《燃料的合理利用与开发》培优练习
1.为了减少大气污染，北京市积极推广使用清洁燃料——压缩天然气（CNG）。天然气的主要成分是（ ）
A．甲烷 B．氧气 C．氮气 D．二氧化碳
2.下列情况：①煤的燃烧 ②工业废气的任意排放 ③燃放鞭炮 ④用汽油为燃料的汽车尾气的排放 ⑤用氢气为燃料的新型燃氢汽车排放的尾气。会引起空气污染的是（ ）
A．①④⑤ B．①②③ C．①②③④ D．①②③④⑤
3.氢气是未来的理想能源。根据氢元素在自然界的存在形式及氢气性质分析，在氢能源的开发和利用中，需解决的课题有( )
①探索廉价的制氢气的方法 ②研究氢气燃烧产物的处理技术 ③开发安全、高效的储氢技术
A.只有① B.只有② C.①和② D.①和③
4.(2006江苏南京江宁模拟)某同学设计了一些准备在实验室制取有关气体的方案，其中合理可行的是( )
A.加热氯酸钾与高锰酸钾的混合物制氧气
B.用硝酸与锌反应制氢气
C.用稀盐酸与生石灰反应制二氧化碳
D.用稀硫酸与石灰石反应制二氧化碳
5.随着“西气东输”的全线贯通，8月底我市将有7万户用上天然气。作为家庭成员，我愿将下列有关天然气的化学知识告知父母：
(1)天然气的主要成分是_____________________，燃烧的化学方程式为：_____________________。
(2)天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气。我知道填充氮气的目的是_____________________。
(3)天然气本身是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇。加入乙硫醇的作用是_____________________。
6.车用乙醇是在汽油中加入适量的乙醇而形成的混合燃料。使用这种汽油不但不影响汽车的行驶性能，而且可减少有害气体的排放，是一种改善环境的清洁能源。同时，燃料乙醇主要是以粮食作为原料制得的，这对解决我国粮食转化、促进农业生产良性循环也具有十分重要的意义，根据上述报道完成下列问题：
(1)乙醇能代替汽油作为燃料，是因为乙醇中含有_______元素和_______元素。
(2)燃烧乙醇比燃烧汽油减少了对大气的污染，是因为乙醇中不含有_________________元素。
(3)乙醇主要是由粮食中的淀粉等转化而成的，淀粉是绿色植物通过光合作用由水和二氧化碳两种物质转化而成的，同时还放出氧气。由此判断，淀粉中一定含有_______元素。
7.(1)煤是重要的化工原料，也是居民在冬天取暖的主要能源之一。煤中含有硫元素，燃烧时产生的二氧化硫会造成大气污染。某居民家整个冬天取暖需要用煤1 000 kg,若煤中含硫约2%,则该居民家中整个冬天向大气排放约____________二氧化硫。
(2)人类对煤和石油等化石燃料的大量开采和使用,已使其面临枯竭，请列举两种有待继续开发利用的能源_____________________。
(3)有人发现厨房中有煤气或液化气泄露,立即打开换气扇或抽油烟机的开关将可燃气体排除室外,这样做是不安全的!其原因是_____________________。
8.下图是关于汽车燃料及燃烧产物性质问题。图中对三种不同类型汽车（以序号1、2、3表示）的废气排放情况进行比较。这三种汽车分别是以汽油为燃料的汽车，以天然气（主要成分是甲烷）为燃料的汽车和电动汽车。请判断序号为1的是_________汽车，序号为3的是_________汽车。
9.乙醇（C2H5OH）俗称酒精，具有可燃性。甲、乙两小组同学为了确定乙醇在氧气中燃烧的产物，他们分别先将乙醇在氧气中点燃，再用燃烧后的混合气体进行如下实验。（无水硫酸铜遇水变成蓝色；新鲜鸭血遇O2呈深红色，遇CO2呈暗红色，遇CO呈鲜红色）甲、乙两小组的实验顺序及观察到的现象如图所示：
根据以上实验，完成下列问题：
（1）甲小组确定乙醇燃烧的产物可能是_____________________。乙小组确定乙醇燃烧的产物可能是________________________________。
