人教版（2024）九年级上册 第七单元 能源的合理利用与开发课题2 化石能源的合理利用 题型专练(含解析)
文档属性
| 名称 | 人教版（2024）九年级上册 第七单元 能源的合理利用与开发课题2 化石能源的合理利用 题型专练(含解析) |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-06 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
人教版（2024）九年级上册 第七单元 能源的合理利用与开发课题2 化石能源的合理利用 题型专练
【题型1】化石燃料及其综合利用
【典型例题】2020年11月6日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心成功发射，将 13 颗卫星送入预定轨道，其采用的航空煤油来自煤，而普通航空煤油来自石油。下列有关煤、石油的说法正确的是( )
A.煤属于纯净物
B.石油是重要的化工产品
C.煤中主要含有C、H元素
D.石油提炼煤油属于物理变化
【举一反三1】劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。请你回答下列问题。
(1)将同温同压、相同体积的CO、 CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为 ，碳、氢、氧元素的质量比为 (化成最简整数比)。
(2)“西气东输”工程将我国西部的天然气通过管道输送到东部。原先使用煤气(主要成分为 CO)的用户在改用天然气(主要成分为CH4)时，需对燃气灶加以改造。
①请分别写出CO和CH4完全燃烧的化学方程式：___________________、_________。
②等体积的两种气体， 完全燃烧需要的氧气更多。
③燃气灶是由灶体、进气管(进CO或者CH4)、进风管(进空气)、开关等部件组成。改造后进风管的直径应当比之前的 。
天然气在很多地区已取代煤成为家庭的主要燃料。
(1)天然气的主要成分CH4完全燃烧的化学方程式是 。
(2)计算 1 g CH4 完全燃烧产生CO2的质量(精确到 0.01 g)，填入下表中。
(3)从下表数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是 。
【举一反三3】
【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.汽油 B.天然气 C.酒精 D.氢气
【举一反三1】汽车尾气的主要污染物有( )
①一氧化碳 ②未燃烧的碳氢化合物 ③氮的氧化物 ④烟尘
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
【举一反三2】能源、环境问题是全球关注的热点问题。请回答下列问题：
(1)下列物质：天然气、氢气、乙醇、汽油、柴油，其中最清洁的燃料是______________。
(2)海底埋藏着大量的“可燃冰”，可成为未来的新能源，其主要成分是甲烷水合物，甲烷燃烧反应的化学方程式为________________________________。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。在一定条件下，二氧化硫与二氧化氮能发生反应：SO2+NO2══SO3+X，其中X的化学式为 ________________。
(4)生活中人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭、取暖等。下列有关说法正确的是_______________。
A.化学反应过程中都会发生放热现象
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
(5)写出生活中防止大气中二氧化碳含量增加的措施：_______________________________。(答出1点即可)
【举一反三3】煤炭(主要成分为碳单质)是工业制取甲醇()的一种原料，生产甲醇的流程如图：
(1)气化炉发生的反应是水与煤炭粉反应，化学方程式是 。
(2)合成塔中两种气体在催化剂和高温下合成甲醇，与的分子个数比是 。
(3)该流程中，可循环再用的物质是 (填化学式)。
(4)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。脱硫的煤燃烧产生的能引起酸雨的气体污染物是 。
(5)甲醇()在一定条件下，可以转化为甲醛()，如下图所示。反应a的化学方程式是 。为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充。理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比是 。
【举一反三4】下图为我省某地环境监测站2012年和2024年记录的大气中二氧化硫的浓度数据，请分析数据并回答下列问题：
(1)二氧化硫是大气污染物之一，大气中二氧化硫浓度过高会引发哪些环境问题？（答一点即可）
(2)2012年该地区冬季二氧化硫浓度超过其他季节，写出造成该情况的可能原因。
(3)由2024年的数据可知，该地区大气中二氧化硫的浓度得到了有效控制，该地区为了减少大气中二氧化硫的浓度可能采取了哪些措施？（答一点即可）
【题型3】制备氢气实验的探究
【典型例题】实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时，下列相关实验操作正确的是（ ）
A.检查装置气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【举一反三1】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【举一反三2】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气，下列如图所示的实验操作正确的是( )
A.检查气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【举一反三3】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【举一反三4】根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出A中①的仪器名称：_____________________。
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，在A、B、C、D中应选择的发生和收集装置为___________，写出反应的化学方程式：_________________________，氢气在点燃前需要进行的操作是_______。
(3)若用E装置干燥氢气，则E中装入的液体为___________，氢气应从________(填“a”或“b”)口通入。
【举一反三5】氢气是一种清洁能源。某兴趣小组利用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，其反应原理为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。请回答相关问题：
制备：
(1)如图A、B为两种发生装置，A中仪器①的名称为_________。制备氢气的发生装置为_____(填字母)，此装置还可制备哪种气体_______________________(填写名称)。
(2)请用化学方程式说明为什么氢气是清洁能源_____________________________。
洗气：
(3)该兴趣小组试图用稀盐酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶纯净干燥的氢气，查阅资料后发现，氯化氢气体极易溶于水，便设计了除杂装置如图C、D。你认为该兴趣小组能不能达到实验目的__________(填“能”或“不能”)，请说明原因______________________________________。
【题型4】最轻的气体
氢气区别于其他气体最显著的特点是 ( )
A.无色、无气味
B.可以燃烧
C.密度最小
D.难溶于水
【举一反三1】关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是( )
A.氢气是最轻的气体
B.氢气难溶于水
C. 液态的氢气是淡蓝色的
D.通常状况下,氢气是无色、无味的气体
【举一反三2】在通常状况下，不能用于鉴别氢气和氧气的方法是( )
A.分别吹肥皂泡
B.分别将燃着的木条接触气体
C.分别将带火星的木条伸入气体
D.分别观察颜色、状态、气味
【举一反三3】氢气不同于其他气体，最显著的特点是( )
A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧
【题型5】最洁净的燃料
【典型例题】下列燃料在燃烧时对环境影响最小的是( )
A.汽油 B.天然气 C.氢气 D.煤炭
【举一反三1】从环境保护角度分析，下列燃料中最适合作为清洁燃料的是( )
A.煤 B.氢气 C.柴油 D.沼气
【举一反三2】氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应 2H2 + O2 ══ 2H2O 不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车
C.2 g 氢气和 1 g 氧气反应生成 3 g 水
D.反应前后元素种类和化合价均不变
【举一反三3】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。
(1)点燃氢气之前一定要 ，反应的文字表达式为 。
(2)我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的文字表达式为 。
【举一反三4】氢气在空气中燃烧
(1)如图2点燃纯净的氢气，观察到导管口产生_______火焰，发生反应的文字表达式为___________。
(2)将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁出现水雾，可说明水是由________组成的。
【举一反三5】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。同学们做氢气燃烧实验时，老师提出混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全。 图1为氢气的验纯实验，图2为氢气的燃烧实验，据图回答下列问题。
(1)据图1 可得出氢气的性质有_______ (物理性质)、_______ (化学性质)。
(2)点燃氢气前一定要检验其纯度，点燃氢气时，发出_____，表明氢气不纯；声音很小，则表示氢气较纯。
【题型6】理想的燃料
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.氢气 B.天然气 C.乙醇 D.汽油
【举一反三1】液氢已应用于航天等领域。目前在生活中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是（ ）
A.氢气的密度比空气的小
B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多
D.氢气燃烧的产物不污染空气
液氢、煤油(含碳、氢元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是 ( )
A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
【举一反三3】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.乙醇 B.汽油 C.氢气 D.天然气
【题型7】常见能源及其分类
【典型例题】下列关于资源、能源的叙述不正确的是( )
A.地球上的陆地淡水储量约占全球总水量的2.53%
B.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
C.可燃冰主要成分是甲烷水合物，具有能量高、燃烧热值大等优点
D.使化石燃料充分燃烧，既可以减少空气污染，又可以节约化石能源
【举一反三1】下列属于不可再生能源的是( )
A.氢能 B.太阳能 C.化石能源 D.风能
【举一反三2】火车和汽车动力装置经历了从蒸汽机到内燃机再到电池驱动的三次革命。
Ⅰ．初期的蒸汽机为外燃机，一般以煤炭为燃料。煤炭燃烧使得液态水变成水蒸气，从而推动活塞运动，活塞连接的连杆使飞轮转动。
(1)从煤炭燃烧到飞轮转动的过程中涉及到的能量形式有 。
(2)那时火车锅炉工工作过程中，常用铁锨不断翻动煤炭，且时不时地在火上浇点水，这是由于煤炭的主要成分是碳，炽热的碳遇水时会发生反应生成一氧化碳和氢气，使燃烧更剧烈。写出高温时碳与水反应的化学方程式： ，该反应中的物质可作为可燃物的有 种。
(3)煤炭燃烧过程中还会产生二氧化硫，工业上一种处理二氧化硫的工艺如图1所示，处理时需加入石灰石和通入空气。
①图中①对应的物质最好是 (填”石灰石”或“空气)。
②碳酸钙变成氧化钙的反应类型为 。
Ⅱ．由于外燃机效率低下，于是后来人们将外燃机改为内燃机，以汽油、柴油为原料燃烧。再由内部热气流推动活塞运动，通过连杆使飞轮运转。
(4)在工业上，利用石油中各成分的 不同将它们分离，得到汽油、柴油等产品。
