人教版高中化學(xué)必修二第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)課時(shí)3煤、石油和天然氣的綜合利用練習(xí)含答案

第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用課時(shí)3煤、石油和天然氣的綜合利用(一)基礎(chǔ)鞏固1.(2024·全國(guó)甲卷)人類(lèi)對(duì)能源的利用經(jīng)歷了柴薪、煤炭和石油時(shí)期,現(xiàn)正向新能源方向高質(zhì)量發(fā)展。下列有關(guān)能源的敘述錯(cuò)誤的是()A.木材與煤均含有碳元素B.石油裂化可生產(chǎn)汽油C.燃料電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能D.太陽(yáng)能光解水可制氫答案:C2.天然氣的主要成分CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體,等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者更大。下列敘述:①天然氣與煤、石油相比是較潔凈的能源;②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大;③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一;④甲烷可用于制造合成氨的原料氣;⑤用甲烷可生成CCl4;⑥甲烷易完全燃燒,故燃燒甲烷時(shí)不必保持空氣流通。其中正確的是()A.①②③B.③④⑤⑥C.①②④⑤ D.①②③④⑤答案:C3.(2023·廣東學(xué)業(yè)水平考試)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.石油中含有C5~C11的烷烴,可以通過(guò)石油的分餾得到汽油B.含C18以上的烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油C.煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來(lái)解析:煤中不含苯和甲苯,可以通過(guò)煤干餾發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制得苯和甲苯,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D4.在石油工業(yè)中,將重油制成乙烯的方法是()A.裂化 B.裂解C.干餾 D.分餾答案:B5.下列有關(guān)石油、天然氣的說(shuō)法正確的是()A.天然氣的主要成分能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)B.石油的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志C.石油的分餾、煤的氣化均屬于化學(xué)變化D.石油、天然氣、風(fēng)能和太陽(yáng)能均屬于不可再生能源解析:天然氣的主要成分是CH4,在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),A項(xiàng)正確;乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志,B項(xiàng)錯(cuò)誤;石油的分餾是利用組分沸點(diǎn)不同,屬于物理變化,煤的氣化屬于化學(xué)變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;石油、天然氣屬于不可再生能源,風(fēng)能、太陽(yáng)能屬于可再生能源,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A6.下圖是實(shí)驗(yàn)室干餾煤的裝置圖。(1)指出圖中儀器名稱(chēng):a.,d.。

(2)儀器d的作用是,

c中液體有和,其中無(wú)機(jī)化合物里溶有,可用檢驗(yàn)出來(lái)。有機(jī)化合物可以通過(guò)的方法使其中的重要成分分離出來(lái)。

(3)e處點(diǎn)燃的氣體主要成分有

(填化學(xué)式),火焰的顏色是。

答案:(1)酒精噴燈燒杯(2)盛裝冷水對(duì)蒸氣進(jìn)行冷卻粗氨水煤焦油氨酚酞溶液分餾(3)H2、CH4、CH2CH2、CO淡藍(lán)色(二)拓展提高7.我國(guó)《可再生能源法》倡導(dǎo)碳資源的高效轉(zhuǎn)化及循環(huán)利用(如圖所示)。下列做法與上述理念相違背的是()A.大力發(fā)展煤的氣化及液化技術(shù)B.以CO2為原料生產(chǎn)可降解塑料C.將秸稈進(jìn)行加工轉(zhuǎn)化為乙醇燃料D.加快石油等不可再生能源的開(kāi)采和使用解析:大力發(fā)展煤的氣化及液化技術(shù)獲得清潔燃料和多種化工原料,以實(shí)現(xiàn)煤的綜合利用,A項(xiàng)不符合題意;以CO2為原料生產(chǎn)可降解塑料,可以實(shí)現(xiàn)碳資源的高效轉(zhuǎn)化及循環(huán)利用,B項(xiàng)不符合題意;將秸稈進(jìn)行加工轉(zhuǎn)化為乙醇燃料,變廢為寶,可以實(shí)現(xiàn)碳資源的高效轉(zhuǎn)化及循環(huán)利用,C項(xiàng)不符合題意;石油屬于不可再生能源,應(yīng)合理、節(jié)制地開(kāi)采和使用,因此加快石油等不可再生能源的開(kāi)采和使用,與“碳資源的高效轉(zhuǎn)化及循環(huán)利用”的理念相違背,D項(xiàng)符合題意。答案:D8.由于我國(guó)煤儲(chǔ)藏量相對(duì)比石油和天然氣豐富,能源消費(fèi)以煤為主。將原煤作為燃料燃燒,既嚴(yán)重污染環(huán)境,效率又不高,因而國(guó)家大力提倡煤的綜合利用。實(shí)施“煤變油”,其原理之一是先將煤與水蒸氣反應(yīng)制得水煤氣(CO和H2),再催化合成甲醇或烴類(lèi)等液態(tài)能源。(1)用CO與H2合成甲醇的化學(xué)方程式是