（2）分析甲、乙两个小组确定的产物为什么不同？________________________________。
（3）把A、B两个装置顺序对调，行吗？为什么？________________________________。
（4）请你谈谈合理使用燃料的一种方法：_______________________________ _________。
10.新能源的开发和应用是当今全球性的一个重大研究课题。有人提出不同的设想。
设想一：利用太阳能，找到合适的催化剂，以水能为原料大量生产氢气，并用作各种机械的动力燃料。
设想二：美国科学家通过太空探测车发现火星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质,它在氧气中放出热量。据此,可以把它作为日常生活中的新型燃料。请完成下列问题:
(1)若“设想一”能实现，请写出有关化学方程式，并注明反应类型。
(2)论证“设想二”是否可行时，须考虑哪些因素？
参考答案
1、【答案】A
【解析】
2、【答案】C
【解析】在上述几项中只有氢气燃烧不会污染空气。
3、【答案】D
【解析】氢气作为理想能源有很多优点。但由于现在制取氢气的成本较高，氢气储存运输要求技术较高，还不能使氢气作为生产、生活中的新能源成为现实。
4、【答案】A
【解析】硝酸与锌反应得不到氢气；稀盐酸与生石灰反应得不到二氧化碳，生成CaCl2和H2O；稀硫酸与石灰石反应生成的CaSO4微溶于水，阻止反应进行。
5、【答案】（1）CH4 CH4+2O2====CO2+2H2O （2）检查是否漏气 （3）如果漏气，可以及时察觉。
【解析】
6、【答案】(1)碳 氢 (2)硫、氮 (3)碳、氢
【解析】石油主要含有碳、氢两种元素，同时还含有硫、氮元素。石油经加热，根据各成分沸点不同可制得汽油。汽油成分中也含有少量硫、氮元素，因含碳量较高，燃烧时除产生二氧化碳、水、二氧化硫、氮氧化物外，还由于含碳量高且不完全燃烧产生一氧化碳。在汽油中加入乙醇，降低了含碳量，且乙醇不含硫、氮元素，使得汽油的性质能得到改善。
7、【答案】（1）40 kg （2）太阳能、地热能、潮汐能、风能等 （3）会引起爆炸
【解析】1000 kg×2%=20 kg，也就是二氧化硫中含有20 kg硫元素，则二氧化硫的质量为：
20 kg÷（32/64）=40 kg。厨房中如果有煤气或液化气泄露,不能打开鼓风扇或抽油烟机的开关，因为这些电器在接通时，会产生电火花，引起爆炸。
8、【答案】电动 汽油为燃料
【解析】本题的1号汽车所排放的废气中碳氢化合物、CO、CO2、NOx均最少，说明它是电动汽车。而3号汽车排放的废气中，有害物质均最多，是以汽油为燃料的汽车。
9、【答案】（1）H2O、CO2 H2O、CO2、CO
【解析】乙醇燃烧产生了二氧化碳、水和少量一氧化碳。水与无水硫酸铜作用，生成硫酸铜晶体；二氧化碳被B中石灰水吸收，在C中证明已经无二氧化碳气体。新鲜的鸭血颜色变暗，说明含氧气的量降低，吸收了一定的一氧化碳气体。
10、【答案】（1）2H2O====2H2↑+ O2↑
（2）考虑到它的来源是否广泛，价格是否便宜，如何储存，燃烧之后有无污染等。
【解析】设想一中发生的反应实质上就是在太阳光和催化剂的条件下，水分解生成氢气和氧气；在设想二中，若用硫化羰作为日常生活中的新型燃料，要考虑到它的来源是否广泛、价格是否便宜、如何储存、燃烧之后有无污染等问题。
《燃料的合理利用与开发》基础练习
1.以汽油、柴油为燃料的汽车，所排放的尾气会对空气造成污染。尾气中的主要污染物有__________、__________、__________和烟尘等。
2.酒精的学名是__________，化学式是__________，它的相对分子质量是__________，其中各元素的质量比为__________，酒精中碳元素的质量分数为__________。酒精燃烧的化学方程式为______________________________。
3.实验室用__________和__________反应制取H2，写出反应的化学方程式________________。