(5)为了节省石油资源，在一定程度上减少汽车尾气的污染，推广使用乙醇汽油。乙醇属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染，这是因为来自 的氮气和氧气在高温下反应所导致。
Ⅲ．因为使用时比较环保且充电行驶价格比油车便宜，如今越来越多的人们在使用电动汽车。
(7)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是常用的一种电池。已知Li为＋1价，则Fe为 价。
(8)科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。对比图2中的两条曲线，得出的结论是 。
【举一反三3】目前，汽车常使用的能源有汽油、天然气、电能和氢能等。
(1)其中天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)在天然气中添加有臭味的乙硫醇可警示泄露，乙硫醇燃烧的化学方程式为：，其中X的化学式为 。
(3)请从化学知识的角度分析电动汽车的优点 （写出一条即可）。
【举一反三4】氢能源是理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用，是实现碳中和的重要措施。
Ⅰ．按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类(见图1)。
(1)制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成的环境问题是 。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为 ，请列举一种除氢能源之外的可再生能源 。
Ⅱ．图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。
(2)“CH4重整”：800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为 。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中CH4.转化率的影响如图3所示，可得结论是 。
(3)“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为 。
(4)“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从 (填“底部”或“塔顶”)通入。
(5)“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的CO2，可用右灰乳[主要成分是Ca(OH)2]吸收进行“碳捕集”，该原理用化学方程式表示为 。
(6)以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。请结合图1、图2流程，分析作出此判断的依据 。
【题型8】能源的综合利用
【典型例题】下列能源不属于新能源的是( )
A.可燃冰 B.太阳能 C.煤 D.氢气
【举一反三1】下列属于新能源的是( )
A.煤 B.氢能 C.石油 D.天然气
【举一反三2】氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3)，从而进行氢的储存，该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破，在400 ℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是 。
【举一反三3】由于国际原油价格不断攀升，中国连续几次上调成品油(汽油，柴油和航空煤油)价格。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐，电动自行车成了交通工具中的新宠。
(1)含硫的煤不充分燃烧所产生的空气污染物有_________________(填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③水蒸气 ④一氧化碳
(2)乙醇(化学式为C2H5OH)是一种绿色能源，制取乙醇的方法是将淀粉水解生成葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式：________________。
(3)请你从化学的角度分析，石油价格影响成品油价格的原因是_____________________。
(4)为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：______________________________。
【举一反三4】阅读下列短文，回答问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成)，还含有少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干个水分子组成的笼子，每个笼子里“关”着一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、己炔、氰化氢等。1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
(1)可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是________________________(从微观角度解释)。
(3)可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性，写出其完全燃烧的化学方程式： 。
(4)下列有关说法错误的是 (填字母)。
A.海底温度低，压强大，有利于甲烷的溶解
B.在300 atm下，任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰作为燃料的优点是燃烧热值大，对环境不会造成污染
D.可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等
请根据“我国能源消费结构的变化趋势图”分析，近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是什么？为实现碳达峰目标，你认为我国未来能源消费结构的特点将是什么？
人教版（2024）九年级上册 第七单元 能源的合理利用与开发课题2 化石能源的合理利用 题型专练（参考答案）
【题型1】化石燃料及其综合利用
【典型例题】2020年11月6日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心成功发射，将 13 颗卫星送入预定轨道，其采用的航空煤油来自煤，而普通航空煤油来自石油。下列有关煤、石油的说法正确的是( )
A.煤属于纯净物
B.石油是重要的化工产品
C.煤中主要含有C、H元素
D.石油提炼煤油属于物理变化
【答案】D
【解析】煤的成分中，除了碳之外，还含有硫等物质，因此煤属于混合物，A错误；石油是重要的化工原料，不是化工产品，B错误；煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，C错误；石油提炼煤油是利用物质沸点不同进行混合物的分离，属于物理变化，D正确。
【举一反三1】劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】A
【解析】用天然气作燃料做饭炒菜，天然气的主要成分是甲烷，天然气充分燃烧生成了CO2和H2O，A错误。
用含洗涤剂的水洗灶具上的油污，是因为洗涤剂使油污发生了乳化，能使油滴分散成无数细小的液滴，而不聚成大的油珠，B正确。
用NH4NO3配制植物生长的营养液，是因为NH4NO3中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素，可作氮肥，C正确。
用食醋除水垢，是因为食醋呈酸性，能与水垢的主要成分碳酸钙、氢氧化镁反应，D正确。
同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。请你回答下列问题。
(1)将同温同压、相同体积的CO、 CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为 ，碳、氢、氧元素的质量比为 (化成最简整数比)。
(2)“西气东输”工程将我国西部的天然气通过管道输送到东部。原先使用煤气(主要成分为 CO)的用户在改用天然气(主要成分为CH4)时，需对燃气灶加以改造。
①请分别写出CO和CH4完全燃烧的化学方程式：___________________、_________。
②等体积的两种气体， 完全燃烧需要的氧气更多。
③燃气灶是由灶体、进气管(进CO或者CH4)、进风管(进空气)、开关等部件组成。改造后进风管的直径应当比之前的 。
(1)2:4:1 6:1:4
【答案】(2)① 2CO+O22CO2 CH4+2O2CO2 +2H2O ②CH ③增大
天然气在很多地区已取代煤成为家庭的主要燃料。
(1)天然气的主要成分CH4完全燃烧的化学方程式是 。
(2)计算 1 g CH4 完全燃烧产生CO2的质量(精确到 0.01 g)，填入下表中。
(3)从下表数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是 。
【举一反三3】
【答案】(1) CH4+2O2CO2 +2H2O
(2)2.75 g 解：设产生CO2的质量为x。
CH4+2O2CO2 +2H2O
16 44
1g x
，x=2.75g
产生CO2的质量为2.75g。
(3)每克甲烷比每克煤燃烧产生的CO 少、放出的热量多
【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.汽油 B.天然气 C.酒精 D.氢气
【答案】D
【解析】汽油、天然气、酒精燃烧都会释放出二氧化碳等气体，会造成温室效应，氢气燃烧生成水，对环境没有污染。
【举一反三1】汽车尾气的主要污染物有( )
①一氧化碳 ②未燃烧的碳氢化合物 ③氮的氧化物 ④烟尘
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【举一反三2】能源、环境问题是全球关注的热点问题。请回答下列问题：
(1)下列物质：天然气、氢气、乙醇、汽油、柴油，其中最清洁的燃料是______________。
(2)海底埋藏着大量的“可燃冰”，可成为未来的新能源，其主要成分是甲烷水合物，甲烷燃烧反应的化学方程式为________________________________。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。在一定条件下，二氧化硫与二氧化氮能发生反应：SO2+NO2══SO3+X，其中X的化学式为 ________________。
(4)生活中人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭、取暖等。下列有关说法正确的是_______________。
A.化学反应过程中都会发生放热现象
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
(5)写出生活中防止大气中二氧化碳含量增加的措施：_______________________________。(答出1点即可)
【答案】(1)氢气 (2)CH4+2O2 CO2+2H2O (3)NO
(4)C (5)减少化石能源的使用(合理即可)
【举一反三3】煤炭(主要成分为碳单质)是工业制取甲醇()的一种原料，生产甲醇的流程如图：
(1)气化炉发生的反应是水与煤炭粉反应，化学方程式是 。
(2)合成塔中两种气体在催化剂和高温下合成甲醇，与的分子个数比是 。
(3)该流程中，可循环再用的物质是 (填化学式)。
(4)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。脱硫的煤燃烧产生的能引起酸雨的气体污染物是 。
(5)甲醇()在一定条件下，可以转化为甲醛()，如下图所示。反应a的化学方程式是 。为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充。理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比是 。
【答案】(1)
(2)1：2
(3)
(4)、NO
(5) 1：1
【解析】（2）合成塔中一氧化碳和氢气在催化剂和高温下反应生成甲醇，该反应的化学方程式为，CO与H2的分子个数比是1：2；
（3）由题图可知，水既是反应物，又是生成物，故在该流程中可循环利用的物质是H2O；
（5）反应a为甲醇和氧气在一定条件下反应生成甲醛和过氧化氢，化学方程式为；反应b是过氧化氢在一定条件下反应生成氧气和水，化学方程式为，反应a中生成1个过氧化氢分子，反应b需要补充１个过氧化氢分子，理论上补充的和反应a生成的H2O2分子个数比为1：1。
【举一反三4】下图为我省某地环境监测站2012年和2024年记录的大气中二氧化硫的浓度数据，请分析数据并回答下列问题：
(1)二氧化硫是大气污染物之一，大气中二氧化硫浓度过高会引发哪些环境问题？（答一点即可）
(2)2012年该地区冬季二氧化硫浓度超过其他季节，写出造成该情况的可能原因。
(3)由2024年的数据可知，该地区大气中二氧化硫的浓度得到了有效控制，该地区为了减少大气中二氧化硫的浓度可能采取了哪些措施？（答一点即可）
【答案】(1)酸雨
