第1课时 化学反应中的能量变化 化石燃料的利用
知识点 1 化学反应中的能量变化
1．下列有关化学反应与能量的说法，正确的是( )
A．生石灰与水的反应是放热反应
B．镁与盐酸反应为放热反应
C．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
D．碳与一氧化碳反应是吸热反应
知识点 2 化石燃料的利用
2．化石燃料包含：天然气、________、________，其中天然气的主要成分是________(填化学式)，写出天然气燃烧的化学方程式：________________________________________。
3．在化石燃料的综合利用中，可将煤___________________________________________，
使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤气、________等。石油中主要含有________两种元素，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离可得到不同的产品。
4．天然气的主要成分是甲烷，下列有关甲烷燃烧的实验说法错误的是( )
图7－2－1
A．甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色
B．点燃甲烷前，要先检验纯度
C．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，无现象
D．通过甲烷燃烧的现象及对产物的检验，证明甲烷的组成中含有碳、氢两种元素
5．工业上常把煤块粉碎后使其充分燃烧，其目的是( )
A．减少煤的浪费
B．减少氧气的消耗
C．减少二氧化碳的排放
D．减少酸雨的形成
6．有三瓶无色、无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种。分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有Y和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入澄清石灰水，振荡，只有X和Y的烧杯内石灰水变浑浊，则X、Y、Z分别是( )
A．CH4、H2、CO B．CH4、CO、H2
C．CO、CH4、H2 D．H2、CH4、CO
7．2016·白银石油除含有碳、氢元素外，还含有少量的硫与氢等。下列有关石油的说法不正确的是( )
A．石油是可燃物
B．石油是不可再生能源
C．石油不充分燃烧会生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体
D．油罐起火，消防队员用高压水枪向油罐喷水，是为了降低石油的着火点
8．2017·贵阳节选建立宏观—微观的联系是化学学习的重要思想。阅读下列材料，回答问题。
材料：2017年5月18日，我国试采可燃冰成功，这将点亮新能源时代曙光。可燃冰是天然气[甲烷(CH4)]和水在高压低温条件下形成的类冰状物质，1体积可燃冰可释放出约164体积的天然气，可燃冰有储量巨大、高效清洁、燃烧值高的特点。
(1)甲烷是________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)如图7－2－2是甲烷燃烧时反应的微观示意图。
图7－2－2
就该反应，从质量守恒角度看，请在图方框中补充画出微观粒子，完善微观示意图；从能量角度看，能量变化是________________________________________________________________________。
(3)如图所示的反应是氧化反应，其特征是反应前后有元素化合价的变化，则反应中发生化合价变化的元素有________。
详解详析
1．C [解析] 除燃烧反应外，还有很多反应也放热。
2．煤 石油 CH4 CH4＋2O2CO2＋2H2O
3．隔绝空气加强热 煤焦油 碳和氢
4．C
5．A [解析] 工业上常把煤块粉碎，增大了煤与氧气的接触面积，能使煤充分燃烧，减少煤的浪费。
6．C [解析] Y和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴，表明Y和Z中含有氢元素，X和Y的烧杯内石灰水变浑浊，表明其含有碳元素，所以Y是甲烷，Z是氢气，X是一氧化碳。
7．D [解析] 用高压水枪向起火的油罐喷水，是为了降低油罐的温度。
8．(1)纯净物
(2)
化学能转变为热能
(3)C、O
[解析] (1)甲烷是一种含碳元素的化合物，属于有机物。(2)甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：CH4＋2O2CO2＋2H2O，根据各物质化学式前面的化学计量数可知，该反应的微观示意图为；甲烷燃烧的过程中化学能转化为热能。(3)在反应前，甲烷中碳元素显－4价，氢元素显＋1价，氧气中氧元素的化合价为0，而反应后二氧化碳中碳元素显＋4价，氧元素显－2价，水中氢元素显＋1价，氧元素显－2价，可见反应前后碳元素与氧元素的化合价发生了变化。
知识总结
煤与石油的组成与应用
煤
石油
形成
古代植物遗体经过一系列复杂变化而形成
古代动植物遗体在地壳中经过复杂变化而形成
元素
组成
主要含C，少量H、N、S、O
主要含C、H，少量S、O、N
类别
混合物(有机物和无机物组成)
混合物(多种有机物)
形态
黑色固体，有光泽，人称“黑色的金子”