4.下列说法不正确的是( )
A.太阳能、水能、风能是可持续发展的能源
B.煤、石油、天然气三种矿石燃料是永不枯竭的能源
C.地下水资源不能无限量地开发利用
D.大量排放SO2、NO2等气体，会形成酸雨
5.氢气是一种绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使海水分解得到H2的新技术，其中海水分解可用方程式2H2O2H2↑+O2↑表示。下列说法不正确的是( )
A.水分解产物不污染环境 B.TiO2是催化剂
C.该技术可将太阳能转化为氢能 D.在海水分解过程中应不断添加TiO2
6.一种新型绿色电池——燃料电池，是把H2、CO、CH4和空气不断输入，直接氧化，使化学能转变成电能，被称为21世纪的“绿色”发电站。这三种气体可以作为燃料的原因是( )
A.都是无毒无害的气体 B.都可以燃烧并放出大量的热
C.燃烧产物均为二氧化碳和水 D.均在自然界大量存在
7.为了减少空气污染，北京市积极推广使用清洁燃料。目前汽车使用的清洁燃料有两类，一类是液化石油气（LPG），另一类是压缩天然气（CNG）。压缩天然气的主要成分为( )
A.C2H5OH B.CH4 C.CO D.H2
8.北京在申办2008年奥运会时提出了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”的口号。为了使2008年北京奥运会申办成绿色奥运，下列做法不可取的是( )
A.关闭所有化工企业 B.用天然气逐步取代民用燃料
C.提高污水处理率 D.降低机动车辆的尾气污染
9.下列燃料中属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.煤 C.石油 D.酒精
10.下列各项操作或措施，不会对环境造成污染或破坏的是( )
A.过量砍伐森林树木
B.某化工厂大量使用含硫的煤作燃料
C.利用风能、太阳能发电
D.将CO还原CuO的尾气，未经处理直接排放到空气中
11.只含有碳、氢或碳、氢、氧的物质充分燃烧后的产物均为CO2和H2O。相同分子数目的下列物质分别充分燃烧，所消耗O2的质量相等的是( )
①C2H5OH ②CH3OH ③CH4 ④C2H4
A.①③ B. ②③ C.②④ D.①④
12.煤燃烧生成的气体中能形成酸雨的是( )
①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
13.下列气体排放到空气中，不会造成空气污染的是( )
A.一氧化碳 B.二氧化碳 C.二氧化氮 D.氧气
14.我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3 000万吨原煤的火力发电站产生的电能，因此三峡工程有助于控制( )
A.温室效应 B.白色污染
C.酸雨产生 D.农药、化肥污染
15.新能源的开发应用是当今全球性的一个重大研究课题，发展氢能源有着广阔的前景，有研究人员提出了“利用太阳能，以水为原料，大量生产氢气，并用作各种机械的动力燃料”这一设想。试完成下列问题：
（1）你认为这一设想能否实现？若认为能，请写出有关的两个化学方程式。____________________________________________________________________。
（2）氢气作为燃料与现在广泛应用的化石燃料相比有什么优点（要求答出其中两点）：
①_______________________________________________________________。
②_______________________________________________________________。
参考答案
1、【答案】一氧化碳 氮的氧化物 硫的氧化物
【解析】燃油形成的尾气中含有一氧化碳、氮的氧化物、硫的氧化物等。
2、【答案】乙醇 C2H5OH 46 m(C)∶m(H)∶m(O)=12∶3∶8
52% C2H5OH+3O22CO2+3H2O
【解析】本题考查酒精的基本知识，考查酒精的燃烧和组成。
