第 06 讲《10.6 燃料的利用和环境保护》（分层练习）（解析
版）
一、单选题
1．古语“人要实，火要虚”，其意思是，人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空
一些才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（ ）
A．提高可燃物的热值 B．增大可燃物的比热容
C．提高可燃物的利用率 D．不会产生废气，不会造成环境污染
【答案】C。
【解析】A．燃料的热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，所以燃烧更旺不能
提高可燃物的热值，故 A 不符合题意；
B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，所以燃烧更旺不能增大可
燃物的比热容，故 B 不符合题意；
C．“火要虚”是燃物要架空一些，才能燃烧更旺、燃烧才更充分，这样就可以提高燃料
的利用率，故 C 符合题意；
D．可燃物在燃烧时都会产生废气，废气大多都会对环境造成污染，故 D 不符合题意。
2．如图是环保部门绘制的抵制燃烧劣质散煤的宣传图。散煤在燃烧过程中会产生大量
粉尘等有害物质，严重污染环境，监管部门划分优质煤和劣质散煤的主要依据是这种煤
的（ ）
A．热值不同 B．放出的热量不同
C．燃烧速度不同 D．导热本领不同
【答案】A。
【解析】热值是燃料的一种特性，所以常用热值来区分煤炭的优劣，故 A 符合题意，
BCD 不符合题意。
3．“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的 LNG（液化天然气）双燃料动力船，如
图，它可以通过传统燃油驱动，也可以通过携带的液化天然气驱动。选择液化天然气作
为能源，除了环保，主要还因为它的（ ）
A．密度小 B．比热容大 C．沸点高 D．热值高
【答案】D。
【解析】选择液化天然气作为能源，除了环保，主要还因为它的热值高，完全燃烧相同
质量的液化天然气与其它燃料相比，放出的热量更多，故 D 符合题意，ABC 不符合题
意。
4．2022 年 7 月 1 日，“长征五号”遥七火箭芯二级氢氧发动机地面环境校准试验取得圆
满成功。“长征五号”被誉为走向深空的最后一把钥匙。拉开了我国载人航天工程“第三
步”任务序幕。“长征五号”发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（ ）
A．密度大 B．热值高
C．比热容大 D．热效率高
【答案】B。
【解析】“长征五号”发动机使用液氢作燃料，是因为液态氢热值高，完全燃烧可以放出
的热量更多。
5．关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
A．热机做的有用功越多，效率一定越高
B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D．热机做功越快，效率一定越高
【答案】C。
【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机
做一定的有用功时，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有
用功越多，效率就一定越高；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故 C
正确，ABD 错误。
6．为了提高热机效率，可采取的措施（ ）
A．少使用热机
B．保证良好的润滑，减少摩擦
C．使用热值高的燃料
D．增大热机功率
【答案】B。
【解析】A．少使用热机，消耗的燃料少了，热机做的有用功也少，所以不能提高热机
效率，故 A 不符合题意；
B．保证良好的润滑，减小摩擦，可以减少因摩擦损失的能量，所以可以提高热机的效
率，故 B 符合题意；
C．采取热值高的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故 C 不符
合题意；
D．增大热机的功率，只能增大热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高，故 D 不
符合题意。
7．在跨学科实践活动中，小华调查“家用燃料的变迁与合理使用”时发现，爷爷小时侯
使用柴草作为家用燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，年轻的时候用液化气；如今小华家
使用天然气。使用天然气为家用燃料，主要是天然气的（ ）
A．密度较大 B．热值较大 C．比热容较大 D．沸点较高
【答案】B。
【解析】天然气的热值较大，完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料相比，天然气放出
的热量多，天然气的密度和比热容以及沸点都很低，故 B 符合题意，ACD 不符合题意。
8．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的质
量也相同，下列说法正确的是（ ）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图
B．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
C．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图
【答案】A。
【解析】AC．为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，
让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小
关系，应选择甲和丙两图进行实验，故 A 正确，C 错误；
BD．为了比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量
