化学（人教版）九上提升练：7.2 燃料的合理利用与开发(含解析)

第七单元 燃料及其利用
课题2 燃料的合理利用与开发
夯基知识梳理
知识点1 化学反应中的能量变化
1.下列变化中实现了由化学能转化成电能的是 ( )
A.利用电热器取暖 B.利用水力发电 C.手电筒中使用干电池 D.利用蜡烛照明
2.下列叙述正确的是 ( )
A.化学反应中都会放热 B.化学反应伴随着能量变化
C.在化学反应中只有燃烧放热 D.人类利用的热量都是通过化学反应获得的
3.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大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。
(1)举出一个从环境中吸收热量的物理变化的例子：________________________________________。
(2)镁条燃烧时，化学能转化为________能和________能。
(3)电解水时需要通电，则此过程是________能转化为________能。
知识点2 化石燃料的利用|
4.下列燃料不属于化石燃料的是 ( )
A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气
5.中国石化在塔里木盆地顺北油气田发现的亿吨级油气区，对我国进一步提升能源供应能力、保障国家能源安全具有重要意义。
(1)石油主要含有________元素。石油加热炼制得到的产品中，可用于汽车燃料的是________(写一种)。
(2)液化石油气是石油化工的一种产品，是一种家庭常用的燃气。使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要，若燃气灶的火焰呈现了黄色或橙色，锅底还变黑，此时就需要________(填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
(3)石油等化石燃料是不可再生能源，科学家已发现海底埋藏的新能源是________。
6.石油是一种重要的工业原料，工业上利用石油中各成分的沸点不同将它们分离开来。如图是石油分馏的过程。请回答下列问题：
(1)石油是________(填“混合物”或“纯净物”)，
是一种不可再生的能源。
(2)石油分馏的过程属于________(填“物理”或
“化学”)变化。
(3)石油分馏得到的液化石油气是一种常见的燃料，主要由丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等气体组成，其在空气中充分燃烧的产物与甲烷相同。试写出丙烷在空气中充分燃烧的化学方程式：________________________________。
知识点3 使用燃料对环境的影响
7.第24届冬季奥运会于2022年在北京举办，为落实“绿色冬奥”的理念，冬奥会使用的汽车燃料从环保的角度考虑，最理想的是 ( )
A.氢气 B.天然气 C.酒精 D.汽油
8.化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是 ( )
A.我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 B.埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料
C.使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 D.使发动机内汽油充分燃烧可减少CO2排放
知识点4 能源的利用和开发
9.能源问题是制约人类社会发展的重要因素，开发新能源已成为科学家的重要任务。下列不属于新能源的是 ( )
A.天然气 B.核能 C.太阳能 D.地热能
10. 2021年10月19日，“北京城市副中心绿色发展论坛(2021)”在城市绿心活力汇举行。
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、________和天然气。
(2)论坛介绍绿心公园多处屋顶粘贴了柔性光伏，每年可发电46万度。除太阳能外，下列利用了新能源发电的是________(填字母序号)。
A.风能发电 B.地热能发电 C.潮汐能发电
(3)论坛介绍将CO2渗透到水泥混凝土和砂浆中，与氢氧化钙反应达到永久固碳目的。请写出发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________________。
(4)倡导“低碳”生活，应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是________(填字母序号)。
A.双面使用纸张 B.垃圾分类处理 C.自带布袋购物 D.多用一次性餐具
提优强化练习
11.物质发生化学变化时伴随有能量变化。下列说法正确的是 ( )
A.镁与盐酸反应能吸热
B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C.化学能可转变成电能，如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源
D.碳与二氧化碳反应能放热
12.下列关于能源的说法错误的是 ( )
A.风能、太阳能都是新能源 B.化石能源包括煤、石油和氢气
C.化学电池可以将化学能转化为电能 D.对能源要进行合理开发和利用
13.下列关于燃料与燃烧的说法中错误的是 ( )
A.燃料充分燃烧要考虑有足够的空气、燃料与空气有足够大的接触面积
B.天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料
C.汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料可减少汽车尾气的污染
D.石油裂解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
14.中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇(CH3OH)一氢气能源体系(如图)的研究。下列关于该方案的说法错误的是 ( )
A.该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰 B.有望解决氢气应用中贮存和输送的瓶颈问题
C.经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小 D.原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
15.目前人类生活、生产需要的大部分能量来自化石燃料的使用。大连市家用燃料经历了“煤→液化石油气→煤气→天然气”的变化过程。结合下表提供的信息，完成相关问题。
(1)煤作为家用燃料时，常将煤饼制成蜂窝状使用(如图所示)，可提高其利用率。说明其中的原理。
(2)相同质量的煤气和液化石油气均完全燃烧，煤气产生的二氧化碳更少。解释原因。
(3)与煤气相比，以天然气为家用燃料除了可以避免中毒外，还具有哪些优点？(写两条)
16.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)煤、________和________常称为化石燃料。
(2)燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉，其目的是________________________________________。
(3)化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体，为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为________
________________________________________。
(4)“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列物质。其中二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，这种产物是_______(填字母序号，下同)。
