人教版九年级(上)《7.2 燃料的合理利用与开发》常考题
一.选择题(共10小题)
1.能源的开发和利用关系到社会的进步和发展,有关能源的认识错误的是( )
A.使煤等燃料充分燃烧能够节约化石燃料
B.使用天然气不会对环境造成任何污染
C.乙醇汽油的使用可以节省石油资源,减少汽车尾气的污染
D.开发新能源可解决能源短缺问题
2.下列能源中,不属于新能源的是( )
A.潮汐能 B.太阳能 C.风能 D.煤
3.水是生命之源,保护水资源,防止水污染是每个公民和全社会的责任.下列做法有利于防止水污染的是( )
A.工业废水任意排放到护城河中
B.农业生产中要大量使用农药和化肥
C.综合治理城市污水
D.海上油轮的原油泄漏
4.下列化学变化中吸收热量的是( )
A.蜡烛在空气中燃烧
B.高温下碳与二氧化碳的反应
C.白磷在空气中缓慢氧化
D.生石灰与水的反应
5.从环保角度考虑,最理想的燃料是( )
A.煤 B.氢气 C.汽油 D.天然气
6.现代社会对能量的需求量越来越大,下列不属于新能源的是( )
A.核能 B.太阳能 C.天然气 D.风能
7.下列活动中,主要通过化学反应提供能量的是( )
A.发射航天飞机 B.水力发电
C.太阳能供热 D.风力发电
8.下列能源不属于化石燃料的是( )
A.煤 B.氢气 C.石油 D.天然气
9.下列燃料,不属于化石燃料的是( )
A.天然气 B.煤 C.酒精 D.石油
10.将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不同的产品。下列不属于石油炼制得到的产品是( )
A.煤焦油 B.汽油 C.柴油 D.液化石油气
二.填空题(共5小题)
11.碳元素是组成许多物质的基本元素.
(1)甲烷(CH4)是一种清洁能源,在甲烷中碳、氢元素质量比 ,0.1mol含有 个甲烷分子,质量为 g.写出甲烷完全燃烧的化学方程式 .
(2)分析下表,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 .
1g物质完全燃烧
产生二氧化碳的质量/g 放出的热量/kJ
甲烷 2.75 56
碳 3.67 32
(3)为提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,该反应的微观示意图如图,则生成物的分子个数比为 .
(4)化石燃料主要包括煤、 和天然气.
(5)很多天然矿石中含有碳元素,菱锰矿的主要成分是碳酸锰(MnCO3),其中锰元素的化合价为 .
(6)液态二氧化碳可用于扑救档案室发生火灾,下列说法正确的是 (填字母序号).
A、液态二氧化碳汽化后不会污染档案
B、二氧化碳可覆盖在可燃物表面,隔绝空气
C、液态二氧化碳汽化时吸热,降低可燃物的着火点.
12.能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关
(1)目前,人类以化石燃料为主要能源,常见的化石燃料包括煤、 和天然气,天然气的主要成分是 ,它燃烧时将化学能主要转化为 能。
(2)为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,此过程可认为是碳与水的反应,其微观示意图如图所示:
①该反应的基本反应类型为 ;
②该反应生成物的分子个数比为 。
(3)为减少温室气体排放,人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现NH3燃烧的产物没有污染,且释放大量能量,有一定应用前景。
①NH3中氮元素和氢元素的质量比为 。
②将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整:4NH3+3O26H2O+ 。
(4)从海水中提取食盐,采用的方法是 。
13.能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、 等。
(2)节约化石能源、减少对环境的影响是能源进一步利用和开发的重点。
①我国将推行乙醇汽油。乙醇汽油属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②某品牌汽车使用相同标号的乙醇汽油和普通汽油时,每百公里油耗和CO排放量的数据如下表。
项目 平均油耗/L CO排放量/g
乙醇汽油 11.8 1.358
普通汽油 11.8 2.108
由表中数据可知,乙醇汽油对环境更友好的理由是 。
③乙醇是可再生能源,乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为 。
④下列属于新能源的是 (填序号)。
A.潮汐能 B.太阳能 C.风能
14.燃料的发展促进了人类文明的不断进步。
(1)下面是人类大规模使用燃料的大致顺序:木柴、木炭、煤、石油、天然气。上述燃料中属于化石燃料的是 ;这些化石燃料属于 能源(填“可再生”或“不可再生”);上述燃料中通常被称为“清洁能源”的是
(2)在家中使用天然气时,为安全起见,应在厨房安装天然气泄漏报警器。报警器安装的正确位置应选择图1中的 。如果报警器显示漏气,下列应急措施可行的有 。(填序号)
①关闭气源阀门 ②打开门窗 ③立即打开抽油烟机
(3)煤作为燃料给我们带来益处,但对环境也造成不良影响。
①下列关于酸雨的叙述正确的是 。(填序号)
A.酸化土壤 B.对森林造成危害 C.腐蚀大理石雕像 D.是由二氧化碳引起的
②在煤中添加适量的石灰石可制成环保煤,燃烧时石灰石中的碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙和二氧化碳,该反应的化学方程式是 。
(4)现阶段,人们大量利用燃料燃烧产生的能量。某校化学小组在研究燃烧的条件时,做了如图2所示A、B、C三个实验。
①如图2所示白磷能够燃烧的实验是 (填序号)。
②对比实验B和C可以得到的结论是 。
15.物质的变化过程中伴随着能量的变化,化学变化中通常伴随着能量转化,这是因为不同的物质包含的化学能的大小不同,在化学变化中物质具有的化学能可能转化为热能、光能或电能等.
