2023人教版高中化学必修第二册 第八章 化学与可持续发展 第3课时 煤、石油、天然气的开发利用

第3课时煤、石油、天然气的开发利用基础过关练题组一煤的综合利用1.下列与煤有关的描述中,正确的是()A.煤的干馏属于物理变化B.煤是由碳组成的C.煤是由有机物组成的混合物D.煤气化生成水煤气的成分是CO和H22.煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是()A.煤属于有机化合物B.在物质变化类型上,煤的干馏包含了物理变化和化学变化C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃,煤是芳香烃的主要来源D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加,因此煤的气化并无意义3.(2022陕西宝鸡月考)下列措施可以提高燃料燃烧效率的是()①将固体燃料粉碎②将液体燃料雾化③煤经气化处理A.①③B.①②C.②③D.全部4.(2021辽宁丹东期末)有关煤的综合利用如图所示,下列说法正确的是()A.煤和水煤气均是可再生能源B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均可达到100%题组二天然气、石油的综合利用5.(2022湖南娄底月考)下列有关石油的叙述中,正确的是()A.石油是纯净物B.石油分馏是化学反应C.石油分馏只能得到汽油D.石油是不可再生的化石能源6.下列说法错误的是()A.石油的催化重整是获得芳香烃的重要途径B.煤焦油中含有苯、二甲苯等化工原料C.天然气的主要成分是甲烷D.石油裂解的主要目的是得到更多的汽油7.(2022浙江学军中学期中)下列关于能源的利用,说法不正确的是()A.甲烷是煤层气的主要成分,作为化工原料主要用于生产甲醇B.可燃冰即在海底高压、低温下凝结成的固态CH4C.石油在加热、催化剂的作用下可以使链状烃结构调整,产生煤焦油中的一些成分D.通过石油的裂化可以提高汽油的产量和质量8.(2021福建宁德期末)英国石油公司BP发布的“2020年世界能源统计报告”显示,化石燃料仍占全球一次能源消费的84%。下列说法正确的是()A.石油的裂解气中,乙烯的含量比较高B.煤的干馏、石油的分馏均是化学变化C.煤、石油、天然气的主要成分都是烃D.核能、氢能、太阳能是当今社会的主要能源能力提升练题组一能源的综合利用1.(2022河南濮阳第一高级中学期中)以下关于能源的说法正确的是()A.用天然气代替煤炭或木炭作为燃料可以实现碳的零排放B.氢能、风能、天然气、海洋能、生物质能资源丰富,可以再生,没有污染或者很少污染,很可能成为未来的主要能源C.可燃冰主要成分是甲烷水合物,其组成可表示为CH4·nH2O,具有可燃性,被认为是21世纪的高效清洁能源D.为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺,应该立刻禁止使用煤炭与石油作燃料2.(2021黑龙江黑河五校期末)“煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C+H2O(g)CO+H2,该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2CO2。下列关于该过程的说法不正确的是()A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染B.第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,利用率高D.上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体题组二与化石能源相关的实验探究3.煤是一种重要能源,由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成。(1)在工业生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明。

(2)提出猜想:水煤气的成分可能是①和氢气,②和氢气;提出以上猜想的依据是。

设计实验:请从如图装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。(3)你选择的装置是(填字母)。

(4)实验结论:如果,那么猜想(填序号)合理。

4.将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一:石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态。资料二:石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如图所示(部分夹持装置已略)。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化,试管Ⅱ中有少量液体凝结,试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色,实验后试管Ⅱ中液体具有汽油的气味。(1)为保证实验成功,实验前必须进行的操作是。

(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了

。

(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了。

(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴?(填“能”或“不能”),理由是。

答案全解全析基础过关练1.D煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,A错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以碳元素为主,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素,B、C错误;煤气化生成水煤气,主要反应是碳和水蒸气反应生成CO和H2,D正确。2.B煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。苯和甲苯并不是煤本身含有的,是煤干馏过程中发生化学反应生成的。煤气化后变成清洁高效的燃料,再燃烧可提高其利用率,意义重大。3.D将固体燃料粉碎、液体燃料雾化,煤经气化处理等措施均会增大燃料与空气的接触面积,有利于燃料充分燃烧,①②③均正确。4.D煤是不可再生的化石能源,A项错误;煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤经干馏得到苯、甲苯、二甲苯等,B项错误;反应①是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,C项错误;水煤气的主要成分是H2和CO,当n(H2)∶n(CO)=2∶1时反应生成CH3OH,当n(H2)∶n(CO)=1∶1时反应生成CH3COOH,故B为CH3OH或CH3COOH时,反应中原子的利用率均为100%,D项正确。易错警示煤的干馏、气化和液化均为化学变化,煤的干馏过程中必须隔绝空气,使煤在高温下分解得到出炉煤气、煤焦油和焦炭等物质。5.D石油是多种烃的混合物,A项错误;石油的分馏是根据各组分沸点不同,对石油进行的分离,属于物理变化,B项错误;石油经分馏可得到汽油、煤油、柴油等物质,C项错误;煤、石油、天然气均为化石能源,且均属于不可再生能源,D项正确。6.D石油的催化重整是获取芳香烃的重要途径,A正确;煤的干馏产物中含有苯和二甲苯等物质,苯、二甲苯等为重要的化工原料,B正确;天然气的主要成分为甲烷,C正确;石油裂化的目的是得到更多的汽油,石油裂解的目的是得到乙烯等化工原料,D错误。7.B煤层气的主要成分是甲烷,它可用于生产甲醇,A项正确;在海底形成的类冰状结晶物质CH4·nH2O,又被称为可燃冰,B项错误;石油在加热和催化剂作用下,发生催化重整,能使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯等,C项正确;石油通过裂化可提高汽油的产量和质量,D项正确。8.A石油的裂解气主要是乙烯、丙烯、甲烷等,其中乙烯的含量比较高,A项正确;煤的干馏是化学变化,石油的分馏是物理变化,B项错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以碳元素为主,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素,C项错误;化石燃料是当今社会的主要能源,D项错误。能力提升练1.C天然气的主要成分为CH4,其燃烧同样能产生CO2,不能实现碳的零排放,A项错误;天然气是不可再生能源,B项错误;煤炭和石油目前在生产生活中仍具有重要作用,不能立刻禁止使用,D项错误。2.B虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的利用率高,且较清洁,故从总体来看煤气化后使用是较合理的,B项错误,A、C项正确。因反应C+O2CO2中的氧气用空气代替,故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,D项正确。3.答案(1)碳和水蒸气的反应是吸热反应(2)COCO2化学反应前后元素种类不变(3)B(4)澄清石灰水不变浑浊①(或澄清石灰水变浑浊②)解析(1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应,故随着反应的进行燃料层的温度会下降。(2)根据质量守恒定律,元素的种类在化学反应前后没有变化,由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气。(3)二氧化碳一般用澄清石灰水检验。(4)如果澄清石灰水不变浑浊,那么猜想①是合理的;如果澄清石灰水变浑浊,那么猜想②是合理的。4.答案(1)检查装置的气密性(2)裂化生成了含有5个碳原子以上的烃(3)