃冰主要成分是甲烷水合物,属于化石能源范畴,依然不可再生。新能源 ≠ 可再生能源。
4. 充分燃烧的调控(与课时2联动)
情境:燃气灶火焰呈黄色、锅底有黑烟。
措施:调大灶具进风口。
原理:增加氧气供给,使甲烷充分燃烧,减少 CO 和炭黑生成。
三、易错判断题速练
①“煤的干馏是物理变化” → 错(化学变化)。
②“石油分馏得到汽油、煤油是化学变化” → 错(物理变化)。
③“天然气燃烧产生 CO₂ 是导致酸雨的主要原因” → 错(CO₂ 导致温室效应,酸雨主因是 SO₂ 和 NO₂)。
④“煤燃烧产生的 SO₂ 是导致温室效应的主要原因” → 错(SO₂ 致酸雨,CO₂ 致温室效应)。
⑤“石油分馏是利用各成分的化学性质不同进行分离” → 错(是利用沸点不同,物理性质)。
【拔高典例】(2026·辽宁锦州·三模)下列关于化石能源的说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气属于不可再生能源
B.液化石油气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色物质时,应调小灶具的进风口
C.煤燃烧产生的二氧化硫、氮的氧化物等物质能导致形成酸雨
D.为检测天然气是否泄漏,可以在燃气灶的上方安装报警器
【对点练1】(25-26九年级上·河南洛阳·期末)下列关于天然气、煤、石油的说法正确的是( )
A.天然气的主要成分是甲烷
B.石油的分馏和煤的气化、液化、焦化都是化学变化
C.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【对点练2】(2025·四川资阳·中考真题)中国传统文化对人类文明贡献巨大,许多诗句和典籍中都蕴含化学知识。
(1)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷,高焰飞煽于天垂。”该句描写了天然气的燃烧。天然气中的甲烷完全燃烧的化学方程式为_______________________________。
(2)《三国志·吴书·周瑜传》记载,赤壁之战中,黄盖以“蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,……时风盛猛,悉延烧岸上营落”。从燃烧条件分析,“时风盛猛”使火势更旺的原因是________________________。
(3)《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料:“颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑”,该化石燃料是石油。下列说法错误的是__________。
A.石油属于不可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等
D.化石燃料只能通过燃烧加以利用
考点 2 降低化石能源的利用对环境的影响
1.化石能源的利用对环境的影响及防治
(1)酸雨
形成
煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨
危害
①危害人体健康;②破坏土壤、森林、植被;③腐蚀建筑物及金属制品;④导致水体酸化,严重影响水生动植物的生长
防治
①大力推广使用脱硫煤,改进生产中使用的脱硫设备;②用天然气替代煤
(2)汽车燃料的燃烧
汽车燃料的燃烧对空气的影响
减少汽车尾气污染的措施
汽车燃料燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成大气污染
①改进发动机的燃烧方式,使汽油能充分燃烧;
②使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;
③加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路;
④推广使用电动汽车
(3)大量化石能源燃烧释放的二氧化碳还会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
2.能源的利用与开发
(1)氢气
物理性质
、 的气体,密度比空气的 , 溶于水
化学性质
①可燃性: ;
②还原性:
氢能源的优点
氢气本身无毒;热值 ;原料来源广泛;燃烧产物是水,不会污染空气,也不会向大气排放二氧化碳
用途
作为一种清洁的高能燃料,氢气已应用于航天、交通等领域,如我国研制的大推力氢氧火箭发动机、氢能源市域列车等
未能广泛应用的原因
和
发展前景
随着科技的发展,氢能源的开发和利用已取得很大进展,氢气将可能成为主要的能源之一
(2)氢气的制取
①在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气,反应原理为 ,实验装置如图所示。
