2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展1.2煤石油天然氣的綜合利用練習(xí)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE4-煤、石油、自然氣的綜合利用(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括4小題,每小題6分,共24分)1.下列說法不正確的是()A.煤的干餾為化學(xué)改變B.煤的氣化和液化是物理改變,是三態(tài)間的改變C.以煤為主要原料,可以合成甲醇D.煤干餾得到的焦?fàn)t氣可以與溴水反應(yīng)而褪色【解析】選B。煤的氣化是把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃性氣體,主要原理是其中的碳元素與H2O(g)反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);煤的液化是把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程,如將煤與氫氣在肯定條件下作用生成液體燃料,也發(fā)生了化學(xué)改變,故煤的氣化和液化不僅是狀態(tài)上發(fā)生了改變,而且發(fā)生了化學(xué)改變;煤干餾得到的焦?fàn)t氣主要成分為氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳,因含有乙烯故能使溴水褪色。2.有關(guān)煤的敘述中不正確的是()A.煤是工業(yè)上獲得苯、甲苯、二甲苯等芳香烴的重要來源物質(zhì)B.煤是由多種有機(jī)物組成的混合物,內(nèi)含煤焦油等成分C.煤除了含有C元素外,還含有少量的N、H、S、O等元素D.煤等化石燃料的儲(chǔ)量有限,節(jié)能和開發(fā)新能源是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵【解析】選B。該題主要考查煤的成分及利用,煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的混合物,煤焦油是煤干餾的產(chǎn)物之一,不屬于煤本身的成分。3.(2024·舟山高一檢測(cè))下列說法正確的是()A.石油是混合物,汽油是純凈物B.沸點(diǎn):汽油>煤油>柴油>潤滑油C.分餾汽油和裂化汽油成分相同D.石油裂化和裂解屬于化學(xué)改變【解析】選D。本題考查了石油的組成、煉制方法及餾分的性質(zhì)。石油、汽油都是混合物,A項(xiàng)不正確;石油分餾時(shí),首先餾出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油,它們都是常壓分餾的產(chǎn)物,而潤滑油是減壓分餾的產(chǎn)物,故沸點(diǎn):汽油<煤油<柴油<潤滑油,B項(xiàng)不正確;分餾汽油中不含烯烴,裂化汽油中含有烯烴,二者組成成分不完全相同,C項(xiàng)不正確;石油的裂化和裂解都有新的物質(zhì)生成,屬于化學(xué)改變,D項(xiàng)正確。4.“煤制油”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化,而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)所需能量是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來供應(yīng)的:C+O2CO2,下面關(guān)于該過程的說法不正確的是()A.煤的氣化可以削減煤干脆燃燒對(duì)環(huán)境造成的粉塵污染B.第一個(gè)反應(yīng)須要吸熱,所以煤的氣化從能量角度來看,得不償失C.煤氣化后作為燃料,燃燒充分,熱利用率高D.上述兩個(gè)反應(yīng)后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料【解析】選B。雖然在煤的氣化過程中,會(huì)有一部分煤的潛在能量受到損失,但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高,且較清潔,故從總體來看煤氣化或液化后運(yùn)用是較合理的,B項(xiàng)錯(cuò)誤,A、C項(xiàng)正確;因反應(yīng)C+O2CO2中的氧氣用空氣代替,故反應(yīng)后混合氣體成分為N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,D項(xiàng)正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共10分)5.某市家用燃料的更新經(jīng)驗(yàn)了如圖幾個(gè)過程:歷史悠久的燃料——煤運(yùn)用便利的燃料——液化石油氣或管道煤氣清潔的燃料——自然氣請(qǐng)回答下列問題:(1)為了使煤充分燃燒,可實(shí)行的措施是____________________________。

(2)煤的氣化可產(chǎn)生管道煤氣,其主要反應(yīng)是碳與水蒸氣在高溫下生成兩種常見的可燃性氣體,這兩種氣體是_____________________。

(3)液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8),丙烷完全燃燒的化學(xué)方程式是_________________________________________。

(4)自然氣作燃料比煤更清潔的緣由是________________________________(答一條即可)。

【解析】(1)為了使煤充分燃燒,可以通入足量的空氣或增大固體表面積(即將煤粉碎)。(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),即碳與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成CO和H2。(3)丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水:C3H8+5O23CO2+4H2O。(4)自然氣燃燒生成二氧化碳和水,無粉塵污染。答案:(1)通入足量的空氣或?qū)⒚悍鬯?2)CO和H2(3)C3H8+5O23CO2+4H2O(4)削減了粉塵污染(答案合理即可)一、選擇題(本題包括1小題,共6分)6.對(duì)如圖裝置的敘述錯(cuò)誤的是 ()A.圖示試驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)改變B.常溫下X溶液呈堿性,液體Y是一種黑褐色黏稠狀液體C.氣體Z易燃,可還原CuO,也可使溴水褪色D.液體Y是一種純凈物【解析】選D。解答思路如下:二、非選擇題(本題包括1小題,共10分)7.煤是一種重要能源,工業(yè)上常把煤進(jìn)行氣化和液化處理,變?yōu)榍鍧嵞茉?。由水蒸氣和炙熱的無煙煤作用可得水煤氣,水煤氣是混合氣體,主要由兩種無色無味氣體組成,是重要的工業(yè)原料。(1)在工業(yè)生產(chǎn)水煤氣時(shí),燃料層的溫度會(huì)下降,這說明__________________。

(2)提出猜想:水煤氣的成分可能是①__________和氫氣,②__________和氫氣(填化學(xué)式);提出以上猜想的依據(jù)是__________________________。

設(shè)計(jì)試驗(yàn):請(qǐng)從下列裝置中選擇一種,設(shè)計(jì)簡潔的試驗(yàn)證明猜想。(3)你選擇的裝置是(填字母代號(hào))________。

(4)試驗(yàn)結(jié)論:假如____________,那么猜想________(填序號(hào))合理。

【解析】(1)因碳和水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則隨著反應(yīng)的進(jìn)行燃料層的溫度會(huì)下降。(2)碳和水蒸氣的反應(yīng),依據(jù)質(zhì)量守恒定律,元素的種類在化學(xué)反應(yīng)前后沒有改變,由此可以推想水煤氣的成分可能是CO和氫氣或CO2和氫氣。(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗(yàn)。(4)假如石灰水不變渾濁,那么成分可能是CO和氫氣;假如石灰水變渾濁,