5.4化石燃料同步练习 （含解析） 科粤版化学九年级上册

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5.4化石燃料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是
A．石油属于化合物 B．将石油分馏可得到多种产品
C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D．煤、石油、天然气是不可再生能源
2．天然气的主要成分是
A．甲烷 B．一氧化碳 C．氢气 D．乙炔
3．关于燃烧和灭火，下列叙述正确的是
A．二氧化碳灭火器适用于所有火灾
B．人类利用的所有能量都是通过燃烧获得的
C．“釜底抽薪”是清除可燃物达到灭火目的
D．石油具有可燃性，可直接作发动机的燃料
4．2024年3月1日，山西省大同市召开全市生态环境保护工作会议。为保护环境，我们要努力做到
A．大力发展燃油汽车 B．露天焚烧生活垃圾
C．随意燃放烟花爆竹 D．积极提倡植树造林
5．兴趣小组在老师的带领下组装了小型“空气质量监测站”，用于检测当地某日空气中的主要污染物，相关数据如图。下列说法错误的足
A．空气中、过多会造成酸雨
B．除已经监测到的污染物外，还需监测的数据
C．当日对空气造成的污染比严重
D．减少化石燃料的使用有利于提高空气质量
6．要实现碳达峰、碳中和的目标，能源行业是主战场。下列叙述错误的是
A．木材燃烧时将化学能转化为光能和热能
B．太阳能电池的工作原理是将太阳能转化为电能
C．煤炭等化石燃料的大量燃烧可有效促进碳中和
D．我国科学家利用二氧化碳合成淀粉是实现碳中和的重要途径
7．燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是
A．乙硫醇（C2H5SH）在空气中完全燃烧可以生成二氧化碳、二氧化硫和水
B．石油炼制可得到液化石油气、汽油、煤油等产品
C．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
8．我国向世界承诺2060年实现“碳中和”目标。以下做法不符合这一要求的是
A．发展氢能源汽车 B．禁止使用化石燃料 C．大力植树造林 D．提倡绿色出行
9．天然气是家庭常用燃料，其爆炸极限为5%~15%。下列说法错误的是
A．天然气属于不可再生能源 B．泄漏时应关闭阀门且开窗通风
C．75%的天然气点燃会爆炸 D．泄漏报警器适宜安装在炉具上方
10．下列关于石油的说法中正确的是
A．石油是混合物，炼制后可得到多种产品 B．石油是一种可以再生的能源
C．石油是一种化工产品 D．石油燃烧后的产物只有二氧化碳
11．人类的生存与发展会面临来自环境、资源、健康和公共卫生等方面的不确定性挑战，以下不会对人们造成威胁的一项是
A．疾病防控 B．资源匮乏 C．火山喷发 D．洪涝灾害
12．某无色气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或几种，依次进行下列实验(假设每一步反应或吸收均完全)：①无色气体在氧气中充分燃烧；②燃烧生成的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶，装置质量增加9g；③再将剩余气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶，装置质量增加13.2g，下列推断中不正确的是
A．该无色气体不可能只含CH4 B．该无色气体可能为CO和CH4
C．该无色气体可能为H2和CO D．该无色气体可能为H2、CH4
二、非选择题
13．合理利用与开发化石能源
目前，人类消耗的能量主要来自 。化石燃料不可再生，随着人类大量开采，化石燃料最终将耗尽。“可燃冰”主要含有 ，外观像 ，它将成为替代化石燃料的新能源。
14．在汽油中加入适量乙醇可制得乙醇汽油。乙醇是一种 （填“可再生”或“不可再生”）能源，用乙醇汽油的优点有： ，乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
15．天然气，主要成分是甲烷（）
【实验】观察实验7—4（注意：点燃甲烷前要检验纯度）
现象 化学方程式
（1）点燃从导管放出的甲烷，火焰上方罩冷而干燥的烧杯
（2）倒入澄清石灰水，振荡
【结论】甲烷中一定含有 、 元素。
【归纳小结】
俗名 沼气、坑气、瓦斯
物理性质 色、 味的气体、密度比空气 、 溶于水
化学性质 （用化学方程式表示）：
用途 用作燃料
16．为保护地球家园，我们都应该成为“低碳”生活的践行者和宣传者。“低碳”是指 (填化学式)的较低量排放。天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 ；等质量的氢气与甲烷充分燃烧消耗氧气的质量比是 (填最简整数比)。
17．天然气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷(化学式为CH4)，现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究。查阅资料得知：①通常状况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；②实验室中常用无水醋酸钠(CH3COONa)和氢氧化钠两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。