②工业上,一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。
(3)开发和利用新能源
人们正在开发和利用许多其他能源,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等,促进能源消费结构不断优化,向清洁低碳方向转变。
【进阶典例】(2026·广东广州·三模)下列有关常见燃料的说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源 B.氢气是最清洁的燃料,燃烧产物只有水
C.天然气的主要成分是CO,燃烧时易发生爆炸 D.石油分馏属于化学变化,可得到汽油、柴油等产品
解题点睛
“降低化石能源利用对环境的影响”这一子考点的解题核心在于“环境问题与污染物的精准对应”以及“措施与原理的匹配”。考试中最大的陷阱是把 CO₂ 归因为酸雨、把“加高烟囱”当成减排措施,以及混淆“减少污染”与“减少碳排放”两类措施。
一、核心考点速记(解题依据)
1. 化石能源利用引发的三类环境问题(精准对应)
环境问题
主要污染物
主要来源
危害
酸雨
SO₂、NO₂
煤燃烧(含硫、氮)、汽车尾气
腐蚀建筑、酸化土壤水体
温室效应加剧
CO₂
所有化石燃料燃烧
全球变暖、海平面上升
空气污染/中毒
CO、炭黑、烟尘
燃料不充分燃烧
中毒、雾霾
点睛:CO₂ 不是空气污染物(它参与光合作用,是温室气体但非污染物),不导致酸雨。选择题中“CO₂ 是导致酸雨的主要气体”直接判错。
2. 降低影响的措施(按原理分类)
措施类别
具体做法
对应解决的问题
减少污染物排放
煤脱硫、使用清洁能源(天然气)、汽车尾气催化转化
酸雨、空气污染
提高燃料利用率
充分燃烧(增大氧气、增大接触面积)
减少 CO 和炭黑
开发新能源替代
太阳能、风能、水能、地热能、氢能
减少 CO₂ 排放、缓解能源危机
碳捕集与封存
捕集 CO₂ 并封存
减缓温室效应
3. 新能源的辨析(易错)
①属于新能源:太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、氢能、生物质能。
②不属于新能源:煤、石油、天然气(化石能源)、可燃冰(化石能源)。
易错点:可燃冰常被误认为新能源,但它主要成分是甲烷水合物,属于化石能源,不可再生。
二、解题点睛:高频题型与答题规范
1. 环境问题归因题(选择题高频)
例题:下列气体中,能导致酸雨的是( )A. CO₂ B. CO C. SO₂ D. CH₄
答:C。SO₂ 和 NO₂ 溶于雨水形成酸雨;CO₂ 致温室效应,CO 有毒,CH₄ 是温室气体但非酸雨主因。
2. 措施评价题(易错陷阱)
陷阱:“将工厂烟囱加高,可以减少酸雨的形成。”
点睛:错。加高烟囱只是把污染物排到更高处扩散,没有减少 SO₂ 的排放总量,不能从根本上减少酸雨。正确措施是煤脱硫、使用清洁能源。
另一个陷阱:“植树造林能减少酸雨” → 不严谨。植树造林主要吸收 CO₂、净化空气,对已排放的 SO₂ 致酸雨问题作用有限,治本之策是减少 SO₂ 排放。
3. 新能源判断题(易错绝对化)
陷阱:“可燃冰是新能源,所以是可再生能源。”
点睛:错。可燃冰属于化石能源,不可再生。新能源 ≠ 可再生能源。
4. 综合简答题答题模板
问:为降低化石能源利用对环境的影响,请提出两条合理建议。
答:①使用清洁能源(如天然气、太阳能),减少 SO₂ 和 CO₂ 排放;②使燃料充分燃烧(调大进风口),减少 CO 和炭黑生成。
答题模板:措施 + 对应解决的环境问题,一条措施对应一个污染问题,避免泛泛而谈。
三、易错判断题速练
①“CO₂ 是导致酸雨的主要气体” → 错(酸雨主因是 SO₂ 和 NO₂,CO₂ 致温室效应)。
②“加高工厂烟囱可以减少酸雨的形成” → 错(未减少 SO₂ 排放总量)。
③“可燃冰属于可再生能源” → 错(化石能源,不可再生)。
④“化石燃料燃烧产生的 CO₂ 是空气污染物” → 错(CO₂ 是温室气体,不是空气污染物)。
⑤“使用天然气代替煤可减少酸雨,是因为天然气不含硫、氮元素” → 正确(燃烧产物主要为 CO₂ 和 H₂O)。
【拔高典例】(2026·广东·一模)下图是氢氧燃料电池工作原理:与在电池装置中反应产生直流电。说法正确的是( )
A.该电池中发生的反应与电解水相同
B.参加反应的两种分子的质量比为2:1
C.氢气来源广泛,价格低廉,易于储存
D.该过程将化学能转化为电能
【对点练1】(2026·湖南·模拟预测)《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。
(1)为了减少空气污染物的排放,我国大力推广使用脱硫煤,并在很多地区用天然气代替煤。天然气的主要成分为,其在空气中充分燃烧的化学方程式是__________________________。
