云南省弥勒市第一中学2020-2021学年高一化学人教版（2019）必修第二册8.1.3煤、石油和天然气的综合利用 同步练习

第3课时 煤、石油和天然气的综合利用
一、单选题
1．下列变化不属于化学变化的是（ ）
A．煤的干馏 B．石油分馏 C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化
2．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且可以再生。下列最有希望的新能源是（ ）
①天然气 ②煤 ③石油 ④太阳能 ⑤氢能 ⑥酒精
A．①③⑤ B．②③④ C．①④⑤ D．④⑤⑥
3．下列不属于煤的综合利用的是（ ）
A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C．煤变为煤饼作燃料 D．将煤干馏制得甲苯和乙烯
4．下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是（ ）
A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧
B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等
C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同
D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料
5．下列说法正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的
B．煤由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素
C．煤和石油都是古代植物遗体埋在地层下经过一系列非常复杂的变化而形成的
D．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
6．如图是近年来我国化石燃料和其他能源的消耗构成示意图，下列说法正确的是（ ）
A．当今人类所需的能量绝大部分是由化学反应产生的
B．煤、石油、天然气的成分都是烃
C．为消除温室效应，应禁用煤、石油、天然气等含碳能源
D．核能、氢能、太阳能是当今社会的主要能源
7．可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是（ ）
A．乙醇 B．溴的四氯化碳溶液 C．NaOH溶液 D．盐酸
8．利用下列装置(部分仪器已省略)，能顺利完成对应实验的是（ ）

A．向容量瓶中转移溶液 B．制氢氧化亚铁 C．石油的蒸馏 D．实验室制乙烯
二、填空题
9．如图所示为实验室模拟工业上催化裂化的装置示意图，根据图示回答下列问题。
(1)工业上石油裂化的主要目的是 。
(2)A中氧化铝的作用是 ，B中冷水的作用是 。
(3)C中得到的液体具有汽油的气味，该液体 （填“能”或“不能”，下同）通过化学反应使溴水褪色，而通过石油分馏得到的汽油 通过化学反应使溴水褪色。
(4)D中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明石蜡裂化时除有液态不饱和烃生成外，还有 生成。
10．石油的主要炼制过程如图所示。
完成下列填空：
(1)上述过程属于物理变化的是 (填写序号)；工业上利用步骤③获得短链气态不饱和烃，该步操作的名称是 。
(2)步骤④是工业制乙醇(CH3CH2OH)的方法之一，该反应的化学方程式是 ，反应类型属于 (选填“加成”或“取代”)反应。
(3)乙烯(CH2=CH2)的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。实验室利用步骤⑤制取乙烯，该反应的化学方程式是 。
三、选做题
11．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田，下列说法正确的是（ ）
A．石油属于可再生矿物能源 B．石油主要含有碳、氢两种元素
C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分均是纯净物
12．煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①、②，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验。
（实验）使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后流出的气体。
（提出假设）对气体的成分提出了三种假设。
假设1：该气体是、、。 假设2：该气体是、、。
(1)假设3： 。
（设计实验方案，验证假设）
拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3。（加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽）
(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序（仪器可重复使用）：混合气→dc→______→______→______→______→______→ij。
(3)仪器A中需加入药品的名称是 ，其中反应的化学方程式可能有 。
(4)仪器B中需加入药品的名称是 ，其作用是 。
(5)本实验的尾气需要处理，处理的方法为_______________________________。
第3课时 煤、石油和天然气的综合利用
1．B
【详解】
A、将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，可以获得煤焦油、焦炉煤气、焦炭等，有新物质生成，为化学变化，故A错误；
B、利用石油中各组分的沸点不同，用加热的方法将各组分分离的操作称为石油的分馏，无新物质生成，是物理变化，故B正确；
C、乙烯通过加聚反应制得聚乙烯，有新物质生成，为化学变化，故C错误；
D、重油裂化是以重油为原料来生产轻质油的过程，有新物质生成，为化学变化，故D错误；
答案选B。
2．D
【详解】