(1)举出一个从环境中吸收热能的物理变化的例子 .
(2)氢气燃烧时,发出火焰,请写出该反应的符号表达式 .
(3)已知氢气在氧气中燃烧生成的水的变化中放出热能,根据能量守恒原理,反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能 (填“高”或“低”),理由是 .
三.解答题(共5小题)
16.阅读下面科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构。可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体﹣﹣甲烷。
可燃冰的开采方法主要有四种:①热激发法:对可燃冰加热,使温度超过可燃冰的平衡温度,从而分解为水和天然气;②减压法:降低压力促使可燃冰分解;③化学试剂注入法:向矿层注入化学试剂,破坏其平衡条件促使分解;④二氧化碳置换法:注入二氧化碳以置换可燃冰中的甲烷,触发甲烷扩散。
随着开采技术的不断进步,可燃冰势必会成为广泛使用的洁净能源。
依据文章内容回答问题。
(1)可燃冰被视为“未来能源”的理由是 。
(2)可燃冰的形成的基本条件:原材料(水和天然气)、 。
(3)写出甲烷燃烧的化学方程式 。
(4)我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采”可燃冰开采技术,属于开采方法中的 法。
17.人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料.
(1)人们一般不直接用石油作燃料,而是利用它的组分沸点不同,把它加热蒸馏而分开,称为石油的 .石油加热炼制得到的产品中,常用作燃料的是(写一种即可) .
(2)煤燃烧时排放出 、 等污染物,溶于水会形成酸雨.
(3)天然气的主要成分是 ,它燃烧时将化学能主要转化为 能.
18.我省有着丰富的煤炭资源,煤作为三大化石燃料之一,是工业生产、生活的重要能源,原煤要经过深加工才能有效的利用,下面是原煤干馏的简单流程示意图:
(1)煤属于 (填“可再生”、“不可再生”)能源.
(2)焦炭具有还原性,写出焦炭还原氧化铜的化学方程式 .
(3)焦炉煤气除了能作燃料外,还可以继续加工得到一些化工产品,如果仅用焦炉煤气做原料,不可能得到的物质是 (填序号).
①甲醇(CH3OH) ②尿素[CO(NH2)2]③乙二酸(HOOCCOOH)
(4)原煤干馏是 变化(填“物理”或“化学”),原煤干馏后利用和直接作燃料燃烧相比有什么优点 .
19.阅读下列科普短文。
化石能源是目前应用最广泛的能源,但储量有限,不可再生。随着科技进步,全球能源结构也正在向多元、清洁、低碳转型。图1是世界能源在近200年内的变化趋势。
从图中可见,天然气水合物将成为化石燃料的替代能源。天然气水合物俗称“可燃冰”,是由天然气与够在低温高压条件下结晶形成的具有笼状结构的类冰状结晶化合物,其分子结构见图2,主要分布于陆地永久冻土层或深达千米的海底。可燃冰具有燃烧值高、污染小、储量大等特点。标准状况下,1m3可燃冰可释放出164m3天然气和0.8m3的水,能量密度是天然气的2~5倍、是煤的10倍。单位体积的可燃冰燃烧放出的热量远远大于煤、石油和天然气。虽然可燃冰有着诱人的前景,但可燃冰非常不稳定,改变低温高压的条件就会泄漏,它比二氧化碳带来的全球升温高10~20倍,所以目前对可燃冰的开采仍处于试验阶段。中国成为世界上第一个连续海上开采可燃冰时间最长、产气量最大的国家,将推动世界能源利用格局的改变。
依据文章内容回答下列问题:
(1)比较2000、2025和2050年能源结构中的化石能源,所占比例降低的是 。
(2)从组成上,可燃冰一定含有的元素是 (填元素符号)。
(3)甲烷燃烧的化学方程式为 。
(4)可燃冰被视为传统能源的替代能源,其优点是 。
(5)下列说法不正确的是 。
A、科技进步会促进能源的合理利用
B、可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
C、开采可燃冰时,甲烷泄漏会造成温室效应
D、可燃冰就是固态甲烷
20.如图表示南京市家用燃料使用的发展历程(括号内表示主要成分),结合所学知识回答下列问题.