请回答相关问题：
(1)图中仪器a的名称是 ；仪器b的名称是 。
(2)实验室可用B装置与D装置结合制取干燥的氧气，发生反应的文字或符号表达式是 。
(3)A-F中，可用于制取并收集干燥的甲烷气体的装置为 (填字母)。
(4)用装置G收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置H中进行燃烧实验。可用水将G中气体压出，通H中，则水应从 端(选填“m”或“n”)注入。
(5)点燃后，干冷烧杯内壁看到的现象是 ，同时还生成二氧化碳气体，试写出甲烷燃烧的符号表达式 。
(6)Y形管在不同的实验中作用各不相同(如图)。
①若实验室利用装置甲制备少量氧气，正确的操作是将 (填A“固体转移至液体”或B“液体转移至固体”)。
②实验室利用装置乙制备氧气，酒精灯应加热Y形管内 (填“a”或“b”)处的高锰酸钾，再收集氧气。
18．某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查，了解不同时代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
项目活动一：认识燃料
家用燃料经历了下图所示的变迁过程，并将逐步向理想燃料发展。
(1)煤、石油和天然气都属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。煤中主要含有碳元素。
项目活动二：探究如何合理使用燃料
【任务1］认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时，通常要架空柴草，使其燃烧得更旺，其中的原理是 。
【任务2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。
(3)SO2排放到空气中与氧气和水反应形成硫酸型酸雨，化学方程式为 。
(4)请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料升级成天然气之后的优点有 (写出一点即可)。
项目活动三：了解新能源
我国科学家正在利用和开发其他新能源，在一定程度上可减少对环境的影响，并实现“3060” “双碳”目标。氢气被认为是理想的能源，我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。
回答下列问题：
(5)通过反应CH4+H2OCO+3H2制备的氢气属于 (选填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。在生产过程中使用金属膜透氢提纯氢气，微观过程如图2所示，用文字从微观角度描述该过程 。
(6)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，实现了高效制取“绿氢”，其主要过程如图3所示。
①写出整个过程的总反应化学方程式 。
②“过程Ⅱ”中生成了氢气和 (填化学式)。
③与电解水法相比，该方法最显著的优点是 。
19．近日，中国海油发现国内首个深水深层大气田，为能源结构转型提供坚强保障。天然气的主要成分是甲烷，甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水。
(1)化石燃料包括煤、 和天然气；甲烷燃烧属于 （选填“吸热”或“放热”）反应。
(2)厨房中燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，应将炉具的进风口调 （选填“大”或“小”）。
(3)求4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量。（写出计算过程）
(4)若一棵树平均每天吸收0.88kgCO2，则上述甲烷充分燃烧排放的CO2需要 棵树吸收一天。
《5.4化石燃料》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A C D B C C B C A
题号 11 12
答案 A D
1．A
【详解】A、石油是由多种物质组成的，属于混合物，故说法错误；
B、石油是由多种物质组成的混合物，沸点不同，可利用此性质采用分馏的方法将物质进行分离，达到不同的产品，故说法正确；
C、煤隔绝空气受强热时，有气体生成，其成分为煤焦油、焦炉气、氨水等物质，反应完毕后的黑色固体物质叫焦炭，故说法正确；
D、煤、石油、天然气属于化石燃料，是由古代生物的遗骸经一系列的复杂的化学变化而形成的，属于不可再生能源，故说法正确。
故选A。
2．A
【详解】天然气的主要成分是甲烷，故选A。
3．C
【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，因此通常可用于灭火，但不能用于所有火灾的灭火，如活泼金属镁可以在二氧化碳中燃烧，不能用二氧化碳灭火，故选项说法不正确；
B、人类利用的能量不都是通过燃烧获得的，比如太阳能、风能、核能等就不是通过燃烧获得的，故选项说法不正确；
C、“釜底抽薪”含义是抽去锅底下的柴火，清除了可燃物，达到灭火的目的，故选项说法正确；