(2)合肥市已有部分公交车使用氢气作燃料,氢气作为理想能源,其优点是__________________________(写1种即可)。
(3)我国成功运行千吨级太阳燃料合成示范项目——“液体阳光”,首次将太阳能转化成液体燃料甲醇(),为2060年实现碳中和目标迈出了坚实的一步,该反应的微观示意图如图所示:
参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为_____________,该反应中涉及的氧化物共有_____________种。
【对点练2】(25-26九年级下·重庆忠县·期中)利用和在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和),是实现“双碳”经济的有效途径之一、图1中催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应。当催化剂表面的积碳量变大,会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时,积碳量与温度的关系如图2所示。
(1)是天然气的主要成分,除天然气外,下列燃料中也属于化石燃料的是___________(填字母序号,可多选)。
A.煤 B.石油 C.乙醇
(2)根据图1所示原理,写出积碳反应的化学方程式:___________。
(3)氢气作为能源的优点是___________(写一条)。
(4)分析图2可知,和得到合成气的反应适宜在温度处于___________℃时进行。
(5)和在催化剂的作用下制得CO和的过程中,表现出________(填“氧化”或“还原”)性。
1.(2026·广西南宁·二模)为守护环境,人们积极探寻清洁燃料。从环境保护的角度考虑,下列燃料中最理想的是( )
A.煤 B.氢气
C.汽油 D.一氧化碳
2.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)下列说法错误的是( )
A.能产生温室效应的气体只有二氧化碳
B.使用脱硫煤可以减少酸雨的产生
C.氢气无毒,是一种清洁的高能燃料,已应用于航天、交通等领域。
D.发生CO中毒,轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治。
3.(26-27九年级上·辽宁丹东·阶段检测)“保护碧水蓝天,营造绿色家园”。下列做法不符合这一主题的是( )
A.加高工厂烟囱 B.推广使用新能源汽车
C.积极植树造林 D.将垃圾进行分类处理
4.(2026·江苏南通·中考真题)通江达海的南通依托江海优势大力发展新能源产业。下列属于新能源的是( )
A.风能 B.煤炭
C.石油 D.天然气
5.(2026·江苏镇江·中考真题)化石燃料是重要的化工原料,其储量有限,须综合利用。下列属于煤的深加工产品的是( )
A.汽油 B.石蜡
C.柴油 D.焦炭
6.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)下列关于能源说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气是可再生能源
B.氢气是最清洁的高能燃料
C.化石燃料不会造成环境污染
D.太阳能不属于新能源
7.(2026·广东广州·三模)下列有关常见燃料的说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.氢气是最清洁的燃料,燃烧产物只有水
C.天然气的主要成分是CO,燃烧时易发生爆炸
D.石油分馏属于化学变化,可得到汽油、柴油等产品
8.(2026·宁夏银川·三模)同学们利用课余时间对家用燃料的变迁与合理使用进行了调查,家用燃料的变迁过程为木材→蜂窝煤→液化石油气→天然气,下列说法不正确的是( )
A.蜂窝设计提高了煤的利用率
B.上述燃料均属于可再生能源
C.天然气燃烧时火焰呈黄色,应将灶具进风口调大
D.上述燃料都含有碳元素,完全燃烧后均能生成CO2
9.(2026·山西临汾·三模)2026年3月31日“无人空中重卡”长鹰-8成功首飞。该飞行器以煤油为燃料,具备载重大、航程远的特点,可应用于物资投送、高原及海岛运输等领域。以下有关煤油的说法中,正确的是( )
A.属于纯净物 B.是合成产品
C.原料是石油 D.燃烧无污染
10.(2026·江苏常州·二模)家用燃料历经“木柴→煤→液化石油气→天然气”的更新过程。下列有关其更新的理由不正确的是( )
A.燃料使用更便捷 B.都是可再生能源
C.燃料燃烧更清洁 D.燃料燃烧更充分
11.(2026·陕西咸阳·模拟预测)空气是一种宝贵的资源。下图是空气中的主要成分,箭头表示不同物质发生转换(其中反应条件、部分反应物及生成物已略去)。下列说法错误的是( )
A.过多会导致温室效应增强
B.①中产生的和的体积比为
C.若②的反应物只有两种单质,则另一种反应物为