(1)上述燃料的使用都能产生 (填化学式),导致温室效应增强.如果?处是氢气,请说出氢气目前还不能作为燃料被广泛应用的一条原因 .
(2)丙烷燃烧的微观示意图如图所示:
该反应前后不变的粒子是 (填化学符号);反应的化学方程式为 .
(3)已知在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数.20L天然气(CH4)充分燃烧消耗O2的体积可能是 .
A.10L B.15L C.40L D.50L.
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.能源的开发和利用关系到社会的进步和发展,有关能源的认识错误的是( )
A.使煤等燃料充分燃烧能够节约化石燃料
B.使用天然气不会对环境造成任何污染
C.乙醇汽油的使用可以节省石油资源,减少汽车尾气的污染
D.开发新能源可解决能源短缺问题
【分析】可以从能源使用时能否污染环境、能源是否充足等方面进行分析、判断,从而得出正确的结论.
【解答】解:A、使煤等燃料充分燃烧能够节约化石燃料,正确。
B、天然气燃烧生成大量的二氧化碳,二氧化碳是一种温室效应气体。
C、乙醇中不含有硫、氮等元素,燃烧后不会生成二氧化硫或氮氧化物等,是一种比较清洁的能源,正确。
D、开发新能源可解决能源短缺问题,正确。
故选:B。
2.下列能源中,不属于新能源的是( )
A.潮汐能 B.太阳能 C.风能 D.煤
【分析】根据能源的种类进行分析,新能源是指无污染、可以持续利用的能源,包括太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等.
【解答】解:人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。
A、潮汐能是清洁、无污染的新能源,故选项错误。
B、太阳能是清洁、无污染的新能源,故选项错误。
C、风能是清洁、无污染的新能源,故选项错误。
D、煤属于化石燃料,不属于新能源,故选项正确。
故选:D。
3.水是生命之源,保护水资源,防止水污染是每个公民和全社会的责任.下列做法有利于防止水污染的是( )
A.工业废水任意排放到护城河中
B.农业生产中要大量使用农药和化肥
C.综合治理城市污水
D.海上油轮的原油泄漏
【分析】A、根据工业废水能污染水考虑;
B、根据化肥农药也能污染水考虑;
C、治理污水可以保护水资源;
D、根据原油也会污染海洋考虑.
【解答】解:A、工业废水中含有大量污染物污染水源,故A错误;
B、过度使用化肥农药,会污染水源,故B错误;
C、综合治理城市污水,可以保护水资源,利于防止水污染,故C正确;
D、海上油轮的原油泄漏,会污染海水,故D错误。
故选:C。
4.下列化学变化中吸收热量的是( )
A.蜡烛在空气中燃烧
B.高温下碳与二氧化碳的反应
C.白磷在空气中缓慢氧化
D.生石灰与水的反应
【分析】常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸、所有中和反应;绝大多数化合反应、置换反应;少数分解、复分解反应.
常见的吸热反应有:个别的化合反应(如C和CO2),绝大数分解反应、少数置换以及某些复分解(如铵盐和强碱).
根据反应条件进行判断:只有持续加热才反应的,一般为吸热反应;反之,一般为放热反应.
也可通过反应物和生成物的总能量的大小来判断,若反应物的总能量大于生成物的总能量则为放热反应,否则吸热反应.
【解答】解:A、蜡烛在空气中燃烧放出大量的热,属于放热反应,故选项错误。
B、高温下碳与二氧化碳的反应,需要吸收热量,属于吸热反应,故选项正确。
C、白磷在空气中缓慢氧化,放出大量的热,属于放热反应,故选项错误。
D、生石灰与水的反应,放出大量的热,属于放热反应,故选项错误。
故选:B。
5.从环保角度考虑,最理想的燃料是( )
A.煤 B.氢气 C.汽油 D.天然气
【分析】最理想的燃料,应具有燃烧无污染、燃烧放出热量多、可再生使用,符合以上条件的燃料就可以称为最理想的燃料,据此进行分析判断.