相同，通过温度计的示数高低得出燃料放热的多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙
两图进行实验，故 BD 错误。
二、填空题
9．如图所示是某汽车的内燃机能量流向图，根据信息解答下列问题：内燃机的效率
为 ，请提出一条提高内燃机工作效率的措施 。
【答案】 30% 见解析
【解析】[1]由流向图可知，内燃机的效率为
h=100%-33%-30%-7%=30%
[2]提高内燃机工作效率的措施有使燃料燃烧更充分或减少废气带走的热量等。
10． 2022年10月9号，我国在酒泉卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭成功发射了
首颗综合性探日卫星“夸父一号”，用液态氢作火箭燃料，是因为液态氢具有较高的 ；
火箭发射过程中，将燃料的 能通过燃烧转化为 能。
【答案】 热值 化学 内
【解析】[1]热值是指 1 千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，运载火箭采用液态氢作
为火箭的燃料，不仅液态氢的密度小，而且具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，
可以释放出更多的热量。
[2][3]火箭发射过程中，燃料的化学能通过燃烧转化为内能。
11．蒸饭时利用煤气灶把锅中3.9kg 的水从 20℃加热至沸腾，水吸收的热量是 J，
水的内能的改变是通过 实现的。若需要消耗168g 煤气，则煤气灶的效率为 。
[水的比热容为 4.2 103 J / (kg ×℃)，煤气的热值为3.9 107 J / kg，气压为 1 个标准大气压]
【答案】 1.3104 106 热传递 20%
【解析】[1]1 个标准大气压水的沸点是100℃，水吸收的热量
Q吸 = cm t - t0 = 4.2 103J / kg ×℃ 3.9kg 100℃- 20℃ = 1.3104 106 J
[2]燃气燃烧产的内能传递给水，水的内能的改变是通过热传递实现的。
[3]煤气完全燃烧放出的热量
Q = m'q = 168 10-3kg 3.9 107 J / kg = 6.552 106 J
放
煤气灶的效率
Q
h 吸 100% 1.3104 10
6 J
= = 100% = 20%
Q 6.552 106 J
放
12．为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，大部分农村地区已经使用上
了煤气烧水煮饭，小明同学用家里的煤气将体积为 2L、初温为 20℃的水加热到 100℃，
水吸收的热量是 J；若一共消耗煤气 0.042m3，则该过程的热效率是 ；
煤气罐中剩余的煤气热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【水的密度为
1.0 103 kg / m3 3，水的比热容为 4.2 10 J / kg ×°C ，煤气的热值为 4.0 107 J / m3】
【答案】 6.72×105 40% 不变
【解析】[1]水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
热水器中的水吸收的热量
Q 吸=c 水 m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]完全燃烧 0.042m3天然气放出的热量
Q 放=V 天然气 q 天然气=0.042m3×4.0×107J/m3=1.68×106J
天然气热水器的加热效率
Q 5
h= 吸 100% 6.72 10 J= 6 100% = 40%Q 1.68 10 J
放
[3]热值是燃料的一种特性，与质量无关，所以剩余煤气的热值不变。
13．如图是我国新型防空导弹“红旗﹣9”试射，质量不变的导弹加速上升过程中，机械
能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。用液氢作为燃料是因为氢的 大。
【答案】 增大 热值
【解析】[1]导弹加速上升，导弹的质量不变，速度变大，所以导弹动能增大；导弹上升，
质量不变，高度增加，所以导弹的重力势能增大，因此导弹机械能增大。
[2]发射导弹用液氢作为燃料，主要是因为完全燃烧相同质量的氢和其他燃料，氢放出的
热量多，所以发射导弹用液氢作为燃料的原因是氢的热值大。
14．如图是某起重机工作时的能量流向图，该起重机的热机效率是 ，若某段时
间该起重机工作时燃料燃烧的内能为 2.0×107J，则该时间段废气带走了 的热量，该
时间段能把 7×105N 的建筑材料从地面吊到 m 高处。
【答案】 35% 8.0×106J 10
【解析】[1]该起重机的热机效率为
η=100%﹣40%﹣25%=35%
[2]由图可知，废气带走能量点燃料燃烧的内能的 40%，故该时间段废气带走热量为
2.0×107J×40%=8.0×106J
[3]由热机效率公式
W
h = 有用 100% Gh= 100%
Q Q
放 放
得到建筑材料能够吊到的高度
hQ
h 放 35% 2.0 10
7 J
= = 5 =10mG 7 10 N
三、实验题
15．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比
热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用 Q 放=mq 计算，某燃料的热值用 q 表示；其质量
用 m 表示）。己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所
示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料 加热前的水温/oC 燃料燃尽后水温/oC
煤油 25 100
菜籽油 20 100
（1）为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲
乙两烧杯内水的质量相等，煤油和菜籽油的 相同；
（2）实验中测的数据如表（无读数错误）：根据数据 （填：能或不能）得出煤油