(2)冬季取暖，燃烧化石燃料增多，产生更多二氧化硫
(3)推广清洁能源（如天然气）、安装烟气脱硫装置、减少燃煤等（合理即可）
【题型3】制备氢气实验的探究
【典型例题】实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时，下列相关实验操作正确的是（ ）
A.检查装置气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【答案】A
【解析】检查装置气密性时先把导管一端浸在水里，然后用手握住容器外壁，导管口产生气泡，说明装置气密性好；锌粒是金属颗粒，加入试管时，先把试管横放，然后用镊子夹取锌粒，放在试管口，再把试管慢慢竖起来，使锌粒缓缓滑到试管底部，避免打破试管；倾倒液体时，瓶塞倒放，试剂瓶标签对着手心，试管口和试剂瓶口紧挨，试管略倾斜；氢气密度比空气小，应选用向下排空气法收集。
【举一反三1】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】实验室制取氢气，应选择不具挥发性的稀硫酸，氢气的密度比空气小，收集氢气应选择向下排空气法；二氧化碳通过干紫色石蕊纸花，纸花不变色，通过湿的紫色石蕊纸花，纸花变红，说明二氧化碳能与水反应生成能够使石蕊变色的物质；稀硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，氢氧化钠与稀硫酸反应生成的硫酸钠也能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，通过沉淀的生成，不能判断氢氧化钠与稀硫酸发生了中和反应；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，有气体逸出，造成烧杯内物质质量逐渐减轻，若要用其验证质量守恒定律，应在密闭容器中进行。
【举一反三2】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气，下列如图所示的实验操作正确的是( )
A.检查气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【答案】A
【解析】检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，A图正确；向试管中装锌粒时，先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，B图错误；向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中瓶塞没有倒放，C图错误；氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，D图错误。
【举一反三3】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】实验室制取氢气，应选择不具挥发性的稀硫酸，氢气的密度比空气小，收集氢气应选择向下排空气法；二氧化碳通过干紫色石蕊纸花，纸花不变色，通过湿的紫色石蕊纸花，纸花变红，说明二氧化碳能与水反应生成能够使石蕊变色的物质；稀硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，氢氧化钠与稀硫酸反应生成的硫酸钠也能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，通过沉淀的生成，不能判断氢氧化钠与稀硫酸发生了中和反应；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，有气体逸出，造成烧杯内物质质量逐渐减轻，若要用其验证质量守恒定律，应在密闭容器中进行。
【举一反三4】根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出A中①的仪器名称：_____________________。
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，在A、B、C、D中应选择的发生和收集装置为___________，写出反应的化学方程式：_________________________，氢气在点燃前需要进行的操作是_______。
(3)若用E装置干燥氢气，则E中装入的液体为___________，氢气应从________(填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1)分液漏斗 (2)AC Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 验纯
(3)浓硫酸 a
【解析】(2)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应属于固液常温型，故选择A作为氢气的发生装置，氢气的密度比空气小，难溶于水，故可采用向下排空气法或排水法来收集氢气；锌与硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，氢气具有可燃性，氢气不纯时点燃可能会发生爆炸，因此氢气在点燃前需要进行验纯。
(3)浓硫酸具有吸水性，若用E装置干燥氢气，则E中装入的液体为浓硫酸，氢气应从a口通入。
【举一反三5】氢气是一种清洁能源。某兴趣小组利用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，其反应原理为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。请回答相关问题：
制备：
(1)如图A、B为两种发生装置，A中仪器①的名称为_________。制备氢气的发生装置为_____(填字母)，此装置还可制备哪种气体_______________________(填写名称)。
(2)请用化学方程式说明为什么氢气是清洁能源_____________________________。
洗气：
(3)该兴趣小组试图用稀盐酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶纯净干燥的氢气，查阅资料后发现，氯化氢气体极易溶于水，便设计了除杂装置如图C、D。你认为该兴趣小组能不能达到实验目的__________(填“能”或“不能”)，请说明原因______________________________________。
【答案】(1)试管 B 氧气(或二氧化碳)
(2)2H2+O22H2O
(3)不能 从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
【解析】(1)锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，为固液常温下反应制备气体，制备氢气的发生装置为B；过氧化氢与二氧化锰混合制备氧气，碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳等，都可利用此装置。
(2)氢气的燃烧产物为水，燃烧的热值高，对环境没有危害，反应的化学方程式为2H2+O22H2O。
(3)锌与稀盐酸反应产生的氢气中混有挥发出来的HCl；浓硫酸具有吸水性，混合气体经过盛有浓硫酸的装置C后，水蒸气被除去，经过盛有水的装置D后氯化氢被除去(氯化氢极易溶于水)，但是会从水中带出水蒸气，即从装置D排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气，故不能达到实验目的。
【题型4】最轻的气体
氢气区别于其他气体最显著的特点是 ( )
A.无色、无气味
B.可以燃烧
C.密度最小
D.难溶于水
【答案】C
【举一反三1】关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是( )
A.氢气是最轻的气体
B.氢气难溶于水
C. 液态的氢气是淡蓝色的
D.通常状况下,氢气是无色、无味的气体
【答案】C
【举一反三2】在通常状况下，不能用于鉴别氢气和氧气的方法是( )
A.分别吹肥皂泡
B.分别将燃着的木条接触气体
C.分别将带火星的木条伸入气体
D.分别观察颜色、状态、气味
【答案】D
【举一反三3】氢气不同于其他气体，最显著的特点是( )
A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧
【答案】C
【题型5】最洁净的燃料
【典型例题】下列燃料在燃烧时对环境影响最小的是( )
A.汽油 B.天然气 C.氢气 D.煤炭
【答案】C
【解析】汽油燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物等污染物，煤炭燃烧会释放二氧化硫、氮的氧化物、烟尘等，污染严重，对环境影响较大，天然气燃烧产生二氧化碳和水，虽较清洁，但二氧化碳会导致温室效应，氢气燃烧只生成水，不产生任何污染物，对环境影响最小，故选C。
【举一反三1】从环境保护角度分析，下列燃料中最适合作为清洁燃料的是( )
A.煤 B.氢气 C.柴油 D.沼气
【答案】B
【解析】氢气燃烧的产物只有水，不会对环境造成任何污染，是最理想的清洁燃料，故选B。
【举一反三2】氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应 2H2 + O2 ══ 2H2O 不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车
C.2 g 氢气和 1 g 氧气反应生成 3 g 水
D.反应前后元素种类和化合价均不变
【答案】B
【举一反三3】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。
(1)点燃氢气之前一定要 ，反应的文字表达式为 。
(2)我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的文字表达式为 。
【答案】(1)检验氢气的纯度 氢气+氧气水 (2)水氢气+氧气
【举一反三4】氢气在空气中燃烧
(1)如图2点燃纯净的氢气，观察到导管口产生_______火焰，发生反应的文字表达式为___________。
(2)将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁出现水雾，可说明水是由________组成的。
【答案】(1)淡蓝色 氢气+氧气水 (2)氢元素和氧元素
【举一反三5】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。同学们做氢气燃烧实验时，老师提出混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全。 图1为氢气的验纯实验，图2为氢气的燃烧实验，据图回答下列问题。
(1)据图1 可得出氢气的性质有_______ (物理性质)、_______ (化学性质)。
(2)点燃氢气前一定要检验其纯度，点燃氢气时，发出_____，表明氢气不纯；声音很小，则表示氢气较纯。
【答案】(1)氢气的密度比空气小 可燃性 (2)尖锐爆鸣声
【题型6】理想的燃料
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.氢气 B.天然气 C.乙醇 D.汽油
【答案】A
【解析】
氢气作为燃料，其燃烧产物仅为水，不会对环境产生任何污染，且氢气的热值高，因此从环境保护和能源利用的角度来看，氢气是最理想的燃料；天然气虽然相对于煤和石油等化石燃料来说，燃烧产生的污染物较少，但其主要成分是甲烷，燃烧后仍然会产生二氧化碳等温室气体，对环境有一定影响，因此不是最理想的燃料；乙醇作为生物燃料，其来源广泛且可再生，但乙醇燃烧后同样会产生二氧化碳和水，虽然相对于化石燃料来说污染较小，但仍有二氧化碳排放，因此也不是最理想的燃料；汽油是石油的提炼产品，属于化石燃料，汽油燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物以及颗粒物等污染物，对环境造成严重污染，因此汽油显然不是最理想的燃料，故选A。
【举一反三1】液氢已应用于航天等领域。目前在生活中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是（ ）
A.氢气的密度比空气的小
B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多
D.氢气燃烧的产物不污染空气
【答案】B
【解析】目前制备氢气还是采用电解水的方法，需要消耗大量的电能，制取成本高，氢气的密度小、属于易燃、易爆气体，贮存困难、运输困难等，因此目前在生活中大量使用氢能源还存在一定困难。
液氢、煤油(含碳、氢元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是 ( )
A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
【答案】B
【举一反三3】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.乙醇 B.汽油 C.氢气 D.天然气
【答案】C
【题型7】常见能源及其分类
【典型例题】下列关于资源、能源的叙述不正确的是( )
A.地球上的陆地淡水储量约占全球总水量的2.53%
B.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
C.可燃冰主要成分是甲烷水合物，具有能量高、燃烧热值大等优点