3、【答案】稀硫酸 锌
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
【解析】实验室用锌和稀H2SO4反应制取H2，这是一个典型的制取气体的实验，要掌握好。
4、【答案】B
【解析】煤、石油、天然气三种矿石燃料是有限的，有些资源已经接近枯竭，不是永不枯竭的能源。
5、【答案】D
【解析】在海水分解过程中TiO2是催化剂；催化剂的质量不会发生改变，不应添加TiO2，错误。
6、【答案】C
【解析】H2、CO、CH4三种气体和空气，形成原电池，产物是水和二氧化碳，对环境的污染影响很小。
7、【答案】B
【解析】天然气的主要成分是甲烷，压缩天然气的主要成分也是甲烷。
8、【答案】A
【解析】“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”的基本思路是利用现代科学技术，提高燃料的清洁程度，降低汽车尾气等造成的污染，减少工业废水、生活废水等对环境造成的污染。但不能因噎废食，关闭所有工厂。
9、【答案】D
【解析】天然气、煤、石油属于一次性能源，不可再生；酒精是植物淀粉在无氧的条件下产生的，属于可再生资源。
10、【答案】C
【解析】A会大量破坏植被，造成严重的环境破坏；B会产生大量的二氧化硫，二氧化硫是酸雨的主要来源；C中风能、太阳能都是可再生的清洁能源；D中CO还原CuO的尾气中含有较多的一氧化碳，未经处理直接排放到空气中，会对环境造成严重的破坏。
11、【答案】D
【解析】每个C2H5OH分子消耗3个氧气分子；每个CH3OH分子消耗 1.5个氧气分子；每个甲烷分子消耗2个氧气分子；每个C2H4分子消耗3个氧气分子。
12、【答案】C
【解析】形成酸雨应该含有较多的硫元素，或者氮元素，即硫的氧化物和氮的氧化物会产生酸雨，污染环境。
13、【答案】BD
【解析】本题主要考查对污染空气的有害气体的了解情况，借此增强环保意识。污染空气的气体主要有二氧化硫、一氧化碳和氮的氧化物等。而氧气是空气的主要成分之一，是动植物生存不可缺少的物质，二氧化碳也不属于大气污染物，故本题答案应为B、D。
14、【答案】AC
【解析】煤的主要成分是碳，还有少量硫、氮等，它燃烧时产生CO2气体是温室气体，产生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨。所以水电代替煤燃烧有利于控制温室效应和酸雨的形成。
15、【答案】
（1）能 2H2O2H2↑+O2↑，
2H2+O22H2O
（2）①来源广泛 ②产物是水，无污染 ③燃烧时放出的热量多（任选两点即可）
【解析】利用太阳能分解水，得到氢气，把太阳能转化成为化学能储存在氢气中，这一思路是可行的，也是很有前途的。即水在太阳能的作用下，分解得到氢气和氧气，氢气和氧气燃烧，产生水。该过程没有环境污染。
《燃料的合理利用与开发》提升练习
1.今年我市决定开工建设红庙焚烧发电厂，以改善目前填埋方式处理垃圾对环境产生的不良影响。其建成后既能利用垃圾，又能利用前期填埋垃圾产生的沼气，作为焚烧的原料。
(1)你认为这样做的好处是______________________(至少答两点)。
(2)前期填埋的垃圾中易腐烂的有机物在一定条件下被细菌分解为沼气，沼气的成分是______________ (填名称)。写出沼气燃烧的化学方程式：______________________。
2.实验证明，在同温同压下，相同体积的任何气体中含有相同的分子数。根据此结论完成下列问题(以下气体均处在同温同压下)。
(1)将同体积的CO和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)面对石油、煤资源日趋减少的情况，人们正积极开发新能源。你认为21世纪来源广泛、燃烧放热多、无污染的最佳燃料是__________，其制取方法是__________。
3.液化石油气中所含的可燃性物质，是在加压不高的条件即变成液态而便于储存在钢瓶中的，当打开钢瓶阀门(减压)时，又容易变成气态的碳氢化合物。下列所给物质中，符合这一要求的是( )
