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煤石油和天然氣的綜合利用課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7煤、石油和自然氣的綜合利用一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題意。1．化學(xué)與生產(chǎn)和生活親密相關(guān)，下列說法正確的是(D)A．聚乙烯塑料的老化是因?yàn)榘l(fā)生了加成反應(yīng)B．煤經(jīng)過氣化和液化等物理變更可轉(zhuǎn)化為清潔燃料C．合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機(jī)高分子材料D．利用糧食釀酒經(jīng)驗(yàn)了淀粉→葡萄糖→乙醇的化學(xué)變更過程解析：聚乙烯塑料中沒有不飽和鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)，塑料老化是指在加工、貯存和運(yùn)用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用，其性能漸漸變壞，以致最終丟失運(yùn)用價值的現(xiàn)象，通常發(fā)生的是氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；煤脫硫后才能轉(zhuǎn)化為清潔燃料，且煤的氣化和液化都是化學(xué)變更，B項(xiàng)錯誤；碳纖維是無機(jī)材料，C項(xiàng)錯誤；糧食中含有淀粉，釀酒時淀粉先水解成葡萄糖，然后葡萄糖再轉(zhuǎn)化為乙醇，D項(xiàng)正確。2．下列關(guān)于化石燃料的加工說法正確的是(C)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分餾是化學(xué)變更，可得到汽油、煤油C．煤干餾主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣D．煤制煤氣是物理變更，是高效、清潔地利用煤的重要途徑解析：石油裂化的目的主要是獲得汽油等輕質(zhì)燃料油，而石油裂解的目的才是獲得乙烯，A項(xiàng)錯誤；石油分餾是物理變更，B項(xiàng)錯誤；煤制煤氣是化學(xué)變更，D項(xiàng)錯誤；煤干餾的目的就是獲得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣，C項(xiàng)正確。3．下列關(guān)于有機(jī)高分子化合物的說法不正確的是(C)A．有機(jī)高分子化合物是由小分子通過加成聚合反應(yīng)或縮合聚合反應(yīng)制得的B．合成高分子化合物的小分子叫單體C．每一種高分子材料的相對分子質(zhì)量是確定的D．高分子材料可分為自然高分子材料和合成高分子材料兩大類解析：高分子化合物可由小分子通過聚合反應(yīng)制備，A正確；合成高分子化合物的小分子稱為單體，B正確；高分子化合物是混合物，沒有確定的相對分子質(zhì)量，C錯誤；高分子材料分為自然高分子材料和合成高分子材料兩大類，D正確。4．下列有關(guān)煤、石油、自然氣等資源的說法正確的是(C)A．石油裂解得到的汽油是純凈物B．石油產(chǎn)品都可用于加成反應(yīng)C．自然氣是一種清潔的化石燃料D．煤就是碳，屬于單質(zhì)解析：石油裂解得到的汽油是混合物，A項(xiàng)錯誤；只有含有雙鍵或三鍵的物質(zhì)才可以用于加成反應(yīng)，石油產(chǎn)品中的烷烴，不能發(fā)生加成反應(yīng)，B項(xiàng)錯誤；自然氣的主要成分為甲烷，充分燃燒，生成物為二氧化碳和水，為清潔的化石燃料，C項(xiàng)正確；煤是古代的植物壓埋在地底下，在不透氣或空氣不足條件下，受到地下的高溫柔高壓年久變質(zhì)而形成的黑色或黑褐色礦物，是困難的混合物不是單質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。5．下列變更不屬于化學(xué)變更的是(B)A．煤的干餾 B．石油分餾C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化解析：煤的干餾是困難的物理、化學(xué)變更過程；乙烯通過加聚反應(yīng)制得聚乙烯；石油的煉制方法中只有分餾沒有涉及分子的變更，是物理變更。6．某高分子化合物含有如下結(jié)構(gòu)片段：對其結(jié)構(gòu)的分析正確的是(D)A．它是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物B．合成它的小分子是CH3OH和HCOOHC．合成它的小分子是CH2=CH2和HCOOCH3D．合成它的小分子是CH2=CHCOOCH3解析：從給出的結(jié)構(gòu)片段可推斷該高分子化合物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為，推知該高分子應(yīng)為通過加聚反應(yīng)生成的，D正確。7．下列轉(zhuǎn)化不屬于煤或石油的綜合利用的是(C)A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭B．在肯定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂螪．將石油裂解制得乙烯等化工原料解析：將煤干餾制得煤焦油和焦炭是煤的干餾，A項(xiàng)正確；在肯定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料是煤的液化，B項(xiàng)正確；將煤變?yōu)槊猴炞魅剂喜皇敲旱木C合利用，C項(xiàng)錯誤；將石油裂解制得乙烯等化工原料是石油裂解，D項(xiàng)正確。答案選C。8．下列有關(guān)石油和煤的利用敘述不正確的是(C)A．煤的干餾是將煤隔絕空氣在高溫條件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物質(zhì)的過程B．煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為甲醇、乙醇等液態(tài)物質(zhì)的過程C．煤的氣化就是將煤在高溫條件下由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的物理變更過程D．石油通過裂化，可以獲得碳原子數(shù)較少的輕質(zhì)油解析：煤的氣化就是將煤在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的過程，屬于化學(xué)變更，C項(xiàng)錯誤，其余各項(xiàng)均正確，答案選C。二、不定項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有一個或兩個選項(xiàng)符合題意，全部選對得6分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．下列各組物質(zhì)，不能用溴水區(qū)分的是(A)A．苯和甲苯 B．直餾汽油和裂化汽油C．甲苯和苯乙烯 D．煤油和四氯化碳10．下列說法中不正確的是(BD)A．與煤、石油相比較，自然氣是一種比較清潔的化石燃料B．乙醇是一種不行再生能源，但它作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是完全燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境C．利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源能有效改善空氣質(zhì)量D．煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量不會增加，因此煤的氣化毫無意義解析：A項(xiàng)，自然氣的主要成分是CH4，完全燃燒生成CO2和H2O，對環(huán)境無污染，而煤或石油燃燒能產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2、NOx等氣體；B項(xiàng)，乙醇是一種可再生資源，完全燃燒生成CO2和H2O，對環(huán)境無污染；C項(xiàng)，太陽能、風(fēng)能和氫能均為綠色能源；D項(xiàng)，煤的氣化能提高煤的燃燒效率。11．將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是(A)①使煤充分燃燒，提高煤的利用率②削減SO2的產(chǎn)生，避開造成“酸雨”③削減有毒的CO產(chǎn)生，避開污染空氣④削減CO2的產(chǎn)生，避開“溫室效應(yīng)”A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④解析：煤中含有碳、氫、氧、氮、硫等元素，干脆燃燒時不夠充分會造成資源奢侈，還會產(chǎn)生SO2、CO、氮氧化物等有毒氣體污染環(huán)境，但將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，就會削減SO2的產(chǎn)生，削減CO的產(chǎn)生，使煤燃燒更充分。12．塑料、合成橡膠和合成纖維這三大合成材料都是以煤、石油和自然氣為原料生產(chǎn)的，下列有關(guān)說法錯誤的是(BC)A．自然氣作為化工原料主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇B．煤不行以干脆液化，煤與氫氣作用后生成液體燃料C．乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分餾得到D．聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通過加聚反應(yīng)制得的解析：煤可以干脆液化，乙烯、丙烯、甲烷等化工原料是通過石油裂解得到的。三、非選擇題：共52分。13．(12分)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行石油分餾的試驗(yàn)。(1)指出試驗(yàn)裝置中儀器A、B、C、D的名稱：A蒸餾燒瓶、B冷凝管、C牛角管、D錐形瓶。(2)指出該同學(xué)所設(shè)計的試驗(yàn)裝置中存在的錯誤，并賜予改正。錯誤：①__溫度計水銀球伸入液面以下__；②__冷凝管水流方向是上口進(jìn)水、下口出水__。改正：①__溫度計水銀球應(yīng)與蒸餾燒瓶的支管口相平__；②__冷凝管水流方向應(yīng)是下口進(jìn)水、上口出水__。(3)試驗(yàn)裝置改正后，進(jìn)行氣密性檢查的方法：__連接好裝置后，將牛角管的下口浸入水槽中，對燒瓶的底部微熱，牛角管的管口有氣泡冒出，冷卻后，若牛角管內(nèi)形成一段水柱，說明裝置的氣密性良好__。(4)蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片的作用是__防止暴沸__。解析：分餾時要特殊留意：溫度計的水銀球要與蒸餾燒瓶的支管口相平；冷凝管的水流應(yīng)是下進(jìn)上出；并且要加入幾片碎瓷片來防止暴沸。14．(18分)汽車的獨(dú)創(chuàng)與運(yùn)用，是人類才智的杰出體現(xiàn)，它為人們的生活和生產(chǎn)帶來了極大的便利，同時由此引發(fā)的環(huán)境污染問題也越來越引起人們的關(guān)注。(1)汽車排放的尾氣中因含有氮的氧化物而污染大氣，造成產(chǎn)生氮的氧化物的主要緣由是(D)A．燃燒含氮化合物燃料引起的B．燃燒含鉛汽油引起的C．是由于汽油燃燒不充分引起的D．是汽缸中的N2被氧化生成的(2)下列有關(guān)城市各項(xiàng)污染源與其造成的惡果對應(yīng)關(guān)系正確的是(A)A．汽車尾氣—光化學(xué)煙霧；工業(yè)廢氣—酸雨；工業(yè)廢水—“公害病”B．汽車尾氣—酸雨；工業(yè)廢氣—“公害病”；工業(yè)廢水—光化學(xué)煙霧C．