D.使化石燃料充分燃烧，既可以减少空气污染，又可以节约化石能源
【答案】B
【解析】地球上的陆地淡水储量约占全球总水量的2.53%，A正确；从石油里提炼柴油、汽油、煤油的过程叫石油分馏，属于物理变化，因为它是根据各成分的沸点不同，然后蒸馏让它们分离开来，而不是分解，分解属于化学变化，B错误；可燃冰外观像冰主要含有甲烷水合物，甲烷具有可燃性，具有能量高、燃烧热值大等优点，C正确；使燃料充分燃烧，既可以减少空气污染，又可以节约化石能源，D正确。
【举一反三1】下列属于不可再生能源的是( )
A.氢能 B.太阳能 C.化石能源 D.风能
【答案】C
【解析】氢能、太阳能、风能属于可再生能源；化石能源属于不可再生能源。
【举一反三2】火车和汽车动力装置经历了从蒸汽机到内燃机再到电池驱动的三次革命。
Ⅰ．初期的蒸汽机为外燃机，一般以煤炭为燃料。煤炭燃烧使得液态水变成水蒸气，从而推动活塞运动，活塞连接的连杆使飞轮转动。
(1)从煤炭燃烧到飞轮转动的过程中涉及到的能量形式有 。
(2)那时火车锅炉工工作过程中，常用铁锨不断翻动煤炭，且时不时地在火上浇点水，这是由于煤炭的主要成分是碳，炽热的碳遇水时会发生反应生成一氧化碳和氢气，使燃烧更剧烈。写出高温时碳与水反应的化学方程式： ，该反应中的物质可作为可燃物的有 种。
(3)煤炭燃烧过程中还会产生二氧化硫，工业上一种处理二氧化硫的工艺如图1所示，处理时需加入石灰石和通入空气。
①图中①对应的物质最好是 (填”石灰石”或“空气)。
②碳酸钙变成氧化钙的反应类型为 。
Ⅱ．由于外燃机效率低下，于是后来人们将外燃机改为内燃机，以汽油、柴油为原料燃烧。再由内部热气流推动活塞运动，通过连杆使飞轮运转。
(4)在工业上，利用石油中各成分的 不同将它们分离，得到汽油、柴油等产品。
(5)为了节省石油资源，在一定程度上减少汽车尾气的污染，推广使用乙醇汽油。乙醇属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染，这是因为来自 的氮气和氧气在高温下反应所导致。
Ⅲ．因为使用时比较环保且充电行驶价格比油车便宜，如今越来越多的人们在使用电动汽车。
(7)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是常用的一种电池。已知Li为＋1价，则Fe为 价。
(8)科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。对比图2中的两条曲线，得出的结论是 。
【答案】(1)化学能、热能、机械能
(2) 3（或三）
(3)石灰石 分解反应
(4)沸点
(5)可再生
(6)空气
(7)+2
(8)在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池比添加1-SP的电池使用寿命长
【解析】（2）碳与水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为；该反应中均具有可燃性，均可作为可燃物；
（3）①在处理二氧化硫的工艺中，首先需要将石灰石分解为氧化钙，氧化钙再与二氧化硫反应，所以图中①对应的物质最好是石灰石；②碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
（7）磷酸铁锂中锂元素为+1价、磷元素为+5价、氧元素为-2价，设铁元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故磷酸铁锂中铁元素的化合价为+2价；
（8）已知容量保持率越高，代表电池使用寿命越长，则对比图2中的两条曲线，得出的结论是：在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池比添加1-SP的电池使用寿命长。
【举一反三3】目前，汽车常使用的能源有汽油、天然气、电能和氢能等。
(1)其中天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)在天然气中添加有臭味的乙硫醇可警示泄露，乙硫醇燃烧的化学方程式为：，其中X的化学式为 。
(3)请从化学知识的角度分析电动汽车的优点 （写出一条即可）。
【答案】(1)不可再生
(2)SO2
(3)减少尾气污染（合理即可）
【解析】（1）天然气主要成分是甲烷，它是古代生物经过漫长地质作用形成的化石能源，在短时间内无法再生，所以天然气属于不可再生能源；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前C、H、S、O的原子个数分别为4、12、2、18，反应后C、H、S、O的原子个数分别为4、12、0、14，则2X中含有2个硫原子和4个氧原子，X的化学式为SO2。
【举一反三4】氢能源是理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用，是实现碳中和的重要措施。
Ⅰ．按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类(见图1)。
(1)制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成的环境问题是 。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为 ，请列举一种除氢能源之外的可再生能源 。
Ⅱ．图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。
(2)“CH4重整”：800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为 。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中CH4.转化率的影响如图3所示，可得结论是 。
(3)“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为 。
(4)“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从 (填“底部”或“塔顶”)通入。
(5)“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的CO2，可用右灰乳[主要成分是Ca(OH)2]吸收进行“碳捕集”，该原理用化学方程式表示为 。
(6)以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。请结合图1、图2流程，分析作出此判断的依据 。
【答案】(1)温室效应加剧 太阳能（合理即可）
(2) 其他条件相同时，温度越高，反应中CH4的转化率越大
(3)14:9
(4)底部
(5)
(6)以天然气为原料并采用图2流程制氢，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放
【解析】（1）二氧化碳是温室效应的主要物质，制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成温室效应加剧；电解水生成氢气和氧气，方程式为：；除氢能源之外的可再生能源还有太阳能、风能等（合理即可）；
（2）800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为：；根据图示可知，当其他条件相同时，温度越高，反应中CH4的转化率越大：或其他条件相同时，压强越大，反应中CH4的转化率越小；
（3）在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，发生反应的化学方程式为：，参加反应的CO和水蒸气的质量比为28:18=14:9；
（4）洗涤塔内，混合气体从底部通入，而水从塔顶进行喷淋，这样操作能增大气体与液体的接触面积，使反应更加充分；
（6）根据图1的分类，“ 蓝氢”是指在生产过程中通过技术手段大幅减少碳排放的氢能源，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放，所以以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。
【题型8】能源的综合利用
【典型例题】下列能源不属于新能源的是( )
A.可燃冰 B.太阳能 C.煤 D.氢气
【答案】C
【举一反三1】下列属于新能源的是( )
A.煤 B.氢能 C.石油 D.天然气
【答案】B
【解析】人们正在利用和开发的新能源有太阳能、氢能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等；煤、石油、天然气属于化石燃料，不属于新能源。故选B。
【举一反三2】氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3)，从而进行氢的储存，该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破，在400 ℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是 。
【答案】(1)导电性 负 (2)分子之间的间隔 (3)化学变化 (4)吸附 (5)CH4+2H2OCO2+4H2 (6)产物无污染
【解析】(1)金属具有良好导电性；电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。
【举一反三3】由于国际原油价格不断攀升，中国连续几次上调成品油(汽油，柴油和航空煤油)价格。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐，电动自行车成了交通工具中的新宠。
(1)含硫的煤不充分燃烧所产生的空气污染物有_________________(填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③水蒸气 ④一氧化碳
(2)乙醇(化学式为C2H5OH)是一种绿色能源，制取乙醇的方法是将淀粉水解生成葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式：________________。
(3)请你从化学的角度分析，石油价格影响成品油价格的原因是_____________________。
(4)为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：______________________________。
【答案】(1)②④ (2)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(3)成品油是以石油为原料生产出来的
(4)开发新能源，如氢气、太阳能、地热、核能等(合理即可)
【举一反三4】阅读下列短文，回答问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成)，还含有少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干个水分子组成的笼子，每个笼子里“关”着一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、己炔、氰化氢等。1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
(1)可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是________________________(从微观角度解释)。
(3)可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性，写出其完全燃烧的化学方程式： 。
(4)下列有关说法错误的是 (填字母)。
A.海底温度低，压强大，有利于甲烷的溶解
B.在300 atm下，任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰作为燃料的优点是燃烧热值大，对环境不会造成污染
D.可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等
【答案】(1)混合物 (2)分子间存在间隔 (3) (4)BC
【解析】(1)可燃冰外观像冰，主要含甲烷水合物，还含少量二氧化碳等气体，所以可燃冰属于混合物。(2)“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”说明分子间有间隔，且压力越大、温度越小，分子间的间隔越小。(3)可燃冰燃烧过程中的化学变化为甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，其化学方程式为。(4)气体的溶解度随温度升高而降低，随压强增大而增大，所以海底温度低，压强大，有利于甲烷的溶解， A正确;由题图可知,在300 atm下,温度高于25℃时，不能形成稳定存在的甲烷的水合物，B错误；可燃冰作为燃料，含有碳元素，如果不完全燃烧，会产生空气污染物一氧化碳，C错误；可燃冰开采不合理，会造成甲烷泄漏增强温室效应或者海底塌方等，D正确。
请根据“我国能源消费结构的变化趋势图”分析，近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是什么？为实现碳达峰目标，你认为我国未来能源消费结构的特点将是什么？