D.若③通过化石燃料燃烧实现,则甲中一定含有碳元素
12.(26-27九年级上·山东德州·阶段检测)新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
(1)目前,人类利用的能量大多来自化石燃料,如石油、天然气和___________。在有石油的地方,一般都有天然气存在,天然气的主要成分是甲烷,其燃烧的方程式为___________。
(2)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,此时可调___________(填“小”或“大”)燃气灶的进风口,使燃料充分燃烧,节约能源。
(3)我国研制出一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和______________________不变。
②过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,该反应的化学方程式为_________________________________。
(4)随着科学技术的发展,氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是_______________________________________________________(答一点即可)。
13.(2026·西藏·中考真题)阅读科普材料,请用所学化学知识回答下列问题。
冰滴咖啡(图1)是制作咖啡饮品的一种方式,设计者从中获取灵感设计出了一套声音艺术装置-《振动的时间》(图2)。该装置中有类似冰滴壶的容器里放着很多冰块,这些冰块慢慢融化,象征着地球上不断消融的冰川。如果打开开关,让水滴落下来,可以听到滴滴答答的声音。但这细微的声音通过音响的放大,会变成巨大的声响,像冰川表层崩塌的声音,也像冰川内部的“心跳声”。
(选自《我们爱科学》2023年3月,有删改)
(1)冰川不断消融,主要是因为大气中CO2含量不断上升,导致___________效应增强。
(2)大量使用化石能源导致CO2排放量增多。化石能源主要有煤、石油、 ___________,写出化石能源充分燃烧的一个化学方程式____________。
(3)CO2并不是破坏生态环境的“罪人”,而是有利于人类生存环境的“功臣”。写出CO2的一个用途__________________。
(4)开关可以控制冰水滴落的速度,象征着人类目前或许还有办法控制冰川的消融。请你写出控制大气中CO2含量增多的一条措施___________。
14.(2026·山东枣庄·三模)兴趣小组以“汽车燃料发展”为主题开展调查活动并将资料收集整理如下。
回答下列问题:
(1)蒸汽机汽车使用煤为燃料。提高煤的燃烧效率的一种方法是________。
(2)从燃烧条件分析,汽油机内电子点火器的作用是________。
(3)天然气可做汽车燃料。天然气属于________(填“可再生资源”或“不可再生资源”)。
(4)我国科学家利用“分子围栏”解决甲烷高效变甲醇的难题。在70℃和催化剂的作用下,甲烷转化成甲醇(CH3OH)的微观示意图如图所示。甲烷转化成甲醇的化学方程式为________。
(5)“碳中和”愿景下,你认为未来汽车燃料的特点有___________(答1条)。
1.(25-26八年级下·黑龙江鸡西·期末)人类的发展史可以看作是一部能源开发史。
(1)“伐薪烧炭南山中”的“烧炭”过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化,利用木炭取暖要注意适当通风,防止_______气体使人中毒。
(2)“西气东输”输送的是天然气,从组成的角度分析,利用天然气代替煤燃烧可以减轻酸雨产生的原因是________________________。电能是日常生活中最方便使用的能源,除了火力发电外,请另写出一种发电形式________。
(3)氢能源被认为是理想的清洁高能燃料,已经应用于航天、交通等领域,这里的“清洁”表现在_____________________。
(4)科学家设计出一套科学低成本的生产氢气方式,如上图所示,太阳能电池实现了太阳能到_____能的转化。从分子的角度分析,将氢气压缩可以装入储氢罐体现了__________________。
2.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)我们从柴薪进入到燃煤再到天然气的普及(如图1),家用燃料的变迁见证了中国经济的发展。根据图示及相关知识回答下列问题:
(1)人类利用的能量大多来自化石能源,如煤、石油和天然气等,这些化石能源都是__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)日常生活中,当燃气灶的火焰呈现黄色,锅底出现黑色物质时,就需要调节灶具的进风口,使燃料能充分燃烧。这是因为燃料不能充分燃烧,通常会__________(填字母)。