汽車尾氣—“公害病”；工業(yè)廢氣—酸雨；工業(yè)廢水—光化學(xué)煙霧D．汽車尾氣—光化學(xué)煙霧；工業(yè)廢氣—“公害病”；工業(yè)廢水—酸雨(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH<0。現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計一種環(huán)保裝置以消退汽車尾氣對大氣的污染。下列設(shè)計方案可以提高尾氣處理效果的是C。①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎谔岣哐b置的溫度③降低裝置的壓強(qiáng)④在裝置中裝入堿石灰A．①③B．②④C．①④D．②③(4)新型環(huán)保出租車采納LPG＋汽油的雙燃料系統(tǒng)，其尾氣中的有毒氣體成分較一般車型下降80%左右，緩解了汽車尾氣排放給城市環(huán)境造成的污染問題。下列物質(zhì)中不屬于上述有害氣體的是A。A．CO2和H2B．NO2和NOC．CO和SO2D．C粒和含鉛化合物(5)所謂“綠色汽車”是指運(yùn)用液化石油氣等無污染或污染較小的能源作燃料的汽車。綠色汽車可避開有毒的鉛、苯的同系物以及稠環(huán)芳烴的排放。燃燒等質(zhì)量的液化石油氣(主要成分是含C3～C4的烴)與汽油相比較__D__。A．前者生成的水少B．前者消耗氧氣量少C．前者燃燒產(chǎn)生的熱量多D．前者產(chǎn)生的含碳化合物種類少(6)為了削減大氣污染，很多城市推廣汽車運(yùn)用清潔燃料。目前運(yùn)用的清潔燃料主要有兩類：一類是壓縮自然氣，另一類是液化石油氣。這兩類燃料的主要成分都是B。A．碳水化合物 B．碳?xì)浠衔顲．氫氣 D．醇類解析：(1)汽車在工作時，發(fā)動機(jī)的活塞在汽缸中運(yùn)行一個循環(huán)時要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、點(diǎn)火燃燒和排氣四個過程，在壓縮和點(diǎn)火燃燒等過程中由于高壓高溫，故空氣中N2和O2發(fā)生如下反應(yīng)：N2＋O2eq\o(=,\s\up15(高溫),\s\do15(高壓))2NO、2NO＋O2=2NO2，生成污染大氣的NO2、NO。(2)可結(jié)合汽車尾氣、廢氣、廢水的主要成分及危害進(jìn)行分析。(3)由于以上“可逆”反應(yīng)僅能“緩慢”發(fā)生，故可“催化”加速；由于正反應(yīng)為放熱過程，故溫度不宜太高；由于正反應(yīng)為氣體總體積減小的反應(yīng)，故不宜減壓；裝置中加入能與產(chǎn)物CO2反應(yīng)的物質(zhì)有利于平衡右移。(4)CO2和H2均不屬于有毒氣體。(5)抓住“綠色汽車”這一題眼。(6)自然氣(主要成分CH4)和液化石油氣(主要成分為含有3～4個碳原子的烴)的主要成分都是碳?xì)浠衔铩?5．(12分)某市家用燃料的更新經(jīng)驗(yàn)了如圖幾個過程：請回答下列問題：(1)為了使煤充分燃燒，可實(shí)行的措施是__通入足量的空氣，將煤粉碎__。(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CO和H2。(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C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up15(點(diǎn)燃))3CO2＋4H2O。(4)自然氣作燃料比煤更清潔的緣由是__削減了粉塵污染(答案合理即可)__(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＋H2Oeq\o(=,\s\up15(高溫))CO＋H2，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＋5O2eq\o(→,\s\up15(點(diǎn)燃))3CO2＋4H2O。(4)自然氣燃燒生成二氧化碳和水，無粉塵污染。16．(10分)煤是一種常用的燃料。由于煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、NO2和NO等多種有害氣體和煙塵，會對環(huán)境造成污染，因此須要對煤進(jìn)行加工后再燃燒，或?qū)U氣凈化后再排放。(1)將煤干脆進(jìn)行燃燒可能會形成硝酸型酸雨。①寫出有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。②以下是對硝酸型酸雨的評價，其中正確的是__abd__(用序號填空)。a．殺死水中的浮游生物，削減魚類食物來源，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)b．對電線、鐵軌、橋梁、房屋等均會造成嚴(yán)峻損害c．破壞臭氧層，導(dǎo)致臭氧空洞d．硝酸與土壤中的礦物質(zhì)發(fā)生作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，給植物供應(yīng)氮肥(2)如圖是對煤燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行常溫脫硫處理的基本流程示意圖，試寫出在廢氣脫硫并形成副產(chǎn)物的過程中所發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO2,2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up15(高溫))2CaSO4，CaSO4＋2H2O=CaSO4·2H2O。(3)脫硫以后，在廢氣中含量明顯增加的不良?xì)怏w是(寫物質(zhì)名稱)__二氧化碳__，它對環(huán)境的負(fù)面影響是__使溫室效應(yīng)加劇，導(dǎo)致氣候變暖__。(4)檢驗(yàn)脫硫后廢氣中是否含有SO2的簡潔方法是__將氣體通入品紅溶液，視察品紅溶液是否褪色，若品紅溶液褪色說明廢氣中還含有