【答案】图中显示，煤、石油和天然气等化石能源占能源消费总量的比重在下降，能够减少二氧化碳的排放，有利于实现碳达峰的目标。为实现碳达峰目标，未来能源消费结构是继续减少化石能源占能源消费总量的比重，积极开发利用低碳或无碳的可再生清洁能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等(或其他合理答案)。
【题型1】化石燃料及其综合利用
【典型例题】2020年11月6日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心成功发射，将 13 颗卫星送入预定轨道，其采用的航空煤油来自煤，而普通航空煤油来自石油。下列有关煤、石油的说法正确的是( )
A.煤属于纯净物
B.石油是重要的化工产品
C.煤中主要含有C、H元素
D.石油提炼煤油属于物理变化
【举一反三1】劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。请你回答下列问题。
(1)将同温同压、相同体积的CO、 CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为 ，碳、氢、氧元素的质量比为 (化成最简整数比)。
(2)“西气东输”工程将我国西部的天然气通过管道输送到东部。原先使用煤气(主要成分为 CO)的用户在改用天然气(主要成分为CH4)时，需对燃气灶加以改造。
①请分别写出CO和CH4完全燃烧的化学方程式：___________________、_________。
②等体积的两种气体， 完全燃烧需要的氧气更多。
③燃气灶是由灶体、进气管(进CO或者CH4)、进风管(进空气)、开关等部件组成。改造后进风管的直径应当比之前的 。
天然气在很多地区已取代煤成为家庭的主要燃料。
(1)天然气的主要成分CH4完全燃烧的化学方程式是 。
(2)计算 1 g CH4 完全燃烧产生CO2的质量(精确到 0.01 g)，填入下表中。
(3)从下表数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是 。
【举一反三3】
【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.汽油 B.天然气 C.酒精 D.氢气
【举一反三1】汽车尾气的主要污染物有( )
①一氧化碳 ②未燃烧的碳氢化合物 ③氮的氧化物 ④烟尘
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
【举一反三2】能源、环境问题是全球关注的热点问题。请回答下列问题：
(1)下列物质：天然气、氢气、乙醇、汽油、柴油，其中最清洁的燃料是______________。
(2)海底埋藏着大量的“可燃冰”，可成为未来的新能源，其主要成分是甲烷水合物，甲烷燃烧反应的化学方程式为________________________________。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。在一定条件下，二氧化硫与二氧化氮能发生反应：SO2+NO2══SO3+X，其中X的化学式为 ________________。
(4)生活中人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭、取暖等。下列有关说法正确的是_______________。
A.化学反应过程中都会发生放热现象
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
(5)写出生活中防止大气中二氧化碳含量增加的措施：_______________________________。(答出1点即可)
【举一反三3】煤炭(主要成分为碳单质)是工业制取甲醇()的一种原料，生产甲醇的流程如图：
(1)气化炉发生的反应是水与煤炭粉反应，化学方程式是 。
(2)合成塔中两种气体在催化剂和高温下合成甲醇，与的分子个数比是 。
(3)该流程中，可循环再用的物质是 (填化学式)。
(4)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。脱硫的煤燃烧产生的能引起酸雨的气体污染物是 。
(5)甲醇()在一定条件下，可以转化为甲醛()，如下图所示。反应a的化学方程式是 。为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充。理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比是 。
【举一反三4】下图为我省某地环境监测站2012年和2024年记录的大气中二氧化硫的浓度数据，请分析数据并回答下列问题：
(1)二氧化硫是大气污染物之一，大气中二氧化硫浓度过高会引发哪些环境问题？（答一点即可）
(2)2012年该地区冬季二氧化硫浓度超过其他季节，写出造成该情况的可能原因。
(3)由2024年的数据可知，该地区大气中二氧化硫的浓度得到了有效控制，该地区为了减少大气中二氧化硫的浓度可能采取了哪些措施？（答一点即可）
【题型3】制备氢气实验的探究
【典型例题】实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时，下列相关实验操作正确的是（ ）
A.检查装置气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【举一反三1】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【举一反三2】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气，下列如图所示的实验操作正确的是( )
A.检查气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【举一反三3】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【举一反三4】根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出A中①的仪器名称：_____________________。
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，在A、B、C、D中应选择的发生和收集装置为___________，写出反应的化学方程式：_________________________，氢气在点燃前需要进行的操作是_______。
(3)若用E装置干燥氢气，则E中装入的液体为___________，氢气应从________(填“a”或“b”)口通入。
【举一反三5】氢气是一种清洁能源。某兴趣小组利用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，其反应原理为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。请回答相关问题：
制备：
(1)如图A、B为两种发生装置，A中仪器①的名称为_________。制备氢气的发生装置为_____(填字母)，此装置还可制备哪种气体_______________________(填写名称)。
(2)请用化学方程式说明为什么氢气是清洁能源_____________________________。
洗气：
(3)该兴趣小组试图用稀盐酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶纯净干燥的氢气，查阅资料后发现，氯化氢气体极易溶于水，便设计了除杂装置如图C、D。你认为该兴趣小组能不能达到实验目的__________(填“能”或“不能”)，请说明原因______________________________________。
【题型4】最轻的气体
氢气区别于其他气体最显著的特点是 ( )
A.无色、无气味
B.可以燃烧
C.密度最小
D.难溶于水
【举一反三1】关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是( )
A.氢气是最轻的气体
B.氢气难溶于水
C. 液态的氢气是淡蓝色的
D.通常状况下,氢气是无色、无味的气体
【举一反三2】在通常状况下，不能用于鉴别氢气和氧气的方法是( )
A.分别吹肥皂泡
B.分别将燃着的木条接触气体
C.分别将带火星的木条伸入气体
D.分别观察颜色、状态、气味
【举一反三3】氢气不同于其他气体，最显著的特点是( )
A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧
【题型5】最洁净的燃料
【典型例题】下列燃料在燃烧时对环境影响最小的是( )
A.汽油 B.天然气 C.氢气 D.煤炭
【举一反三1】从环境保护角度分析，下列燃料中最适合作为清洁燃料的是( )
A.煤 B.氢气 C.柴油 D.沼气
【举一反三2】氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应 2H2 + O2 ══ 2H2O 不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车
C.2 g 氢气和 1 g 氧气反应生成 3 g 水
D.反应前后元素种类和化合价均不变
【举一反三3】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。
(1)点燃氢气之前一定要 ，反应的文字表达式为 。
(2)我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的文字表达式为 。
【举一反三4】氢气在空气中燃烧
(1)如图2点燃纯净的氢气，观察到导管口产生_______火焰，发生反应的文字表达式为___________。
(2)将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁出现水雾，可说明水是由________组成的。
【举一反三5】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。同学们做氢气燃烧实验时，老师提出混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全。 图1为氢气的验纯实验，图2为氢气的燃烧实验，据图回答下列问题。
(1)据图1 可得出氢气的性质有_______ (物理性质)、_______ (化学性质)。
(2)点燃氢气前一定要检验其纯度，点燃氢气时，发出_____，表明氢气不纯；声音很小，则表示氢气较纯。
【题型6】理想的燃料
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.氢气 B.天然气 C.乙醇 D.汽油
【举一反三1】液氢已应用于航天等领域。目前在生活中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是（ ）
A.氢气的密度比空气的小
B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多
D.氢气燃烧的产物不污染空气
液氢、煤油(含碳、氢元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是 ( )
A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
【举一反三3】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.乙醇 B.汽油 C.氢气 D.天然气
【题型7】常见能源及其分类
【典型例题】下列关于资源、能源的叙述不正确的是( )
A.地球上的陆地淡水储量约占全球总水量的2.53%
B.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
C.可燃冰主要成分是甲烷水合物，具有能量高、燃烧热值大等优点
D.使化石燃料充分燃烧，既可以减少空气污染，又可以节约化石能源
【举一反三1】下列属于不可再生能源的是( )
A.氢能 B.太阳能 C.化石能源 D.风能
【举一反三2】火车和汽车动力装置经历了从蒸汽机到内燃机再到电池驱动的三次革命。
Ⅰ．初期的蒸汽机为外燃机，一般以煤炭为燃料。煤炭燃烧使得液态水变成水蒸气，从而推动活塞运动，活塞连接的连杆使飞轮转动。
(1)从煤炭燃烧到飞轮转动的过程中涉及到的能量形式有 。
(2)那时火车锅炉工工作过程中，常用铁锨不断翻动煤炭，且时不时地在火上浇点水，这是由于煤炭的主要成分是碳，炽热的碳遇水时会发生反应生成一氧化碳和氢气，使燃烧更剧烈。写出高温时碳与水反应的化学方程式： ，该反应中的物质可作为可燃物的有 种。
(3)煤炭燃烧过程中还会产生二氧化硫，工业上一种处理二氧化硫的工艺如图1所示，处理时需加入石灰石和通入空气。
①图中①对应的物质最好是 (填”石灰石”或“空气)。
②碳酸钙变成氧化钙的反应类型为 。
Ⅱ．由于外燃机效率低下，于是后来人们将外燃机改为内燃机，以汽油、柴油为原料燃烧。再由内部热气流推动活塞运动，通过连杆使飞轮运转。
(4)在工业上，利用石油中各成分的 不同将它们分离，得到汽油、柴油等产品。
(5)为了节省石油资源，在一定程度上减少汽车尾气的污染，推广使用乙醇汽油。乙醇属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染，这是因为来自 的氮气和氧气在高温下反应所导致。
Ⅲ．因为使用时比较环保且充电行驶价格比油车便宜，如今越来越多的人们在使用电动汽车。