黏稠液体，黑色或棕色，不溶于水，密度比水小，无固定的熔、沸点
性质
煤
石油
第2课时 使用燃料对环境的影响 能源的利用和开发
知识点 1 使用燃料对环境的影响
1．下列化石燃料燃烧产生的物质中，不属于污染物的是( )
A．一氧化碳 B．水
C．二氧化硫 D．炭粒、尘粒
2．造成酸雨的主要物质有( )
A．二氧化碳和一氧化碳 B．二氧化硫和二氧化氮
C．甲烷和二氧化碳 D．二氧化硫和一氧化碳
3．汽车工业的发展为人类带来了快捷和方便，但同时，汽车的发展也引起了能源消耗和空气污染。下列有关说法错误的是( )
A．机动车会排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、细颗粒物等污染物
B．使用催化净化装置，可使有害气体转化为无害物质，可降低尾气污染
C．汽油中加入适量乙醇，可适当节省石油资源，但不会减少尾气污染
D．开发新能源汽车，可有效降低汽车对空气的污染
知识点 2 能源的利用和开发
4．下列涉及的能源不属于新能源的是( )
图7－2－3
5．氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一，理由是( )
①燃烧热值高 ②原料资源丰富 ③贮存和运输时安全性高 ④燃烧产物无污染
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
6．一氧化碳、氢气、天然气都是可燃性气体。
(1)其中属于化石燃料的是________，可以作为未来发展最理想燃料的是________。
(2)上述气体中的有毒气体在空气中燃烧的化学方程式是________________________________________________________________________。
7．2016·乐山节选节约能源、保护环境、低碳生活是全社会应该倡导的生活方式。
(1)下列物质都可以作为燃料：①煤、②氢气、③石油、④天然气。其中，最清洁的燃料是________________________________________________________________________
(填序号)。
(2)硫酸型酸雨的形成主要经过以下两步：①SO2在空气中被粉尘催化氧化得到SO3；②SO3与水化合形成硫酸。其中反应②的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)丙醇(化学式为C3H8O)是一种清洁燃料，它在一定量的氧气中燃烧的化学方程式可表示为C3H8O＋4O24H2O＋2CO2＋X，生成物X的化学式为________。
8．2016·泉州工厂烟气脱硫工艺，不仅能消除二氧化硫，还能将其转化为硫酸钙(CaSO4)等产品，实现“变废为宝”。反应的化学方程式为：2CaCO3＋O2＋2SO22CaSO4＋2CO2，现用1.25 t含碳酸钙80%的石灰石吸收烟气中的二氧化硫。求：
(1)石灰石中碳酸钙的质量。
(2)可吸收二氧化硫的质量。
9．2017·云南改编(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、________、天然气等。氢气被认为是理想的清洁燃料，因其燃烧产物为水不污染空气，且热值高，但由于氢气的________成本高和运输、储存困难，暂时还未广泛应用。
(2)汽车尾气中的主要污染物有一氧化碳、氮的氧化物、含铅化合物和粉尘等。图7－2－4表示在催化剂作用下，将尾气中的一氧化碳、二氧化氮转化为无害气体的反应原理。
图7－2－4
图中反应生成物中属于单质的化学式是________，该化学反应是否遵循质量守恒定律：________(填“是”或“否”)。
详解详析
1．B 2.B 3.C 4.D
5．B [解析] 氢气的密度很小，贮存和运输时容易泄漏，不安全。
6．(1)天然气 氢气 (2)2CO＋O22CO2
7．(1)② (2)SO3＋H2O===H2SO4 (3)CO
[解析] (1)煤、石油、天然气燃烧都会产生二氧化碳气体，会造成温室效应，氢气燃烧的产物是水，无污染。(2)三氧化硫和水反应生成硫酸。(3)由反应的化学方程式C3H8O＋4O24H2O＋2CO2＋X，根据化学变化前后原子的种类、数目不变，可判断物质X的分子由1个C原子和1个O原子构成，则物质X的化学式可表示为CO。
8．解：(1)碳酸钙的质量＝1.25 t×80%＝1 t。
(2)设可吸收二氧化硫的质量为x。
2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2
200 128
1 t x
＝ x＝0.64 t
答：(1)石灰石中碳酸钙的质量为1 t；(2)可吸收二氧化硫的质量为0.64 t。
9．(1)石油 制取 (2)N2 是
知识总结
新的燃料和能源
名称
酒精(乙醇)
氢气
化学式
C2H5OH
H2
来源
高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生能源
可由水分解得到，目前制取成本高，储存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为未来主要能源之一
燃烧
反应
C2H5OH＋3O2
2CO2＋3H2O
2H2＋O22H2O
特点
燃烧产物基本上不污染环境，可作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
燃烧产物无污染，是最清洁的燃料