【解答】解:A、煤燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体,会污染空气,产生温室效应,故选项错误。
B、氢气作为燃料:资源丰富,燃烧时释放出的热量多,燃烧的产物只有水,无污染,是最理想的燃料,故选项正确。
C、汽油燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体,会污染空气,产生温室效应,故选项错误。
D、天然气燃烧产生二氧化碳和水,二氧化碳排放过多会造成温室效应,故选项错误。
故选:B。
6.现代社会对能量的需求量越来越大,下列不属于新能源的是( )
A.核能 B.太阳能 C.天然气 D.风能
【分析】根据能源的种类进行分析,新能源是指无污染、可以持续利用的能源,包括太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等。
【解答】解:人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等,天然气属于化石燃料,不属于新能源。
故选:C。
7.下列活动中,主要通过化学反应提供能量的是( )
A.发射航天飞机 B.水力发电
C.太阳能供热 D.风力发电
【分析】A、水力发电一般是水的流动产生力,发电;
B、一般是高能燃料燃烧提供热量;
C、太阳能是利用太阳进行集热;
D、风力发电是利用风力产生电能.
【解答】解:A、发射航天飞机一般是高能燃料燃烧提供热量,存在化学反应,故A正确;
B、水力发电是由于水的流动发电,无化学反应发生,故B错;
C、太阳能供热是将太阳能转化为热能,无化学反应发生,故C错;
D、风力发电是利用风力产生电能,无化学反应发生,故D错。
故选:A。
8.下列能源不属于化石燃料的是( )
A.煤 B.氢气 C.石油 D.天然气
【分析】化石燃料是古代生物遗体在特定地质条件下形成的,可作燃料和化工原料的沉积矿产,包括煤、石油、天然气等.
【解答】解:A、煤属于三大化石燃料之一,故选项错误。
B、氢气可用水来制取,属于可再生能源,不属于化石燃料,故选项正确。
C、石油属于三大化石燃料之一,故选项错误。
D、天然气属于三大化石燃料之一,故选项错误。
故选:B。
9.下列燃料,不属于化石燃料的是( )
A.天然气 B.煤 C.酒精 D.石油
【分析】根据化石燃料的分类进行分析。
【解答】解:煤、石油、天然气属于化石燃料,酒精可以人工制造,不属于化石燃料;
故选:C。
10.将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不同的产品。下列不属于石油炼制得到的产品是( )
A.煤焦油 B.汽油 C.柴油 D.液化石油气
【分析】石油中含有多种成分,这些成分的沸点不同,根据沸点不同将它们加热分离可得到汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、溶剂油、沥青等产品;根据石油分馏的产品进行分析判断即可。
【解答】解:A、将煤隔绝空气加强热,可生成焦炭、煤焦油、煤气、焦炉气等产物,煤焦油是煤加工的产品,故选项正确。
B、汽油是石油加工得到的产品,故选项错误。
C、柴油是石油加工得到的产品,故选项错误。
D、煤油是石油加工得到的产品,故选项错误。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
11.碳元素是组成许多物质的基本元素.
(1)甲烷(CH4)是一种清洁能源,在甲烷中碳、氢元素质量比 3:1 ,0.1mol含有 6.02×1022 个甲烷分子,质量为 1.6 g.写出甲烷完全燃烧的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O .
(2)分析下表,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 等质量的天然气和煤完全燃烧,天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤,放出的热量高于煤 .
1g物质完全燃烧
产生二氧化碳的质量/g 放出的热量/kJ
甲烷 2.75 56
碳 3.67 32
(3)为提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,该反应的微观示意图如图,则生成物的分子个数比为 1:1 .
(4)化石燃料主要包括煤、 石油 和天然气.
(5)很多天然矿石中含有碳元素,菱锰矿的主要成分是碳酸锰(MnCO3),其中锰元素的化合价为 +2 .
(6)液态二氧化碳可用于扑救档案室发生火灾,下列说法正确的是 AB (填字母序号).
A、液态二氧化碳汽化后不会污染档案
B、二氧化碳可覆盖在可燃物表面,隔绝空气
C、液态二氧化碳汽化时吸热,降低可燃物的着火点.
【分析】(1)根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,根据甲烷的物质的量计算出甲烷的分子数解答;
(2)根据表中的数据分析等质量的煤和天然气生成的二氧化碳的质量和放出的热量分析;
(3)根据反应的微观示意图及质量守恒定律分析反应生成物的分子个数比;
(4)根据煤、石油和天然气属于化石燃料解答;
(5)化合物中,元素化合价的代数和为零;
(6)根据液态二氧化碳灭火器的特点进行解答.
【解答】解:(1)CH4中碳、氢元素的质量比为12:(1×4)=3:1;0.1mol甲烷中含有的分子数为:N=0.1mol×6.02×1023个=6.02×1022个,0.1mol×16g/mol=1.6g,甲烷燃烧的方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)由表中数据可知,与煤相比,用天然气作燃料的优点有:等质量的天然气和煤完全燃烧,天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤,放出的热量高于煤;
(3)由反应的微观示意图及质量守恒定律可知,该图示中一个碳原子与一个水分子反应,生成了一个易氧化碳分子和一个氢分子,所以,该反应生成物的分子个数比为1:1.