D、虽然石油具有可燃性，但石油流动性差，燃烧会产生大量的污染物，且利用率低，因此只有石油炼制后的产品才能作发动机的燃料，故选项说法不正确。
故选C。
4．D
【详解】A、大力发展燃油汽车，燃油汽车排放的尾气中含有一系列有害物质会对大气造成污染，故A不符合题意；
B、露天焚烧生活垃圾会产生大量的有毒有害物质，不仅会污染空气而且还对人体产生严重的危害，故B不符合题意；
C、燃放烟花爆竹会产生大量的二氧化硫、一氧化碳等有害气体，污染大气，故C不符合题意；
D、积极提倡植树造林，绿色植物可以净化空气，有利于保护环境，故D符合题意。
故选D。
5．B
【详解】A、SO2和NO2在大气中与水结合都能生成酸，是酸雨的主要成分，所以SO2、NO2与酸雨的形成有关，说法正确；
B、N2不属于空气污染物，不需要监测，说法错误；
C、从数据分析可知，当日O3产生量为59ug/m3，SO2产生量为8ug/m3，故O3对空气造成的污染比SO2严重，说法正确；
D、减少化石燃料的使用，可以减少二氧化硫、二氧化碳的产生，有利于提高空气质量，说法正确。
故选B。
6．C
【详解】A、木材燃烧时将化学能转化为光能和热能，叙述正确，不符合题意；
B、太阳能电池的工作原理是将太阳能转化为电能，叙述正确，不符合题意；
C、煤炭等化石燃料的大量燃烧会产生大量的二氧化碳，不利于碳中和，叙述错误，符合题意；
D、我国科学家利用二氧化碳合成淀粉，此过程中消耗二氧化碳，是实现碳中和的重要途径，叙述正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】A、乙硫醇中含碳元素、氢元素、硫元素，故在空气中完全燃烧可以生成二氧化碳、二氧化硫和水，A正确。
B、石油是混合物，炼制可得到液化石油气、汽油、煤油等产品，B正确。
C、煤的燃烧可能造成酸雨的原因不是排放大量CO2，而是生成的二氧化硫二氧化氮等废气，C错误。
D、燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，说明燃烧不充分，氧气不足，可增大灶具进风口，D正确。
故选：C。
8．B
【详解】A、氢能源是“零污染”能源，可以有效减少碳排放，有利于实现“碳中和”，故选项不符合题意；
B、化石燃料都含有碳元素，也是不可再生能源，但不能禁止使用，应该合理使用，故选项符合题意；
C、植树造林有利于吸收二氧化碳，有利于实现“碳中和”，故选项不符合题意；
D、绿色出行可减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，故选项不符合题意；
故选：B。
9．C
【详解】A、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意；
B、天然气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火或电火花，容易发生爆炸，故泄漏时应关闭阀门且开窗通风，不能打开排气扇等，防止发生爆炸，不符合题意；
C、天然气的爆炸极限为5%~15%，故75%的天然气点燃不会爆炸，符合题意；
D、天然气的密度比空气小，泄漏报警器适宜安装在炉具上方，不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】A、石油是混合物，炼制后可得到多种产品，故选项说法正确；
B、石油是一种不可再生的能源，故选项说法错误；
C、石油是自然界中的一种资源，不是化工产品，故选项说法错误；
D、石油中主要含有碳、氢元素，故燃烧时除了生成二氧化碳外，还一定会有水生成，故选项说法错误；
故选：A。
11．A
【详解】A.疾病防控是维护公众健康的重要责任和意义，故不会对人们造成威胁，符合题意；
B.资源匮乏将可能引发诸如能源短缺、粮食紧缺等事态，从而威胁到人类的生存和进步，故不符合题意；
C.火山喷发会造成人员伤亡、毁坏家园、导致地震等其他灾害，故不符合题意；
D.洪涝会威胁人们的生命和财产安全，影响人们的正常生活，故不符合题意，故选A。
12．D
【详解】浓硫酸有吸水性，“燃烧生成的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶，装置质量增加9g”，说明生成水的质量为9g，则氢元素的质量为：9g×=1g；
二氧化碳能和氢氧化钠反应而被吸收，“将剩余气体通过盛溶液的洗气瓶，装置质量增加13.2g”，说明生成二氧化碳13.2g，则碳元素的质量为：13.2g× =3.6g；
所以碳、氢元素质量比为：；
甲烷气体中碳、氢元素质量比为，则该无色气体不可能只含CH4，所以可能是甲烷和一氧化碳，也可能是氢气和一氧化碳的混合物，但不可能是甲烷和氢气，故选D。
13． 化石能源 甲烷水合物 冰
【解析】略
14． 可再生 减少污染
【详解】乙醇可通过高粱、玉米和淀粉发酵、蒸馏制得，因此属于可再生资源，故填：可再生；
乙醇汽油作为燃料时，由于乙醇燃烧的产物是二氧化碳和水，不污染环境，所以其优点是减少污染，故填：减少污染；
乙醇与空气中氧气在点燃条件下，生成了二氧化碳和水，根据化学方程式书写原则，故填：。
15． 产生蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水雾生成 澄清石灰水变浑浊 碳 氢 无 无 小 难 可燃性