编号
A
B
C
D
分子式
CH4
C2H5
C4H10
C6H14
沸点/℃
－164
－88
－0.5
69
4.请仔细阅读下列文字，然后完成有关问题。
(1)煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化。以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔(如图)。请你分析这种变化的优点是______________。
(2)煤燃烧时会产生许多污染物。据资料显示，冬天的空气中二氧化硫含量会增多。请你分析造成这一现象的可能原因是______________________。为了减少煤燃烧对环境造成的污染，可将水蒸气通过炽热的煤层制得较清洁的水煤气(主要成分是CO和H2)，请你写出反应的化学方程式____________________________________________。
(3)水煤气用管道输送到千家万户，这便是我们常说的家用煤气。煤气厂常在家用煤气中掺入少量具有难闻气味的气体，其目的是_________________________________。
5.2002年世界杯足球赛开幕式和揭幕战在汉城兰芝岛上举行，世人瞩目的足球场下面填埋着汉城人15年的垃圾，垃圾产生的沼气为足球提供了部分能源。
(1)沼气燃烧的化学方程式是____________。
(2)下列说法正确的是(填序号) ____________。
①把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气
②沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义
③沼气的主要成分甲烷是一种最简单的碳氢化合物
④点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸
参考答案
1、【答案】(1)变废为宝、提供能源、改善环境、解决垃圾处理问题、节约土地(答对两点)
(2)甲烷 CH4＋2O2CO2＋2H2O
【解析】人类生存依赖自然环境，需要优良的环境，但与此同时人类的生活、生产产生的废弃物又不断地污染环境、破坏环境，这是一个矛盾，解决这一矛盾也只有靠人类自己。此题就涉及这一问题。让同学们相信人类只要有保护环境的意识，就能用科学方法防治环境污染。解此题的关键是要了解生活垃圾以及原来对垃圾进行填埋的方式有什么害处，还有就是要理解废物利用、变废为宝的道理。再结合植物茎叶发酵能产生沼气(主要成分是甲烷)的知识，便可解题。
2、【答案】(1)2∶4∶16∶1∶4
(2)氢气 利用太阳能或催化剂分解水
【解析】第(1)问可以根据“在同温同压下，相同体积的任何气体中含有的分子数相同”的信息，结合已学过的化学式的含义，进行分析。填写第(2)问，要结合学过的有关物质的知识，综合考虑“来源广泛、燃烧放热多、无污染”和“最佳制取方法”等信息。
3、【答案】C
【解析】由题意，符合要求的液化石油气必须满足常温下加压不高即液化，适当减压即汽化的条件。因此液化石油气中的碳氢化合物的沸点过高、过低都不合适，过低较难液化，过高较难汽化。解答本题若只考虑一方面，即加压易液化，或减压易汽化，就易误选A或D，而考虑常温条件和两方面都满足要求的选项为C。
4、【答案】(1)增大煤与氧气的接触面积，使其充分燃烧
(2)冬天用煤量增大，燃烧时产生的二氧化硫?增多 C+H2OCO+H2
(3)便于及早发现煤气泄漏，以防引起中毒
【解析】本题密切联系生产、生活实际，将考查的知识点放在熟悉的生活情景中，让人感到自然、可亲。本题主要涉及燃料充分燃烧、煤的组成以及安全使用煤气的有关知识。
5、【答案】(1)CH4＋2O2CO2＋2H2O
(2)①②③④
【解析】本题以社会热点为背景,将沼气的产生、主要成分、化学性质以及用途有机结合进行命题，考查运用课本知识解决实际问题的能力。沼气的主要成分是甲烷(CH4)，甲烷是最简单的碳氢化合物，具有可燃性，矿井里的瓦斯爆炸主要就是甲烷与空气混合遇明火造成的。