(4)化石燃料主要包括煤、石油和天然气;
(5)设锰元素的化合价为x,则有:x+(+4)+(﹣2)×3=0,x=+2;
(6)
A.液态二氧化碳气化后不会污染档案资料,故A正确;
B.二氧化碳的密度比空气的密度大,可覆盖在燃烧物表面,隔绝空气,从而起到灭火的目的,故B正确;
C.液态二氧化碳气化时吸热,降低温度使其达到可燃物的着火点以下,但不能降低可燃物的着火点,故C错误.
答案:
(1)3:1 6.02×1022 1.6 CH4+2O2CO2+2H2O
(2)等质量的天然气和煤完全燃烧,天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤,放出的热量高于煤.
(3)1:1
(4)石油
(5)+2
(6)AB
12.能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关
(1)目前,人类以化石燃料为主要能源,常见的化石燃料包括煤、 石油 和天然气,天然气的主要成分是 甲烷 ,它燃烧时将化学能主要转化为 热 能。
(2)为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,此过程可认为是碳与水的反应,其微观示意图如图所示:
①该反应的基本反应类型为 置换反应 ;
②该反应生成物的分子个数比为 1:1 。
(3)为减少温室气体排放,人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现NH3燃烧的产物没有污染,且释放大量能量,有一定应用前景。
①NH3中氮元素和氢元素的质量比为 14:3 。
②将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整:4NH3+3O26H2O+ 2N2 。
(4)从海水中提取食盐,采用的方法是 蒸发结晶 。
【分析】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;
(2)①观察图示,判断反应类型;
②根据化学方程式判断;
(3)①元素的质量比为相对原子质量乘以原子个数之比;
②根据质量守恒定律分析。
(4)利用溶解度受温度的变化趋势进行分析,结晶的方法一般可分为两类:一类是溶解度随温度变化大的物质,一类是随温度变化不大的物质,据此分析解答。
【解答】解:(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;天然气的主要成分是甲烷(CH4),甲烷燃烧时主要是将化学能转化成热能。
故答案为:石油;甲烷;热。
(2)①观察图示可知,此反应是一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的置换反应;
故答案为:置换反应。
②根据图示可知,此反应是:C+H2OCO+H2,所以该反应生成物的分子个数比为1:1;
故答案为:1:1。
(3)①元素的质量比为相对原子质量乘以原子个数之比,所以NH3中氮元素和氢元素的质量比为14:3。
故答案为:14:3。
②根据质量守恒定律可知,反应物中有4个氮原子、12个氢原子、6个氧原子,生成物中有12个氢原子,6个氧原子,只少4个氮原子,所以另一种生成物是氮气,所以NH3燃烧反应的化学方程式是:4NH3+3O26H2O+2N2。
故答案为:2N2。
(4)晶体在溶液中形成的过程称为结晶。结晶的方法一般有2种:一种是蒸发结晶法,它适用于温度对溶解度影响不大的物质,沿海地区“晒盐”就是利用了这种方法;另一种是冷却热饱和溶液法,即降温结晶法,此法适用于温度升高,溶解度变化较大且所温度升高溶解度变大的物质,“冬天捞碱”就是利用了种方法。
食盐的溶解度随温度变化不大,欲从海水中提取食盐,一般采用蒸发结晶的方法。
故答案为:蒸发结晶。
13.能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、 天然气 等。
(2)节约化石能源、减少对环境的影响是能源进一步利用和开发的重点。
①我国将推行乙醇汽油。乙醇汽油属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。
②某品牌汽车使用相同标号的乙醇汽油和普通汽油时,每百公里油耗和CO排放量的数据如下表。
项目 平均油耗/L CO排放量/g
乙醇汽油 11.8 1.358
普通汽油 11.8 2.108
由表中数据可知,乙醇汽油对环境更友好的理由是 相同情况下,乙醇汽油燃烧排放的一氧化碳比普通汽油少 。
③乙醇是可再生能源,乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 。
④下列属于新能源的是 ABC (填序号)。
A.潮汐能 B.太阳能 C.风能
【分析】(1)根据化石燃料的分类来分析;
(2)①根据物质的组成来分析;
②根据表格中的数据来分析;
③根据化学反应的原理来分析;
④根据能源的分类来分析。
【解答】解:(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、天然气等;故填:天然气;