a.放出更多的热量
b.使燃料的利用率提高
c.浪费资源,且污染空气
(3)工业上利用廉价的煤炭资源生产甲烷的过程如图1所示。
反应器1:在催化剂和高温的条件下,煤粉(即C)与发生反应生成CO和,该反应的化学方程式为____________________;在这个反应中,水失去氧而变成氢气。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应属于__________(填“氧化”或“还原”)反应。
反应器2:600-700℃时,CO与发生反应生成甲烷和水,此过程中,参加反应的CO与的分子个数比为__________(填最简整数比)。
(4)分别充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的和的质量如图2所示,据此分析,__________(填“煤”或“天然气”)的燃烧对环境影响较小。
3.(2026·新疆哈密·三模)大国担当,中国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和如图1、图2;同时“绿电”与“绿氢”转化如图3。根据所给的信息,分析并回答下列问题。
(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”是指______。
A.碳元素 B.二氧化碳 C.碳单质
(2)图1是“碳中和”所采用的三种方法。绿色植物可以通过光合作用把二氧化碳转化为葡萄糖和供给人们呼吸的______;
(3)在催化作用下可转化为汽油,过程如图2。在反应①中和的分子个数比为,则另一种生成物是______(填写化学式)。反应②生成的中,碳、氢元素的质量比为______。
(4)图3是将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为______,从宏观视角看,水由______组成。
(5)氢气作燃料的优点是______。
4.(25-26九年级下·上海闵行·阶段检测)氢能是人类未来的理想能源之一,制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一:制氢
根据生产来源和碳排放量不同,可将氢能分为以下三类。
(1)“灰氢”是用化石燃料制氢,过程中主要发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。从生成物的角度分析,该方法造成的环境问题是_____。
A.酸雨
B.温室效应增强
C.臭氧空洞
(2)以天然气为原料并采用如图流程制氢,最终制得的属于“蓝氢”,请分析作出此判断的依据。_____
(3)利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”,该反应的化学方程式为_____。请列举除氢能之外的一种可再生能源_____。
项目二:储氢
(4)物理储氢:在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中,发生变化的是_____。
A.氢分子的质量
B.氢分子的大小
C.氢分子间的间隔
D.氢分子的体积
(5)化学储氢:可利用Mg—Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2,MgH2中氢元素的化合价为_____。
A. B.
C.+1 D.+2
项目三:释氢
(6)的一种释氢过程如图所示,释氢开始时反应速率较快,然后逐渐减小。据图分析,反应速率逐渐减小的原因是_____。
项目四:用氢
(7)氢气是理想的燃料,原因是_____(任写一条)。
5.(2026·广东深圳·中考真题)燃料燃烧是人类获取能量的最重要的途径,其中甲烷(、甲醇()是重要的燃料。
(1)请帮助桐斌和彭宽同学判断,天然气(主要成分)属于_____(可再生/不可再生)能源。
(2)甲烷沸点,甲醇沸点。从运输储存角度分析汪锐同学和佳佳同学应选________(选填“”或“”)用来做车载燃料。
(3)工业中高温条件下制备的化学反应如图所示,请帮助嘉贤同学和泽枫同学写出化学反应方程式_____________________。其中在化学反应中催化剂的质量和________保持不变。
(4)探究燃料的燃烧可提升化学反应的应用价值,已知16克完全燃烧放出热量为。
①已知完全燃烧为,和卓琪同学一起求3.2克完全燃烧产生的质量_____(根据化学方程式写出计算过程)。
②热值是物质完全燃烧放出热量与其质量之比,已知热值为,从热值的角度帮助肖亚同学分析_____(选填“”或“”)为最优燃料。
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