热值与菜籽油热值的关系；
（3）实验中不足之处可能是 造成的；
（4）小明纠正实验中不足之处后，还想利用这种实验测量出煤油的热值，除了图中装
置以外，那么小明还要使用的测量仪器是 。利用此实验方法计算出的热值将比真
实值 （填：偏大或偏小）。
【答案】 质量 不能 水温达到 100℃，无法比较水吸热的多少 天平
偏小
【解析】（1）[1]热值是质量 1kg 的某种燃料完全燃烧时放出的热量，探究燃料热值大小
时，应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少。
（2）[2]因为水沸腾时温度保持不变，两只烧杯中的水温都是 100℃，无法判断水吸热
的多少，所以无法比较煤油热值与菜籽油热值的关系。
（3）[3]实验过程中水温达到 100℃，无法比较水吸热的多少，因此实验中要使水的末
温低于 100℃，所以要减少燃油的质量或者增加水的质量。
（4）[4]要测量煤油的热值，需要知道煤油和被加热水的质量，所以需要天平测量煤油
和水的质量。
[5]由于燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中，又有一部分被烧杯等实验装置吸收，
使Q放 大于Q吸，依此计算出煤油的热值比实际要偏小些。
四、计算题
16．某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改用温泉水供热，
经多次试用后发现每小时用 70℃的温泉水 500kg 流过散热器后变为 50℃，达到以燃煤
供热的效果。求：
（1）温泉水向实验室每小时提供多少热量？
（2）该科研单位每天可节约燃煤多少？（已知煤的热值 q=3×107J/kg）
【答案】（1）4.2×107J；（2）33.6kg
【解析】解：（1）温泉水向实验室每小时提供的热量
Q = cm（t ﹣t 0）= 4. 2 10
3J/ （kgg℃） 500kg （70℃﹣50℃）=4. 2 107J
放
（2）1 天共需要热量
Q = Q 24 = 4. 2 107J 24=1. 008 109J
总 放
由Q = m q总 知，每天可节约的燃煤质量
Q
m 总 1. 008 10
9J
= = = 33. 6kg
q 3 107J/ kg
答：（1）温泉水向实验室每小时提供 4.2×107J 热量。
（2）该科研单位每天可节约燃煤 33.6kg。
17．用燃气灶烧水，燃烧 0.5kg 的燃气，使 50kg 的水从 20℃升高到 70℃，已知 q 燃气
=4.2×107J/kg，c 水=4.2×103J/（kg g℃）求：
（1）0.5kg 燃气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%
【解析】解：（1）0.5kg 燃气完全燃烧放出的热量
Q 放=qm=4.2×107J/kg×0.5kg=2.1×107J
（2）水吸收的热量
Q 吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg g℃）×50kg×（70℃﹣20℃）=1.05×107J
（3）燃气灶烧水的效率
Q
h 吸 1. 05 10
7J
= 100%= 100%= 50%
Q
放 2. 1 10
7J
答：（1）0.5kg 燃气完全燃烧放出的热量为 2.1×107J。
（2）水吸收的热量为 1.05×107J。
（3）燃气灶烧水的效率为 50%。
18．小明同学的家住在新农村建设示范村里，他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具，
燃烧放出的热量有 80%被水吸收。将质量为 5kg，初温为 20℃的水加热到 100℃，
3 7
（ c水=4.2 10 J / kg ×°C ，q液化气=3.5 10 J/kg ）则：
（1）水吸收多少热量？
（2）需要燃烧多少液化石油气。
【答案】（1）1.68×10 J；（2）60g
【解析】解∶（1）水吸收热量为
Q 吸=c 水 m 水(t-to) =4.2×10 ×5×(100-20)J=1.68×10 J
（2）燃烧放出的热量为
Q
Q 1.68 10
6 J
= 吸 = = 2.1 106 J放 h 80%
由式子 Q 放=mq 可得液化石油气的质量为
Q
m 放 2.1 10
6
= = = 0.06kg = 60g
q 3.5 107
答：（1）水吸收热量为 1.68×10 J；
（2）需要燃烧 60g 液化石油气。第 06 讲《10.6 燃料的利用和环境保护》（分层练习）（原卷
版）
一、单选题
1．古语“人要实，火要虚”，其意思是，人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空
一些才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（ ）
A．提高可燃物的热值 B．增大可燃物的比热容
C．提高可燃物的利用率 D．不会产生废气，不会造成环境污染
2．如图是环保部门绘制的抵制燃烧劣质散煤的宣传图。散煤在燃烧过程中会产生大量
粉尘等有害物质，严重污染环境，监管部门划分优质煤和劣质散煤的主要依据是这种煤
的（ ）
A．热值不同 B．放出的热量不同
C．燃烧速度不同 D．导热本领不同
3．“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的 LNG（液化天然气）双燃料动力船，如
图，它可以通过传统燃油驱动，也可以通过携带的液化天然气驱动。选择液化天然气作
为能源，除了环保，主要还因为它的（ ）
A．密度小 B．比热容大 C．沸点高 D．热值高
4．2022 年 7 月 1 日，“长征五号”遥七火箭芯二级氢氧发动机地面环境校准试验取得圆
满成功。“长征五号”被誉为走向深空的最后一把钥匙。拉开了我国载人航天工程“第三
步”任务序幕。“长征五号”发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（ ）
A．密度大 B．热值高
C．比热容大 D．热效率高