(2)①我国将推行乙醇汽油。乙醇汽油是由乙醇和汽油组成的,属于混合物;故填:混合物;
②由表中数据可知,乙醇汽油对环境更友好的理由是:每百公里平均油耗相同的情况下,相同标号乙醇汽油排放的CO比普通汽油少;
故填:相同情况下,乙醇汽油燃烧排放的一氧化碳比普通汽油少;
③在点燃的条件下,乙醇与氧气反应生成水和二氧化碳;故填:C2H5OH+3O22CO2+3H2O;
④风能、太阳能、潮汐能均属于新能源;
故填:ABC。
14.燃料的发展促进了人类文明的不断进步。
(1)下面是人类大规模使用燃料的大致顺序:木柴、木炭、煤、石油、天然气。上述燃料中属于化石燃料的是 煤、石油、天然气 ;这些化石燃料属于 不可再生 能源(填“可再生”或“不可再生”);上述燃料中通常被称为“清洁能源”的是 天然气
(2)在家中使用天然气时,为安全起见,应在厨房安装天然气泄漏报警器。报警器安装的正确位置应选择图1中的 A 。如果报警器显示漏气,下列应急措施可行的有 ①② 。(填序号)
①关闭气源阀门 ②打开门窗 ③立即打开抽油烟机
(3)煤作为燃料给我们带来益处,但对环境也造成不良影响。
①下列关于酸雨的叙述正确的是 A、B、C 。(填序号)
A.酸化土壤 B.对森林造成危害 C.腐蚀大理石雕像 D.是由二氧化碳引起的
②在煤中添加适量的石灰石可制成环保煤,燃烧时石灰石中的碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙和二氧化碳,该反应的化学方程式是 2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2 。
(4)现阶段,人们大量利用燃料燃烧产生的能量。某校化学小组在研究燃烧的条件时,做了如图2所示A、B、C三个实验。
①如图2所示白磷能够燃烧的实验是 C (填序号)。
②对比实验B和C可以得到的结论是 可燃物温度必须达到着火点才能燃烧 。
【分析】(1)煤、石油和天然气属于化石燃料,是不可再生能源;
(2)根据气体燃料的密度可以选择漏气报警器安装的位置,可燃性气体与空气或氧气混合达到一定程度时,遇明火会发生爆炸;
(3)化石燃料燃烧能够产生大量的二氧化硫、氮氧化物等物质,这些物质是形成酸雨重要物质;
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写化学方程式;
(4)可燃物燃烧的条件是:与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,二者必须同时具备,缺一不可。
【解答】解:(1)煤、石油、天然气属于化石燃料,这些燃料用完之后不能再生,属于不可再生能源;天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,是一种比较清洁的能源。
故填:煤、石油、天然气;不可再生;天然气。
(2)因为天然气的密度比空气小,在家中使用天然气时,天然气泄漏报警器应该安装在上方;
天然气泄漏时,要关闭气源阀门,打开门窗,不要立即打开抽油烟机,因为立即打开抽油烟机时,如果天然气和空气混合达到了天然气的爆炸极限,会发生爆炸,造成安全事故。
故填:A;①②。
(3)①酸雨的危害很大,例如酸雨能够酸化土壤,对森林造成危害,腐蚀大理石雕像;二氧化碳不能导致酸雨。
故填:A、B、C。
②碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙和二氧化碳的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。
故填:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。
(4)①白磷的着火点是40℃,A中的白磷,温度虽然达到了着火点,但是没有与氧气接触,不能燃烧;B中的白磷,虽然与氧气接触,但是温度没有达到着火点,不能燃烧;C中的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,能够燃烧。
故填:C。
②B和C中,白磷都与氧气接触,因为温度不同,导致B中的白磷不能燃烧,而C中的白磷能够燃烧,说明可燃物温度必须达到着火点才能燃烧。
故填:可燃物温度必须达到着火点才能燃烧。
15.物质的变化过程中伴随着能量的变化,化学变化中通常伴随着能量转化,这是因为不同的物质包含的化学能的大小不同,在化学变化中物质具有的化学能可能转化为热能、光能或电能等.
(1)举出一个从环境中吸收热能的物理变化的例子 干冰升华 .
(2)氢气燃烧时,发出火焰,请写出该反应的符号表达式 2H2+O22H2O .
(3)已知氢气在氧气中燃烧生成的水的变化中放出热能,根据能量守恒原理,反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能 高 (填“高”或“低”),理由是 该反应放出大量的热 .
【分析】(1)根据物理的知识结合生活常识分析从环境中吸收热能的物理变化的例子较多,如冰的融化、水蒸发等;
(2)根据氢气燃烧生成水写出反应的化学方程式.
(3)利用能量的储存回答.
