第二节 化石燃料的利用
知识点1 化石燃料的燃烧
1．(广西贵港港北区模拟)国际能源署(IEA)预测全球化石燃料的消耗量将在未来10年内到达峰值。下列不属于化石燃料的是( D )
A．石油 B．天然气
C．煤 D．酒精
2．下列物质不属于石油加工产品的是( B )
A．煤油 B．煤焦油
C．汽油 D．液化石油气
3．(江西景德镇三模)中国是世界上最早发现和利用石油的国家之一，“石油”一词首见于《梦溪笔谈》，之前多称为“石漆”，可能是由于一些油苗沥青含量高，颜色像漆一般黑。下列关于石油的说法正确的是( B )
A．是一种无色黏稠状液体
B．可利用石油产品发电
C．利用密度不同可分离出沥青
D．石油中含有炭黑
知识点2 化石燃料的综合利用
4．(广西玉林容县一模)碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。下列有关含碳物质的性质或用途错误的是( D )
A．璀璨夺目的钻石是由碳原子构成
B．金刚石和石墨的物理性质很大差异的原因是碳原子排列方式不同
C．制糖工业中利用活性炭来脱色制白糖
D．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的
5．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。结合如表提供的信息，完成相关问题。
燃料 主要成分 热值(约) 爆炸极限
煤 C 2.9× 107 J/kg /
液化 石油气 C3H8、C4H10 4.6× 107 J/kg 1.5%～ 9．5%
煤气 H2、CO 1.9× 107 J/m3 6.9%～ 69．5%
天然气 CH4 4.5× 107 J/m3 4.8%～ 13．5%
(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：__增大煤和氧气的接触面积，促进了燃料的燃烧__。
(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：__煤气中碳元素的含量低于液化石油气中碳元素的含量__。
(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？__热值高__；__爆炸极限范围小__(写两条)。
6．世界能源正在向多元、清洁、低碳转型。我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。如图是几种能源结构变化图，请填写下列问题：
(1)属于化石能源的有煤、天然气和__石油__，写出天然气的主要成分(甲烷：CH4)燃烧的化学方程式：__CH4＋2O2CO2＋2H2O__。
(2)2020年～2040年煤炭所占比例变化的趋势是__减小__(填“增大”“减小”或“不变”)，产生此变化的原因是__人们环保意识增强(或新能源的开发和利用)__(答一条即可)。
(3)科学家提出“超临界水蒸煤”技术，利用煤(主要成分为碳)与水在一定条件下发生化学反应生成两种可燃性气体，一种是氧化物(有毒)，一种是单质，写出此反应的化学方程式：__C＋H2OCO↑＋H2↑__。
7．(云南昆明二模)《酉阳杂俎》中有对某化石燃料的记载：“高奴县石脂水，水腻，浮水上如漆，采以膏车及燃灯极明。”文中“石脂水”指的是( A )
A．石油 B．酒精
C．煤 D．天然气
由题意，“石脂水”的密度比水小，颜色为黑色，可以燃烧，酒精是液体，为无色；天然气是气体，为无色；煤的密度比水大，故应是石油。
8．(广西贵港覃塘区一模)下列关于燃料综合利用的说法不正确的是( B )
A．石油分馏制得汽油、柴油等产品
B．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品
C．石油的分馏属于物理变化，煤的焦化属于化学变化
D．石油是由一些沸点不同的物质组成的混合物，加工后可制成塑料、药物和染料等
9．煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如图所示。
(1)步骤①发生的是__物理__(填“物理”或“化学”)变化。
(2)步骤②是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为__C＋H2OCO＋H2__。
(3)步骤③生成的甲醇是一种重要的化工原料，该反应的化学方程式为__2H2＋COCH3OH__，该反应的基本类型是__化合反应__。
10．(科学态度与责任)(山西晋中期末)某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。
任务一：探究燃烧的调控
【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？
【调查研究】乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起探究，并完成下表：
调控 方式 用鼓风机给 煤炉火送风 转动打火机 出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出
调控 原理 增加氧 气的量 调节燃 料的量 __增大燃料与氧气的接触面积__
【迁移应用】调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口__调大__(填“调大”或“调小”)从而成功解决了问题。
任务二：探究家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查，了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气(天然气)等几个阶段。
【资料汇总】
燃料 调控 主要成分 热值
木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500～ 3 000大卡/kg
煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg
煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800～ 5 700大卡/m3
天然气 随用随开 甲烷 8 000～ 90 000大卡/m3
【交流讨论】根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__随用随开，操作简单，热值高等__(至少写出两点)，写出天然气燃烧的化学方程式：__CH4＋2O2CO2＋2H2O__。
任务三：展望未来燃料
通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例：__氢能源等__。