(7)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是常用的一种电池。已知Li为＋1价，则Fe为 价。
(8)科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。对比图2中的两条曲线，得出的结论是 。
【举一反三3】目前，汽车常使用的能源有汽油、天然气、电能和氢能等。
(1)其中天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)在天然气中添加有臭味的乙硫醇可警示泄露，乙硫醇燃烧的化学方程式为：，其中X的化学式为 。
(3)请从化学知识的角度分析电动汽车的优点 （写出一条即可）。
【举一反三4】氢能源是理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用，是实现碳中和的重要措施。
Ⅰ．按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类(见图1)。
(1)制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成的环境问题是 。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为 ，请列举一种除氢能源之外的可再生能源 。
Ⅱ．图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。
(2)“CH4重整”：800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为 。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中CH4.转化率的影响如图3所示，可得结论是 。
(3)“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为 。
(4)“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从 (填“底部”或“塔顶”)通入。
(5)“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的CO2，可用右灰乳[主要成分是Ca(OH)2]吸收进行“碳捕集”，该原理用化学方程式表示为 。
(6)以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。请结合图1、图2流程，分析作出此判断的依据 。
【题型8】能源的综合利用
【典型例题】下列能源不属于新能源的是( )
A.可燃冰 B.太阳能 C.煤 D.氢气
【举一反三1】下列属于新能源的是( )
A.煤 B.氢能 C.石油 D.天然气
【举一反三2】氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3)，从而进行氢的储存，该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破，在400 ℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是 。
【举一反三3】由于国际原油价格不断攀升，中国连续几次上调成品油(汽油，柴油和航空煤油)价格。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐，电动自行车成了交通工具中的新宠。
(1)含硫的煤不充分燃烧所产生的空气污染物有_________________(填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③水蒸气 ④一氧化碳
(2)乙醇(化学式为C2H5OH)是一种绿色能源，制取乙醇的方法是将淀粉水解生成葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式：________________。
(3)请你从化学的角度分析，石油价格影响成品油价格的原因是_____________________。
(4)为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：______________________________。
【举一反三4】阅读下列短文，回答问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成)，还含有少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干个水分子组成的笼子，每个笼子里“关”着一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、己炔、氰化氢等。1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
(1)可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是________________________(从微观角度解释)。
(3)可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性，写出其完全燃烧的化学方程式： 。
(4)下列有关说法错误的是 (填字母)。
A.海底温度低，压强大，有利于甲烷的溶解
B.在300 atm下，任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰作为燃料的优点是燃烧热值大，对环境不会造成污染
D.可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等
请根据“我国能源消费结构的变化趋势图”分析，近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是什么？为实现碳达峰目标，你认为我国未来能源消费结构的特点将是什么？
人教版（2024）九年级上册 第七单元 能源的合理利用与开发课题2 化石能源的合理利用 题型专练（参考答案）
【题型1】化石燃料及其综合利用
【典型例题】2020年11月6日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心成功发射，将 13 颗卫星送入预定轨道，其采用的航空煤油来自煤，而普通航空煤油来自石油。下列有关煤、石油的说法正确的是( )
A.煤属于纯净物
B.石油是重要的化工产品
C.煤中主要含有C、H元素
D.石油提炼煤油属于物理变化
【答案】D
【解析】煤的成分中，除了碳之外，还含有硫等物质，因此煤属于混合物，A错误；石油是重要的化工原料，不是化工产品，B错误；煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，C错误；石油提炼煤油是利用物质沸点不同进行混合物的分离，属于物理变化，D正确。
【举一反三1】劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】A
【解析】用天然气作燃料做饭炒菜，天然气的主要成分是甲烷，天然气充分燃烧生成了CO2和H2O，A错误。
用含洗涤剂的水洗灶具上的油污，是因为洗涤剂使油污发生了乳化，能使油滴分散成无数细小的液滴，而不聚成大的油珠，B正确。
用NH4NO3配制植物生长的营养液，是因为NH4NO3中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素，可作氮肥，C正确。
用食醋除水垢，是因为食醋呈酸性，能与水垢的主要成分碳酸钙、氢氧化镁反应，D正确。
同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。请你回答下列问题。
(1)将同温同压、相同体积的CO、 CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为 ，碳、氢、氧元素的质量比为 (化成最简整数比)。
(2)“西气东输”工程将我国西部的天然气通过管道输送到东部。原先使用煤气(主要成分为 CO)的用户在改用天然气(主要成分为CH4)时，需对燃气灶加以改造。
①请分别写出CO和CH4完全燃烧的化学方程式：___________________、_________。
②等体积的两种气体， 完全燃烧需要的氧气更多。
③燃气灶是由灶体、进气管(进CO或者CH4)、进风管(进空气)、开关等部件组成。改造后进风管的直径应当比之前的 。
(1)2:4:1 6:1:4
【答案】(2)① 2CO+O22CO2 CH4+2O2CO2 +2H2O ②CH ③增大
天然气在很多地区已取代煤成为家庭的主要燃料。
(1)天然气的主要成分CH4完全燃烧的化学方程式是 。
(2)计算 1 g CH4 完全燃烧产生CO2的质量(精确到 0.01 g)，填入下表中。
(3)从下表数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是 。
【举一反三3】
【答案】(1) CH4+2O2CO2 +2H2O
(2)2.75 g 解：设产生CO2的质量为x。
CH4+2O2CO2 +2H2O
16 44
1g x
，x=2.75g
产生CO2的质量为2.75g。
(3)每克甲烷比每克煤燃烧产生的CO 少、放出的热量多
【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.汽油 B.天然气 C.酒精 D.氢气
【答案】D
【解析】汽油、天然气、酒精燃烧都会释放出二氧化碳等气体，会造成温室效应，氢气燃烧生成水，对环境没有污染。
【举一反三1】汽车尾气的主要污染物有( )
①一氧化碳 ②未燃烧的碳氢化合物 ③氮的氧化物 ④烟尘
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【举一反三2】能源、环境问题是全球关注的热点问题。请回答下列问题：
(1)下列物质：天然气、氢气、乙醇、汽油、柴油，其中最清洁的燃料是______________。
(2)海底埋藏着大量的“可燃冰”，可成为未来的新能源，其主要成分是甲烷水合物，甲烷燃烧反应的化学方程式为________________________________。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。在一定条件下，二氧化硫与二氧化氮能发生反应：SO2+NO2══SO3+X，其中X的化学式为 ________________。
(4)生活中人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭、取暖等。下列有关说法正确的是_______________。
A.化学反应过程中都会发生放热现象
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
(5)写出生活中防止大气中二氧化碳含量增加的措施：_______________________________。(答出1点即可)
【答案】(1)氢气 (2)CH4+2O2 CO2+2H2O (3)NO
(4)C (5)减少化石能源的使用(合理即可)
【举一反三3】煤炭(主要成分为碳单质)是工业制取甲醇()的一种原料，生产甲醇的流程如图：
(1)气化炉发生的反应是水与煤炭粉反应，化学方程式是 。
(2)合成塔中两种气体在催化剂和高温下合成甲醇，与的分子个数比是 。
(3)该流程中，可循环再用的物质是 (填化学式)。
(4)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。脱硫的煤燃烧产生的能引起酸雨的气体污染物是 。
(5)甲醇()在一定条件下，可以转化为甲醛()，如下图所示。反应a的化学方程式是 。为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充。理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比是 。
【答案】(1)
(2)1：2
(3)
(4)、NO
(5) 1：1
【解析】（2）合成塔中一氧化碳和氢气在催化剂和高温下反应生成甲醇，该反应的化学方程式为，CO与H2的分子个数比是1：2；
（3）由题图可知，水既是反应物，又是生成物，故在该流程中可循环利用的物质是H2O；
（5）反应a为甲醇和氧气在一定条件下反应生成甲醛和过氧化氢，化学方程式为；反应b是过氧化氢在一定条件下反应生成氧气和水，化学方程式为，反应a中生成1个过氧化氢分子，反应b需要补充１个过氧化氢分子，理论上补充的和反应a生成的H2O2分子个数比为1：1。
【举一反三4】下图为我省某地环境监测站2012年和2024年记录的大气中二氧化硫的浓度数据，请分析数据并回答下列问题：
(1)二氧化硫是大气污染物之一，大气中二氧化硫浓度过高会引发哪些环境问题？（答一点即可）
(2)2012年该地区冬季二氧化硫浓度超过其他季节，写出造成该情况的可能原因。
(3)由2024年的数据可知，该地区大气中二氧化硫的浓度得到了有效控制，该地区为了减少大气中二氧化硫的浓度可能采取了哪些措施？（答一点即可）
【答案】(1)酸雨
(2)冬季取暖，燃烧化石燃料增多，产生更多二氧化硫
(3)推广清洁能源（如天然气）、安装烟气脱硫装置、减少燃煤等（合理即可）
【题型3】制备氢气实验的探究
【典型例题】实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时，下列相关实验操作正确的是（ ）