【解答】解:(1)从环境中吸收热能的物理变化的例子较多,如冰的融化、水蒸发、干冰升华,酒精挥发等等;故填:干冰升华;
(2)氢气燃烧生成水和二氧化碳,故填:2H2+O22H2O;
(3)该反应是放热反应,故反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能高,故填:高,该反应放出大量的热.
三.解答题(共5小题)
16.阅读下面科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构。可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体﹣﹣甲烷。
可燃冰的开采方法主要有四种:①热激发法:对可燃冰加热,使温度超过可燃冰的平衡温度,从而分解为水和天然气;②减压法:降低压力促使可燃冰分解;③化学试剂注入法:向矿层注入化学试剂,破坏其平衡条件促使分解;④二氧化碳置换法:注入二氧化碳以置换可燃冰中的甲烷,触发甲烷扩散。
随着开采技术的不断进步,可燃冰势必会成为广泛使用的洁净能源。
依据文章内容回答问题。
(1)可燃冰被视为“未来能源”的理由是 可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富 。
(2)可燃冰的形成的基本条件:原材料(水和天然气)、 高压和低温 。
(3)写出甲烷燃烧的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O 。
(4)我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采”可燃冰开采技术,属于开采方法中的 热激发 法。
【分析】(1)根据题干信息来分析;
(2)根据题干中的有关形成可燃冰的知识来分析;
(3)根据甲烷燃烧的原理来分析;
(4)根据题干信息来分析。
【解答】解:(1)可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,所以可燃冰被视为“未来能源”;故填:可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富;
(2)由题干信息“可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成”可知:可燃冰的形成的基本条件:原材料(水和天然气)、高压和低温;故填:高压和低温;
(3)在点燃的条件下,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;故填:CH4+2O2CO2+2H2O;
(4)我国研发冷冻取样、高温脉冲加热的“冷钻热采”可燃冰开采技术,属于开采方法中的热激发法;故填:热激发。
17.人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料.
(1)人们一般不直接用石油作燃料,而是利用它的组分沸点不同,把它加热蒸馏而分开,称为石油的 分馏 .石油加热炼制得到的产品中,常用作燃料的是(写一种即可) 汽油 .
(2)煤燃烧时排放出 二氧化硫 、 二氧化氮 等污染物,溶于水会形成酸雨.
(3)天然气的主要成分是 甲烷 ,它燃烧时将化学能主要转化为 热 能.
【分析】根据题干提供的信息结合石油的分馏的知识进行分析解答,煤燃烧生成的二氧化硫和二氧化氮会形成酸雨,根据天然气的主要成分分析解答即可.
【解答】解:(1)利用石油的组分沸点不同,把它加热蒸馏而分开,称为石油的分馏;分馏能得到汽油、柴油、煤油等,故填:分馏,汽油;
(2)煤燃烧生成的二氧化硫和二氧化氮会形成酸雨,故填:二氧化硫,二氧化氮;
(3)天然气的主要成分是甲烷,燃烧时主要是化学能转化为热能,故填:甲烷,热.
18.我省有着丰富的煤炭资源,煤作为三大化石燃料之一,是工业生产、生活的重要能源,原煤要经过深加工才能有效的利用,下面是原煤干馏的简单流程示意图:
(1)煤属于 不可再生 (填“可再生”、“不可再生”)能源.
(2)焦炭具有还原性,写出焦炭还原氧化铜的化学方程式 C+2CuO2Cu+CO2↑ .
(3)焦炉煤气除了能作燃料外,还可以继续加工得到一些化工产品,如果仅用焦炉煤气做原料,不可能得到的物质是 ② (填序号).
①甲醇(CH3OH) ②尿素[CO(NH2)2]③乙二酸(HOOCCOOH)
(4)原煤干馏是 化学 变化(填“物理”或“化学”),原煤干馏后利用和直接作燃料燃烧相比有什么优点 节约能源和保护环境 .
【分析】(1)短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源.
(2)首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可.
(3)化学变化遵循质量守恒定律.
(4)根据化学变化的实质和环保与节能分析.
【解答】解:(1)煤、石油、天然气等短期内不能从自然界得到补充都属于不可再生能源.
(2)碳具有还原性,在高温下能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑;
(3)因为反应物中含有碳元素、氢元素和氧元素,根据质量守恒定律可知,生成物中也应该含有碳元素、氢元素和氧元素,生成物不可能是尿素.
(4)原煤干馏生成了很多新物质,属于化学变化,原煤干馏后利用和直接作燃料燃烧更节能也更环保.
故答案为:(1)不可再生;(2)C+2CuO2Cu+CO2↑;(3)②;(4)化学;节约能源和保护环境.