【解析】略
16． CO2 CH4+2O2CO2+ 2H2O 2：1
【详解】低碳是指的较低量排放；
天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
设等质量的氢气与甲烷为m，甲烷充分燃烧消耗氧气的质量为，氢气充分燃烧消耗氧气的质量为，
解得
解得
则等质量的氢气与甲烷充分燃烧消耗氧气的质量比是。
17．(1) 分液漏斗 水槽
(2)/
(3)BE
(4)m
(5) 有水珠出现
(6) B a
【详解】（1）仪器a的名称是分液漏斗，仪器b的名称是水槽；
（2）B为固体加热发生装置，试管口没有塞一团棉花，选择氯酸钾与二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，反应的文字或符号表达式为或；
（3）实验室中常用无水醋酸钠（ CH3COONa）和氢氧化钠两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，反应物为固体，且需要加热，故选B为发生装置，甲烷密度比空气小，可以用向下排空气法收集，甲烷难溶于水，可以用排水法收集，用排空气法收集的甲烷比较干燥，故收集干燥的甲烷气体选E为收集装置；
（4）用装置G收集了一瓶纯净的甲烷气体，甲烷密度比空气小，先在顶部聚集，用水将G中气体压出，通H中，甲烷难溶于水，则水应从m注入，气体从短口排出；
（5）甲烷燃烧生成水，所以点燃后，干冷烧杯内壁看到的现象是有水珠出现；
甲烷燃烧生成水和二氧化碳，符号表达式为；
（6）①固体和液体混合制取氧气，若将固体转移到液体中，一是可能有的块状固体的密度过大，可能将装置打破，二是固体不易流动，所以应将液体转移至固体，故选：B；
②固体加热时可能会产生水蒸气，冷凝倒流可导致容器炸裂，所以应加热a处的高锰酸钾，再收集氧气。
18．(1)不可再生
(2)增大与氧气接触面积，使燃烧更充分
(3)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(4)单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高（或产生二氧化硫少，污染小）
(5) 蓝氢 氢分子在金属膜表面分解为氢原子，氢原子通过金属膜后重新组合成氢分子
(6) 2H2O2H2+O2 H2O2 利用太阳能，节能
【详解】（1）煤、石油和天然气是由古代生物遗体经过漫长地质年代形成的，其形成过程需要数百万年甚至更长时间，无法短时间内再生。因此，它们属于不可再生能源。
（2）燃烧柴草时，通常要架空柴草，使其燃烧得更旺。这是因为架空柴草可以增大柴草与氧气的接触面积，氧气能够更充分地与柴草接触，从而使燃烧更充分，柴草燃烧得更旺。
（3）二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸，该反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
（4）天然气相比一些传统家庭燃料，比如煤等，优点有很多。例如污染小：天然气主要成分是甲烷，燃烧后生成二氧化碳和水，相对煤等燃料燃烧产生二氧化硫等污染物少，能减少对大气环境的污染，有利于改善空气质量；热值高：相同质量或体积下，天然气能释放出更多的热量，可为家庭提供更充足的热能用于烹饪、取暖等。
（5）对于反应CH4+H2OCO+3H2，甲烷是天然气的主要成分，此过程中使用了天然气，所以制备的氢气属于蓝氢。从图2可以看出，在金属膜造氢过程中，氢分子在金属膜表面，氢分子先分解为氢原子，然后氢原子通过金属膜进入另一侧，在另一侧重新结合成氢分子。即氢分子分解为氢原子，氢原子通过金属膜，氢原子再结合成氢分子。
（6）①由图3可知，整个过程是水在新型复合光催化剂和太阳光的作用下分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
②观察图3可知，“过程Ⅱ”中生成了氢气和过氧化氢，其化学式为H2O2。
③电解水制取氢气需要消耗大量电能，而利用新型复合光催化剂通过光催化分解水制取氢气，利用的是光能，其最显著的优点是节约电能。
19．(1) 石油 放热
(2)大
(3)解：设4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量为x，
x=13.2kg
答：4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量为13.2kg。
(4)15
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气；甲烷燃烧放出大量热，属于放热反应；
（2）厨房中燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，这是氧气不足，燃气不充分燃烧造成的，应将炉具的进风口调大；
（3）见答案；
（4）由上计算可知，4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量为13.2kg，若一棵树平均每天吸收0.88kgCO2，则上述甲烷充分燃烧排放的CO2需要棵树吸收一天。
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