【调查研究】汽车气缸工作时柴油以雾状喷出，可以增大反应物的接触面积，使燃烧更充分。【迁移应用】燃气灶火焰发黄、锅底发黑，说明燃气不充分燃烧，需要增加氧气的量，使物质充分燃烧，则将燃气灶的进风口调大。【交流讨论】由表格数据可知，家用煤气或天然气可以随用随开，操作简单，热值高，燃烧放出大量热，则根据题表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是随用随开，操作简单，热值大等，甲烷在氧气中点燃生成二氧化碳和水，则天然气燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。任务三：氢气在氧气中点燃生成水，放出大量热，则通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，例如：氢能源等。第二节 化石燃料的利用
知识点1 化石燃料的燃烧
1．(广西贵港港北区模拟)国际能源署(IEA)预测全球化石燃料的消耗量将在未来10年内到达峰值。下列不属于化石燃料的是( )
A．石油 B．天然气
C．煤 D．酒精
2．下列物质不属于石油加工产品的是( )
A．煤油 B．煤焦油
C．汽油 D．液化石油气
3．(江西景德镇三模)中国是世界上最早发现和利用石油的国家之一，“石油”一词首见于《梦溪笔谈》，之前多称为“石漆”，可能是由于一些油苗沥青含量高，颜色像漆一般黑。下列关于石油的说法正确的是( )
A．是一种无色黏稠状液体
B．可利用石油产品发电
C．利用密度不同可分离出沥青
D．石油中含有炭黑
知识点2 化石燃料的综合利用
4．(广西玉林容县一模)碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。下列有关含碳物质的性质或用途错误的是( )
A．璀璨夺目的钻石是由碳原子构成
B．金刚石和石墨的物理性质很大差异的原因是碳原子排列方式不同
C．制糖工业中利用活性炭来脱色制白糖
D．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的
5．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。结合如表提供的信息，完成相关问题。
燃料 主要成分 热值(约) 爆炸极限
煤 C 2.9× 107 J/kg /
液化 石油气 C3H8、C4H10 4.6× 107 J/kg 1.5%～ 9．5%
煤气 H2、CO 1.9× 107 J/m3 6.9%～ 69．5%
天然气 CH4 4.5× 107 J/m3 4.8%～ 13．5%
(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)。
6．世界能源正在向多元、清洁、低碳转型。我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。如图是几种能源结构变化图，请填写下列问题：
(1)属于化石能源的有煤、天然气和__ __，写出天然气的主要成分(甲烷：CH4)燃烧的化学方程式：__ __。
(2)2020年～2040年煤炭所占比例变化的趋势是__ __(填“增大”“减小”或“不变”)，产生此变化的原因是__ __(答一条即可)。
(3)科学家提出“超临界水蒸煤”技术，利用煤(主要成分为碳)与水在一定条件下发生化学反应生成两种可燃性气体，一种是氧化物(有毒)，一种是单质，写出此反应的化学方程式：__ __。
7．(云南昆明二模)《酉阳杂俎》中有对某化石燃料的记载：“高奴县石脂水，水腻，浮水上如漆，采以膏车及燃灯极明。”文中“石脂水”指的是( )
A．石油 B．酒精
C．煤 D．天然气
8．(广西贵港覃塘区一模)下列关于燃料综合利用的说法不正确的是( )
A．石油分馏制得汽油、柴油等产品
B．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品
C．石油的分馏属于物理变化，煤的焦化属于化学变化
D．石油是由一些沸点不同的物质组成的混合物，加工后可制成塑料、药物和染料等
9．煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如图所示。
(1)步骤①发生的是__ __(填“物理”或“化学”)变化。
(2)步骤②是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为__ __。
(3)步骤③生成的甲醇是一种重要的化工原料，该反应的化学方程式为__ __，该反应的基本类型是__ __。
10．(科学态度与责任)(山西晋中期末)某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。
任务一：探究燃烧的调控
【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？
【调查研究】乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起探究，并完成下表：
调控 方式 用鼓风机给 煤炉火送风 转动打火机 出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出
调控 原理 增加氧 气的量 调节燃 料的量 __ __
【迁移应用】调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口__ __(填“调大”或“调小”)从而成功解决了问题。
任务二：探究家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查，了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气(天然气)等几个阶段。
【资料汇总】
燃料 调控 主要成分 热值
木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500～ 3 000大卡/kg
煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg
煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800～ 5 700大卡/m3
天然气 随用随开 甲烷 8 000～ 90 000大卡/m3
【交流讨论】根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__ __(至少写出两点)，写出天然气燃烧的化学方程式：__ __。
任务三：展望未来燃料
通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例：__ __。