19.阅读下列科普短文。
化石能源是目前应用最广泛的能源,但储量有限,不可再生。随着科技进步,全球能源结构也正在向多元、清洁、低碳转型。图1是世界能源在近200年内的变化趋势。
从图中可见,天然气水合物将成为化石燃料的替代能源。天然气水合物俗称“可燃冰”,是由天然气与够在低温高压条件下结晶形成的具有笼状结构的类冰状结晶化合物,其分子结构见图2,主要分布于陆地永久冻土层或深达千米的海底。可燃冰具有燃烧值高、污染小、储量大等特点。标准状况下,1m3可燃冰可释放出164m3天然气和0.8m3的水,能量密度是天然气的2~5倍、是煤的10倍。单位体积的可燃冰燃烧放出的热量远远大于煤、石油和天然气。虽然可燃冰有着诱人的前景,但可燃冰非常不稳定,改变低温高压的条件就会泄漏,它比二氧化碳带来的全球升温高10~20倍,所以目前对可燃冰的开采仍处于试验阶段。中国成为世界上第一个连续海上开采可燃冰时间最长、产气量最大的国家,将推动世界能源利用格局的改变。
依据文章内容回答下列问题:
(1)比较2000、2025和2050年能源结构中的化石能源,所占比例降低的是 煤、石油 。
(2)从组成上,可燃冰一定含有的元素是 C、H、O (填元素符号)。
(3)甲烷燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O 。
(4)可燃冰被视为传统能源的替代能源,其优点是 燃烧值高、污染小、储量大 。
(5)下列说法不正确的是 BD 。
A、科技进步会促进能源的合理利用
B、可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
C、开采可燃冰时,甲烷泄漏会造成温室效应
D、可燃冰就是固态甲烷
【分析】(1)根据图示信息来分析;
(2)根据可燃冰的组成来分析;
(3)根据化学反应的原理来分析;
(4)根据可燃性的特点来分析;
(5)根据能源的使用、能源的结构、可燃冰的特点来分析。
【解答】解:(1)由图1可知,比较2000、2025和2050年能源结构中的化石能源,所占比例降低的是煤、石油;故填:煤、石油;
(2)天然气水合物俗称“可燃冰”,天然气的主要成分是甲烷,甲烷是由碳、氢元素组成的,水是由氢、氧元素组成的,所以从组成上,可燃冰一定含有的元素是C、H、O;故填:C、H、O;
(3)甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;故填:CH4+2O2CO2+2H2O;
(4)可燃冰的燃烧值高、污染小、储量大,所以可燃冰被视为传统能源的替代能源;故填:燃烧值高、污染小、储量大;
(5)由题干信息分析:
A.科技进步会促进能源的利用,正确;
B.水没有可燃性,错误;
C.开采可燃冰时,甲烷泄漏会造成温室效应,正确;
D.可燃冰是低温高压条件下形成的固体天然气水合物,并不是固态的甲烷,错误。
故填:BD。
20.如图表示南京市家用燃料使用的发展历程(括号内表示主要成分),结合所学知识回答下列问题.
(1)上述燃料的使用都能产生 CO2 (填化学式),导致温室效应增强.如果?处是氢气,请说出氢气目前还不能作为燃料被广泛应用的一条原因 制取成本高或储存和运输困难等 .
(2)丙烷燃烧的微观示意图如图所示:
该反应前后不变的粒子是 C、H、O (填化学符号);反应的化学方程式为 C3H8+5O23CO2+4H2O .
(3)已知在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数.20L天然气(CH4)充分燃烧消耗O2的体积可能是 C .
A.10L B.15L C.40L D.50L.
【分析】(1)根据燃料燃烧生成二氧化碳解答;由于其制取成本高和贮存困难,作为燃料还不能广泛应用解答;
(2)根据化学反应前后原子的种类和数目不变解答;
(3)根据题意,在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数,由天然气燃烧的化学方程式、化学方程式的微观意义,列式计算出20L天然气(CH4)充分燃烧消耗O2的体积即可.
【解答】解:(1)料燃烧生成二氧化碳,导致温室效应增强;由于其制取成本高和贮存困难,作为燃料还不能广泛应用;
(2)化学反应前后原子的种类和数目不变,该反应前后不变的粒子是C、H、O;丙烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C3H8+5O23CO2+4H2O;
(3)天然气的主要成分是甲烷,燃烧的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O;微观上可表示点燃条件下,每1个甲烷分子和2个氧气分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,即参加反应的甲烷分子和氧分子的个数比为1:2;在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数,则20L天然气(CH4)充分燃烧消耗O2的体积可能是40L.
答案:
(1)CO2;制取成本高或储存和运输困难等.
(2)C、H、O
(3)C
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