所给的各种能源中，天然气、煤、石油是化石能源，需经亿万年才能形成，为传统能源。太阳能和氢能的发展前景广阔，酒精是可以再生的能源。
所以答案选择D项。
3．C
【分析】
根据煤的综合利用包括煤的干馏、气化和液化，都属于化学变化进行判断。
【详解】
A. 将煤干馏制得煤焦油和焦炭，发生了化学反应，属于，故A不符合题意；
B. 在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料，发生了化学反应，属于煤的综合利用，故B不符合题意；
C. 煤变为煤饼作燃料，只是其物理形态发生改变，但并未改变其成分及结构，不属于煤的综合利用，故C符合题意
D. 将煤干馏制得甲苯和乙烯，发生了化学变化，属于煤的综合利用，故D不符合题意；
综上所述，本题正确答案为C。
4．A
【分析】
A．煤的气化是指将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程；
B．天然气是一种公认的清洁、高效、绿色能源；
C．石油分馏得到的汽油主要含有饱和烃和石油催化裂化得到的汽油含有不饱和烃；
D．石油裂解可以得到乙烯，催化重整可以得到苯。
【详解】
A、煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应的化学方程式为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，选项A错误；
B、天然气、煤和石油都是重要的化工原料，选项B正确；
C、直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃，选项C正确；
D、天然气、煤和石油都是重要的化工原料，选项D正确；
答案选A。
【点睛】
本题考查化石燃料与基本化工原料，注意石油分馏得到的汽油主要含有饱和烃和石油催化裂化得到的汽油含有不饱和烃。
5．D
【详解】
A．煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，选项A错误；
B．煤主要含有碳元素，而不是碳和氢两种元素，选项B错误；
C．石油是由古代海洋或湖泊中的生物在地壳中经过非常复杂的变化形成的，选项C错误；
D．石油主要含有碳和氢两种元素，还含有少量的硫、氧、氮等元素，选项D正确；
答案选D。
6．A
【详解】
A.尽管随着社会的发展，人类已经开发利用了多种能源，但当今人类社会的主要能源仍是煤、石油、天然气等化石能源，而这些物质所储存的能量的释放，均是通过化学反应实现的，故A正确；
B.煤的主要成分是碳，天然气的主要成分是甲烷，石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物，故B错误；
C.空气有自净能力，合理开发使用能源就可以减少温室效应，故C错误；
D.当今社会的主要能源是煤、石油、天然气，故D错误；
故选A。
7．B
8．C
9．提高汽油的产量 催化剂 使裂化汽油冷凝为液体 能 不能 气态不饱和烃
【详解】
(1)从原油中分馏得到的直馏汽油产量少，故采用裂化的方法来提高汽油的产量；
(2)石蜡的裂化需要在催化剂的作用下进行，故氧化铝作催化剂，由于裂化的温度较高，裂化后得到的是气态产物，用冷水冷却得到液态汽油；
(3)由于裂化汽油中有不饱和烃，故能发生加成反应使溴水褪色；通过石油分馏得到的汽油中不含烯烃等不饱和烃，故不能通过化学反应使溴水褪色；
(4)由于D中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明有气态不饱和烃生成。
10．① 裂解 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
【分析】
石油通过分馏得到各种馏分，然后在通过裂化得到裂化汽油，通过裂解可以得到乙烯，乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇发生消去反应生成乙烯，据此解答。
【详解】
(1)分馏过程中没有新物质产生，因此上述过程属于物理变化的是①；工业上利用步骤③获得短链气态不饱和烃乙烯，因此该步操作的名称是裂解。
(2)步骤④是工业制乙醇(CH3CH2OH)的方法之一，原理是利用乙烯和水加成，则该反应的化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，反应类型属于加成反应。
(3)乙烯(CH2=CH2)的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。实验室利用乙醇的消去反应制取乙烯，该反应的化学方程式是CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O。
11.B
12．该气体是、、、 ij gh ef ab（或ba） dc 氧化铜（或其他合理答案） ，（与前一空对应即可） 无水硫酸铜 检验气体中是否有水 可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧（或其他合理答案）
【详解】
(1)根据反应原理，混合气体的组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为、、、。
(2)为了验证混合气中含、、、，实验仪器的先后连接顺序为检验水→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水→还原装置→检验水→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab（或ba）→dc→ij。
(3)仪器A用于检验氢气或一氧化碳，仪器A中药品可以选用氧化铜，利用加热条件下氢气、一氧化碳还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为，。
(4)白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置B中加入无水硫酸铜，通过观察颜色是否改变来确定气体中是否有水蒸气。
(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导气管口处放一个点燃的酒精灯，利用燃烧的方法消除的污染。