。

(2)用CO與H2合成烴(CnHm)的化學(xué)方程式是

。

(3)氣化和液化的優(yōu)點(diǎn)是。

解析:(1)(2)結(jié)合原子守恒配平化學(xué)方程式。(3)煤進(jìn)行氣化和液化的優(yōu)點(diǎn)是原料全部被產(chǎn)品消納或原料全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品或原子利用率100%等,實(shí)現(xiàn)“零排放”或“不對(duì)環(huán)境造成污染”等。答案:(1)CO+2H2CH3OH(2)nCO+m+2n2H2CnHm+nH(3)使煤變成清潔能源,提高煤的燃燒效率9.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)榍鍧嵞茉础Ｓ伤魵馀c熾熱的無(wú)煙煤作用可得水煤氣,水煤氣是混合氣體,主要由兩種無(wú)色無(wú)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(shuō)明。

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

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):請(qǐng)從圖示裝置中選擇一種,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明猜想。你選擇的裝置是(填字母)。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:如果,那么猜想(填序號(hào))合理。

解析:(1)生產(chǎn)水煤氣時(shí),燃料層的溫度會(huì)下降,說(shuō)明碳與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,元素的種類(lèi)在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有變化,因此可以做出兩個(gè)猜想,水煤氣的成分可能是:①一氧化碳和氫氣;②二氧化碳和氫氣。提出以上猜想的依據(jù)是,化學(xué)反應(yīng)前后,C、H、O三種元素種類(lèi)不變。(3)二氧化碳一般用澄清石灰水檢驗(yàn),觀察石灰水是否變渾濁即可。(4)如果澄清石灰水不變渾濁,成分可能是CO和氫氣;如果澄清石灰水變渾濁,成分可能是CO2和氫氣。答案:(1)碳與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)(2)COCO2化學(xué)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變(3)B(4)澄清石灰水不變渾濁①(或澄清石灰水變渾濁②)(三)挑戰(zhàn)創(chuàng)新10.Ⅰ.石油分餾塔的示意圖如下。a、b、c三種餾分中(填字母)。

A.a的沸點(diǎn)最高B.b的熔點(diǎn)最低C.c的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大D.每一種餾分都是純凈物Ⅱ.裂化汽油中除含有C5~C11的烷烴外,還含有C5~C11的烯烴及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知苯、甲苯、二甲苯不與溴水反應(yīng),苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化學(xué)方法檢驗(yàn)?zāi)沉鸦蜆悠分泻邢N及苯的同系物,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)先逐滴加入,振蕩,如果看到,則證明有存在。

(2)繼續(xù)逐滴加入至為止,靜置,用分液漏斗分出(填“上”或“下”)層的裂化汽油樣品,再加入振蕩,如果看到,則證明裂化汽油中有存在。

解析:Ⅰ.根據(jù)分餾原理可知從分餾塔各個(gè)出口出來(lái)的餾分都為混合物,a先分餾出來(lái),c較a、b最后分餾出來(lái),故熔沸點(diǎn)高低順序?yàn)閍<b<c,熔沸點(diǎn)越高,烴中含碳原子數(shù)越多。Ⅱ.(1)烯烴