5．关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
A．热机做的有用功越多，效率一定越高
B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D．热机做功越快，效率一定越高
6．为了提高热机效率，可采取的措施（ ）
A．少使用热机
B．保证良好的润滑，减少摩擦
C．使用热值高的燃料
D．增大热机功率
7．在跨学科实践活动中，小华调查“家用燃料的变迁与合理使用”时发现，爷爷小时侯
使用柴草作为家用燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，年轻的时候用液化气；如今小华家
使用天然气。使用天然气为家用燃料，主要是天然气的（ ）
A．密度较大 B．热值较大 C．比热容较大 D．沸点较高
8．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的质
量也相同，下列说法正确的是（ ）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图
B．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
C．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图
二、填空题
9．如图所示是某汽车的内燃机能量流向图，根据信息解答下列问题：内燃机的效率
为 ，请提出一条提高内燃机工作效率的措施 。
10． 2022年10月9号，我国在酒泉卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭成功发射了
首颗综合性探日卫星“夸父一号”，用液态氢作火箭燃料，是因为液态氢具有较高的 ；
火箭发射过程中，将燃料的 能通过燃烧转化为 能。
11．蒸饭时利用煤气灶把锅中3.9kg 的水从 20℃加热至沸腾，水吸收的热量是 J，
水的内能的改变是通过 实现的。若需要消耗168g 煤气，则煤气灶的效率为 。
[水的比热容为 4.2 103 J / (kg ×℃)，煤气的热值为3.9 107 J / kg，气压为 1 个标准大气压]
12．为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，大部分农村地区已经使用上
了煤气烧水煮饭，小明同学用家里的煤气将体积为 2L、初温为 20℃的水加热到 100℃，
水吸收的热量是 J；若一共消耗煤气 0.042m3，则该过程的热效率是 ；
煤气罐中剩余的煤气热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【水的密度为
1.0 103 kg / m3，水的比热容为 4.2 103 J / kg ×°C ，煤气的热值为 4.0 107 J / m3】
13．如图是我国新型防空导弹“红旗﹣9”试射，质量不变的导弹加速上升过程中，机械
能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。用液氢作为燃料是因为氢的 大。
14．如图是某起重机工作时的能量流向图，该起重机的热机效率是 ，若某段时
间该起重机工作时燃料燃烧的内能为 2.0×107J，则该时间段废气带走了 的热量，该
时间段能把 7×105N 的建筑材料从地面吊到 m 高处。
三、实验题
15．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比
热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用 Q 放=mq 计算，某燃料的热值用 q 表示；其质量
用 m 表示）。己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所
示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料 加热前的水温/oC 燃料燃尽后水温/oC
煤油 25 100
菜籽油 20 100
（1）为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲
乙两烧杯内水的质量相等，煤油和菜籽油的 相同；
（2）实验中测的数据如表（无读数错误）：根据数据 （填：能或不能）得出煤油
热值与菜籽油热值的关系；
（3）实验中不足之处可能是 造成的；
（4）小明纠正实验中不足之处后，还想利用这种实验测量出煤油的热值，除了图中装
置以外，那么小明还要使用的测量仪器是 。利用此实验方法计算出的热值将比真
实值 （填：偏大或偏小）。
四、计算题
16．某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改用温泉水供热，
经多次试用后发现每小时用 70℃的温泉水 500kg 流过散热器后变为 50℃，达到以燃煤
供热的效果。求：
（1）温泉水向实验室每小时提供多少热量？
（2）该科研单位每天可节约燃煤多少？（已知煤的热值 q=3×107J/kg）
17．用燃气灶烧水，燃烧 0.5kg 的燃气，使 50kg 的水从 20℃升高到 70℃，已知 q 燃气
=4.2×107J/kg，c 水=4.2×103J/（kg g℃）求：
（1）0.5kg 燃气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
18．小明同学的家住在新农村建设示范村里，他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具，
燃烧放出的热量有 80%被水吸收。将质量为 5kg，初温为 20℃的水加热到 100℃，
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（ c水=4.2 10 J / kg ×°C ，q液化气=3.5 10 J/kg ）则：
（1）水吸收多少热量？
（2）需要燃烧多少液化石油气。