A.检查装置气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【答案】A
【解析】检查装置气密性时先把导管一端浸在水里，然后用手握住容器外壁，导管口产生气泡，说明装置气密性好；锌粒是金属颗粒，加入试管时，先把试管横放，然后用镊子夹取锌粒，放在试管口，再把试管慢慢竖起来，使锌粒缓缓滑到试管底部，避免打破试管；倾倒液体时，瓶塞倒放，试剂瓶标签对着手心，试管口和试剂瓶口紧挨，试管略倾斜；氢气密度比空气小，应选用向下排空气法收集。
【举一反三1】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】实验室制取氢气，应选择不具挥发性的稀硫酸，氢气的密度比空气小，收集氢气应选择向下排空气法；二氧化碳通过干紫色石蕊纸花，纸花不变色，通过湿的紫色石蕊纸花，纸花变红，说明二氧化碳能与水反应生成能够使石蕊变色的物质；稀硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，氢氧化钠与稀硫酸反应生成的硫酸钠也能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，通过沉淀的生成，不能判断氢氧化钠与稀硫酸发生了中和反应；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，有气体逸出，造成烧杯内物质质量逐渐减轻，若要用其验证质量守恒定律，应在密闭容器中进行。
【举一反三2】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气，下列如图所示的实验操作正确的是( )
A.检查气密性
B.加入锌粒
C.加入稀硫酸
D.收集氢气
【答案】A
【解析】检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，A图正确；向试管中装锌粒时，先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，B图错误；向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中瓶塞没有倒放，C图错误；氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，D图错误。
【举一反三3】下列实验设计合理的是（ ）
A.图1：实验室制取并收集氢气
B.图2：验证二氧化碳能与水反应
C.图3：证明酸碱发生了中和反应
D.图4：验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】实验室制取氢气，应选择不具挥发性的稀硫酸，氢气的密度比空气小，收集氢气应选择向下排空气法；二氧化碳通过干紫色石蕊纸花，纸花不变色，通过湿的紫色石蕊纸花，纸花变红，说明二氧化碳能与水反应生成能够使石蕊变色的物质；稀硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，氢氧化钠与稀硫酸反应生成的硫酸钠也能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，通过沉淀的生成，不能判断氢氧化钠与稀硫酸发生了中和反应；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，有气体逸出，造成烧杯内物质质量逐渐减轻，若要用其验证质量守恒定律，应在密闭容器中进行。
【举一反三4】根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出A中①的仪器名称：_____________________。
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，在A、B、C、D中应选择的发生和收集装置为___________，写出反应的化学方程式：_________________________，氢气在点燃前需要进行的操作是_______。
(3)若用E装置干燥氢气，则E中装入的液体为___________，氢气应从________(填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1)分液漏斗 (2)AC Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 验纯
(3)浓硫酸 a
【解析】(2)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应属于固液常温型，故选择A作为氢气的发生装置，氢气的密度比空气小，难溶于水，故可采用向下排空气法或排水法来收集氢气；锌与硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，氢气具有可燃性，氢气不纯时点燃可能会发生爆炸，因此氢气在点燃前需要进行验纯。
(3)浓硫酸具有吸水性，若用E装置干燥氢气，则E中装入的液体为浓硫酸，氢气应从a口通入。
【举一反三5】氢气是一种清洁能源。某兴趣小组利用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，其反应原理为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。请回答相关问题：
制备：
(1)如图A、B为两种发生装置，A中仪器①的名称为_________。制备氢气的发生装置为_____(填字母)，此装置还可制备哪种气体_______________________(填写名称)。
(2)请用化学方程式说明为什么氢气是清洁能源_____________________________。
洗气：
(3)该兴趣小组试图用稀盐酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶纯净干燥的氢气，查阅资料后发现，氯化氢气体极易溶于水，便设计了除杂装置如图C、D。你认为该兴趣小组能不能达到实验目的__________(填“能”或“不能”)，请说明原因______________________________________。
【答案】(1)试管 B 氧气(或二氧化碳)
(2)2H2+O22H2O
(3)不能 从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
【解析】(1)锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，为固液常温下反应制备气体，制备氢气的发生装置为B；过氧化氢与二氧化锰混合制备氧气，碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳等，都可利用此装置。
(2)氢气的燃烧产物为水，燃烧的热值高，对环境没有危害，反应的化学方程式为2H2+O22H2O。
(3)锌与稀盐酸反应产生的氢气中混有挥发出来的HCl；浓硫酸具有吸水性，混合气体经过盛有浓硫酸的装置C后，水蒸气被除去，经过盛有水的装置D后氯化氢被除去(氯化氢极易溶于水)，但是会从水中带出水蒸气，即从装置D排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气，故不能达到实验目的。
【题型4】最轻的气体
氢气区别于其他气体最显著的特点是 ( )
A.无色、无气味
B.可以燃烧
C.密度最小
D.难溶于水
【答案】C
【举一反三1】关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是( )
A.氢气是最轻的气体
B.氢气难溶于水
C. 液态的氢气是淡蓝色的
D.通常状况下,氢气是无色、无味的气体
【答案】C
【举一反三2】在通常状况下，不能用于鉴别氢气和氧气的方法是( )
A.分别吹肥皂泡
B.分别将燃着的木条接触气体
C.分别将带火星的木条伸入气体
D.分别观察颜色、状态、气味
【答案】D
【举一反三3】氢气不同于其他气体，最显著的特点是( )
A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧
【答案】C
【题型5】最洁净的燃料
【典型例题】下列燃料在燃烧时对环境影响最小的是( )
A.汽油 B.天然气 C.氢气 D.煤炭
【答案】C
【解析】汽油燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物等污染物，煤炭燃烧会释放二氧化硫、氮的氧化物、烟尘等，污染严重，对环境影响较大，天然气燃烧产生二氧化碳和水，虽较清洁，但二氧化碳会导致温室效应，氢气燃烧只生成水，不产生任何污染物，对环境影响最小，故选C。
【举一反三1】从环境保护角度分析，下列燃料中最适合作为清洁燃料的是( )
A.煤 B.氢气 C.柴油 D.沼气
【答案】B
【解析】氢气燃烧的产物只有水，不会对环境造成任何污染，是最理想的清洁燃料，故选B。
【举一反三2】氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应 2H2 + O2 ══ 2H2O 不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车
C.2 g 氢气和 1 g 氧气反应生成 3 g 水
D.反应前后元素种类和化合价均不变
【答案】B
【举一反三3】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。
(1)点燃氢气之前一定要 ，反应的文字表达式为 。
(2)我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的文字表达式为 。
【答案】(1)检验氢气的纯度 氢气+氧气水 (2)水氢气+氧气
【举一反三4】氢气在空气中燃烧
(1)如图2点燃纯净的氢气，观察到导管口产生_______火焰，发生反应的文字表达式为___________。
(2)将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁出现水雾，可说明水是由________组成的。
【答案】(1)淡蓝色 氢气+氧气水 (2)氢元素和氧元素
【举一反三5】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。同学们做氢气燃烧实验时，老师提出混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全。 图1为氢气的验纯实验，图2为氢气的燃烧实验，据图回答下列问题。
(1)据图1 可得出氢气的性质有_______ (物理性质)、_______ (化学性质)。
(2)点燃氢气前一定要检验其纯度，点燃氢气时，发出_____，表明氢气不纯；声音很小，则表示氢气较纯。
【答案】(1)氢气的密度比空气小 可燃性 (2)尖锐爆鸣声
【题型6】理想的燃料
【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.氢气 B.天然气 C.乙醇 D.汽油
【答案】A
【解析】
氢气作为燃料，其燃烧产物仅为水，不会对环境产生任何污染，且氢气的热值高，因此从环境保护和能源利用的角度来看，氢气是最理想的燃料；天然气虽然相对于煤和石油等化石燃料来说，燃烧产生的污染物较少，但其主要成分是甲烷，燃烧后仍然会产生二氧化碳等温室气体，对环境有一定影响，因此不是最理想的燃料；乙醇作为生物燃料，其来源广泛且可再生，但乙醇燃烧后同样会产生二氧化碳和水，虽然相对于化石燃料来说污染较小，但仍有二氧化碳排放，因此也不是最理想的燃料；汽油是石油的提炼产品，属于化石燃料，汽油燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物以及颗粒物等污染物，对环境造成严重污染，因此汽油显然不是最理想的燃料，故选A。
【举一反三1】液氢已应用于航天等领域。目前在生活中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是（ ）
A.氢气的密度比空气的小
B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多
D.氢气燃烧的产物不污染空气
【答案】B
【解析】目前制备氢气还是采用电解水的方法，需要消耗大量的电能，制取成本高，氢气的密度小、属于易燃、易爆气体，贮存困难、运输困难等，因此目前在生活中大量使用氢能源还存在一定困难。
液氢、煤油(含碳、氢元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是 ( )
A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
【答案】B
【举一反三3】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.乙醇 B.汽油 C.氢气 D.天然气
【答案】C
【题型7】常见能源及其分类
【典型例题】下列关于资源、能源的叙述不正确的是( )
A.地球上的陆地淡水储量约占全球总水量的2.53%
B.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
C.可燃冰主要成分是甲烷水合物，具有能量高、燃烧热值大等优点
D.使化石燃料充分燃烧，既可以减少空气污染，又可以节约化石能源
【答案】B