A.甲醇(CH4O) B.甲酸(CH2O2) C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
(5)下列措施中，有利于降低大气中二氧化碳含量的是________。
A.大量使用化石燃料 B.植树造林，增大植被面积 C.将二氧化碳变废为宝，循环利用
素养能力培优
17.[变化观念与平衡思想]煤是社会生产、生活中重要的能源，工业上常把煤进行气化处理，使煤变成清洁能源，其流程如图所示。
资料：I.水煤浆由煤(主要含碳)与水混合而成，经过气化器后转化为CO2和H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应：①C+H2O(g)CO+H2；②CO+H2OCO2+H2o
(1)煤属于________(填“纯净物”或“混合物”)，煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是____________________________________________________________________。
(2)在气化器内发生的两个反应中，反应前后化合价发生变化的元素有________(写元素符号)。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(4)该生产流程中CaO循环再利用的目的是________________________________________。
18.[科学态度与社会责任]2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布：中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现“碳中和”。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量吸收不可避免的碳排放。
(1)生活中我们要树立“低碳”理念，下列符合这一理念的是________(填字母)。
A.露天焚烧秸秆 B.使用节能电器 C.大力发展火力发电 D.减少使用一次性筷子等用品
(2)化石燃料的消耗会增加碳排放。充分燃烧1000g天然气和1000g煤产生CO2和SO2的质量如图所示，则燃烧________(填“天然气”或“煤”)产生的气体更易导致酸雨。开发和使用清洁能源势在必行，氢氧燃料电池工作时能实现碳的“零排放”，是因为氢气和氧气反应的生成物只有________(写化学式)。
(3)使用膜分离法把CO2从空气中分离出来，该过程中发生了____________________(填“物理变化”或“化学变化”)；以二氧化碳和氨气合成尿素[CO(NH2)2]是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应的化学方程式为CO2+xNH3CO(NH2)2+H2O,配平该化学方程式，x等于________。
(4)目前，科学家正在研究将二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化成液态甲醇(CH3OH)和水，写出反应的化学方程式：____________________________________________________________。
【参考答案及解析】
夯基知识梳理
1.C 利用电热器取暖，是将电能转化为热能；利用水力发电，是将机械能转化为电能；手电筒中使用干电池，干电池的工作原理是将化学能转化为电能；利用蜡烛照明，是将化学能转化为热能和光能。
2.B 化学反应伴随着能量变化，有的吸收热量，有的放出热量；并不是只有燃烧才放热，如氧化钙和水反应的过程中也放热；人类利用的热量并不都是通过化学反应获得的，如太阳能、核能等。
3.【答案】(1)水由液态变为气态(合理即可) (2)光 热 (3)电 化学
【解析】
(1)水由液态变为气态，由固态转化为液态等过程都需要吸收热量。
(2)镁条燃烧时会发出耀眼的白光，并放出热量，化学能转化为光能和热能。
(3)电解水的过程中，电能转化为化学能。
4.D 氢气不属于化石燃料。
5.【答案】(1)碳、氢汽油(或柴油等) (2)调大 (3)可燃冰
【解析】
(2)燃气灶的火焰呈现了黄色或橙色，锅底还变黑，这是氧气不足导致燃气燃烧不充分，此时需要调大灶具的进风口。
6.【答案】(1)混合物 (2)物理 (3)C3Hg+5O23CO2+4H2O
【解析】
(1)工业上利用石油中各成分的沸点不同能分离出多种物质，说明石油是混合物。
(2)石油分馏得到其他产品的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。
(3)丙烷在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水。
7.A 氢气燃烧的产物只有水，无污染。从环保的角度考虑，氢气是最理想的燃料。
8.D 发动机内汽油充分燃烧可减少一氧化碳等污染物的排放，但不能减少二氧化碳的排放。
9.A 天然气属于化石燃料，不属于新能源；核能、太阳能及地热能都是新能源。
10.【答案】(1)石油 (2)ABC (3)CO2+Ca(0H)2=CaCO3↓+H2O (4)ABC
【解析】
(1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气。
(2)太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等都是正在利用和开发的新能源。
(3)氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。
(4)多用一次性餐具会增大资源的消耗，增加二氧化碳的排放，不符合“低碳”理念。
提优强化练习
11.C 镁与盐酸反应放出热量；人类利用的能量还可以通过其他途径获取，如太阳能、风能等；二氧化碳和碳在高温的条件下反应，需要吸收热量。
12.B 化石能源包括煤、石油和天然气等，氢气不是化石能源。
13.D 根据各成分的沸点不同，从石油里提炼出柴油、汽油、煤油等的过程叫石油分馏，属于物理变化，而不是石油的裂解，裂解属于化学变化。
14.D 根据质量守恒定律以及甲醇中原子个数比可知，CH,OH分解可能生成H2和CO,若生成H2和CO2,不符合甲醇中原子个数比。
15.【答案】
(1)增大煤和氧气的接触面积，促进了燃料的燃烧
(2)煤气中碳元素的含量低于液化石油气中碳元素的含量
(3)热值高、爆炸极限范围小(合理即可)
16.【答案】(1)石油 天然气 (2)增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分 (3)CO2+4H22H2O+CH4 (4)B (5)BC
【解析】
(4)二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，则生成物分子中碳原子和氧原子的个数比应该是1∶2，故选B。
(5)大量使用化石燃料，会增加二氧化碳的排放；植树造林，增大植被面积，可增加光合作用，有利于降低大气中二氧化碳的含量；将二氧化碳变废为宝，循环利用，有利于降低大气中二氧化碳的含量。
素养能力培优
17.【答案】(1)混合物 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 (2)C、H (3)CaCO3CaO+CO2↑ (4)节约原料，减少废物排放
【解析】
(2)反应前后化合价发生变化的元素有C(①中由0变成+2，②中由+2变成+4)和H(①②中都由+1变成0)。
(3)煅烧炉中，在高温条件下，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。
18.【答案】(1)BD (2)煤 H2O (3)物理变化 2 (4)CO2+3H2CH3OH+H2O
【解析】
(2)燃烧相同质量的煤与天然气，煤产生的二氧化硫更多，更易导致酸雨。氢氧燃料电池工作时能实现碳的“零排放”，是因为氢气和氧气反应的生成物只有水。
(3)使用膜分离法把二氧化碳从空气中分离出来，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；根据化学反应前后原子的种类与数目不变可知，x=2。
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