【解析】地球上的陆地淡水储量约占全球总水量的2.53%，A正确；从石油里提炼柴油、汽油、煤油的过程叫石油分馏，属于物理变化，因为它是根据各成分的沸点不同，然后蒸馏让它们分离开来，而不是分解，分解属于化学变化，B错误；可燃冰外观像冰主要含有甲烷水合物，甲烷具有可燃性，具有能量高、燃烧热值大等优点，C正确；使燃料充分燃烧，既可以减少空气污染，又可以节约化石能源，D正确。
【举一反三1】下列属于不可再生能源的是( )
A.氢能 B.太阳能 C.化石能源 D.风能
【答案】C
【解析】氢能、太阳能、风能属于可再生能源；化石能源属于不可再生能源。
【举一反三2】火车和汽车动力装置经历了从蒸汽机到内燃机再到电池驱动的三次革命。
Ⅰ．初期的蒸汽机为外燃机，一般以煤炭为燃料。煤炭燃烧使得液态水变成水蒸气，从而推动活塞运动，活塞连接的连杆使飞轮转动。
(1)从煤炭燃烧到飞轮转动的过程中涉及到的能量形式有 。
(2)那时火车锅炉工工作过程中，常用铁锨不断翻动煤炭，且时不时地在火上浇点水，这是由于煤炭的主要成分是碳，炽热的碳遇水时会发生反应生成一氧化碳和氢气，使燃烧更剧烈。写出高温时碳与水反应的化学方程式： ，该反应中的物质可作为可燃物的有 种。
(3)煤炭燃烧过程中还会产生二氧化硫，工业上一种处理二氧化硫的工艺如图1所示，处理时需加入石灰石和通入空气。
①图中①对应的物质最好是 (填”石灰石”或“空气)。
②碳酸钙变成氧化钙的反应类型为 。
Ⅱ．由于外燃机效率低下，于是后来人们将外燃机改为内燃机，以汽油、柴油为原料燃烧。再由内部热气流推动活塞运动，通过连杆使飞轮运转。
(4)在工业上，利用石油中各成分的 不同将它们分离，得到汽油、柴油等产品。
(5)为了节省石油资源，在一定程度上减少汽车尾气的污染，推广使用乙醇汽油。乙醇属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染，这是因为来自 的氮气和氧气在高温下反应所导致。
Ⅲ．因为使用时比较环保且充电行驶价格比油车便宜，如今越来越多的人们在使用电动汽车。
(7)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是常用的一种电池。已知Li为＋1价，则Fe为 价。
(8)科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。对比图2中的两条曲线，得出的结论是 。
【答案】(1)化学能、热能、机械能
(2) 3（或三）
(3)石灰石 分解反应
(4)沸点
(5)可再生
(6)空气
(7)+2
(8)在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池比添加1-SP的电池使用寿命长
【解析】（2）碳与水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为；该反应中均具有可燃性，均可作为可燃物；
（3）①在处理二氧化硫的工艺中，首先需要将石灰石分解为氧化钙，氧化钙再与二氧化硫反应，所以图中①对应的物质最好是石灰石；②碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
（7）磷酸铁锂中锂元素为+1价、磷元素为+5价、氧元素为-2价，设铁元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故磷酸铁锂中铁元素的化合价为+2价；
（8）已知容量保持率越高，代表电池使用寿命越长，则对比图2中的两条曲线，得出的结论是：在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池比添加1-SP的电池使用寿命长。
【举一反三3】目前，汽车常使用的能源有汽油、天然气、电能和氢能等。
(1)其中天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)在天然气中添加有臭味的乙硫醇可警示泄露，乙硫醇燃烧的化学方程式为：，其中X的化学式为 。
(3)请从化学知识的角度分析电动汽车的优点 （写出一条即可）。
【答案】(1)不可再生
(2)SO2
(3)减少尾气污染（合理即可）
【解析】（1）天然气主要成分是甲烷，它是古代生物经过漫长地质作用形成的化石能源，在短时间内无法再生，所以天然气属于不可再生能源；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前C、H、S、O的原子个数分别为4、12、2、18，反应后C、H、S、O的原子个数分别为4、12、0、14，则2X中含有2个硫原子和4个氧原子，X的化学式为SO2。
【举一反三4】氢能源是理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用，是实现碳中和的重要措施。
Ⅰ．按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类(见图1)。
(1)制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成的环境问题是 。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为 ，请列举一种除氢能源之外的可再生能源 。
Ⅱ．图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。
(2)“CH4重整”：800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为 。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中CH4.转化率的影响如图3所示，可得结论是 。
(3)“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为 。
(4)“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从 (填“底部”或“塔顶”)通入。
(5)“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的CO2，可用右灰乳[主要成分是Ca(OH)2]吸收进行“碳捕集”，该原理用化学方程式表示为 。
(6)以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。请结合图1、图2流程，分析作出此判断的依据 。
【答案】(1)温室效应加剧 太阳能（合理即可）
(2) 其他条件相同时，温度越高，反应中CH4的转化率越大
(3)14:9
(4)底部
(5)
(6)以天然气为原料并采用图2流程制氢，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放
【解析】（1）二氧化碳是温室效应的主要物质，制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成温室效应加剧；电解水生成氢气和氧气，方程式为：；除氢能源之外的可再生能源还有太阳能、风能等（合理即可）；
（2）800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为：；根据图示可知，当其他条件相同时，温度越高，反应中CH4的转化率越大：或其他条件相同时，压强越大，反应中CH4的转化率越小；
（3）在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，发生反应的化学方程式为：，参加反应的CO和水蒸气的质量比为28:18=14:9；
（4）洗涤塔内，混合气体从底部通入，而水从塔顶进行喷淋，这样操作能增大气体与液体的接触面积，使反应更加充分；
（6）根据图1的分类，“ 蓝氢”是指在生产过程中通过技术手段大幅减少碳排放的氢能源，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放，所以以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。
【题型8】能源的综合利用
【典型例题】下列能源不属于新能源的是( )
A.可燃冰 B.太阳能 C.煤 D.氢气
【答案】C
【举一反三1】下列属于新能源的是( )
A.煤 B.氢能 C.石油 D.天然气
【答案】B
【解析】人们正在利用和开发的新能源有太阳能、氢能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等；煤、石油、天然气属于化石燃料，不属于新能源。故选B。
【举一反三2】氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3)，从而进行氢的储存，该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破，在400 ℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是 。
【答案】(1)导电性 负 (2)分子之间的间隔 (3)化学变化 (4)吸附 (5)CH4+2H2OCO2+4H2 (6)产物无污染
【解析】(1)金属具有良好导电性；电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。
【举一反三3】由于国际原油价格不断攀升，中国连续几次上调成品油(汽油，柴油和航空煤油)价格。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐，电动自行车成了交通工具中的新宠。
(1)含硫的煤不充分燃烧所产生的空气污染物有_________________(填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③水蒸气 ④一氧化碳
(2)乙醇(化学式为C2H5OH)是一种绿色能源，制取乙醇的方法是将淀粉水解生成葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式：________________。
(3)请你从化学的角度分析，石油价格影响成品油价格的原因是_____________________。
(4)为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：______________________________。
【答案】(1)②④ (2)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(3)成品油是以石油为原料生产出来的
(4)开发新能源，如氢气、太阳能、地热、核能等(合理即可)
【举一反三4】阅读下列短文，回答问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成)，还含有少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干个水分子组成的笼子，每个笼子里“关”着一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、己炔、氰化氢等。1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
(1)可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是________________________(从微观角度解释)。
(3)可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性，写出其完全燃烧的化学方程式： 。
(4)下列有关说法错误的是 (填字母)。
A.海底温度低，压强大，有利于甲烷的溶解
B.在300 atm下，任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰作为燃料的优点是燃烧热值大，对环境不会造成污染
D.可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等
【答案】(1)混合物 (2)分子间存在间隔 (3) (4)BC
【解析】(1)可燃冰外观像冰，主要含甲烷水合物，还含少量二氧化碳等气体，所以可燃冰属于混合物。(2)“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”说明分子间有间隔，且压力越大、温度越小，分子间的间隔越小。(3)可燃冰燃烧过程中的化学变化为甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，其化学方程式为。(4)气体的溶解度随温度升高而降低，随压强增大而增大，所以海底温度低，压强大，有利于甲烷的溶解， A正确;由题图可知,在300 atm下,温度高于25℃时，不能形成稳定存在的甲烷的水合物，B错误；可燃冰作为燃料，含有碳元素，如果不完全燃烧，会产生空气污染物一氧化碳，C错误；可燃冰开采不合理，会造成甲烷泄漏增强温室效应或者海底塌方等，D正确。
请根据“我国能源消费结构的变化趋势图”分析，近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是什么？为实现碳达峰目标，你认为我国未来能源消费结构的特点将是什么？
【答案】图中显示，煤、石油和天然气等化石能源占能源消费总量的比重在下降，能够减少二氧化碳的排放，有利于实现碳达峰的目标。为实现碳达峰目标，未来能源消费结构是继续减少化石能源占能源消费总量的比重，积极开发利用低碳或无碳的可再生清洁能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等(或其他合理答案)。
同课章节目录