第七单元燃料及其利用课题2燃料的合理利用与开发20232024九年级上化学人教知识必备典例解析课后作业（教用）

第七单元燃料及其利用（教用）课题2燃烧的合理利用与开发一、知识必备知识点1化学反应中的能量变化1.化学反应中在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化，即有吸热或放热现象。实验：生石灰与水的反应：CaO+H2O=Ca（OH）2现象：放出大量的热。生石灰熟石灰生石灰CaO通常做干燥剂。注意：①常见的放热反应有燃烧，缓慢氧化，活泼金属和酸反应等；②一般来说，条件是加热或是高温的反应，都是吸热反应。但木炭在高温下还原氧化铜的反应是放热反应。知识点2能源的开发和利用1.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是混合物。2.煤——“工业的粮食”（1）煤中主要含碳元素。（2）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨）（3）为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化）3.石油——“工业的血液”（1）石油中主要含碳、氢元素。（2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。（3）利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化）（4）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。4.天然气（1）天然气的主要成分是甲烷（沼气）。（2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。（3）甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。（4）甲烷的化学性质：可燃性。（5）甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。）（6）在我国农村，使用沼气的好处如下：①可以解决生活用燃料问题；②改善农村环境、卫生状况；

③提高肥效。5.可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成的。（1）可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。（2）可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。知识点3使用燃料对环境的影响1.煤的燃烧：煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。当溶解在雨水中时，就形成了酸雨。2.酸雨的危害：危害人体健康；破坏森林；腐蚀金属、建筑物、油漆、皮革、纺织品等；使水体酸化。3.酸雨的防治：①工厂废气处理后排放；②减少含硫煤的使用或使用脱硫煤；③改善汽车用燃料（如压缩天然气CNG和液化石油气LPG）；④减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。知识点4能源的利用和开发1.乙醇：乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。（1）乙醇的物理性质：无色、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水（能与水以任意比例互溶），能溶解多种有机物。（2）乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O（3）乙醇的用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料；重要的化工原料；制成车用乙醇汽油；制造消毒剂；制造醋酸、饮料、香精、染料等。（4）车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料。（5）使用车用乙醇汽油的好处：①节省石油资源；②减少汽车尾气的污染；③促进农业生产。2.氢气：最清洁、最理想的高能燃料：优点：A、生成物是水，产物无污染；B、热值高；C、原料来源丰富。3.其他新能源：太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。二、典例解析知识点1化石能源与化学反应中的能量变化【典例解析】例1（2023秋•靖江月考）下列有关化学反应与能量的说法，正确的是（）A．化学反应一定伴随着能量变化 B．化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 C．电瓶车行驶时将电能转化为化学能 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得【答案】A【解析】物质发生化学反应的同时，伴随着能量变化，化学反应过程中一定伴随能量的变化，说法正确；学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量，如生石灰与水反应也会放热，说法错误；电动车行驶时消耗电能，使车轮转动，将电能转化为机械能，说法错误；人类利用的能量大多是通过化学反应获得的，但不是全部，如太阳能、风能等，说法错误。故选A。例2下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是（）A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品 B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧【答案】C【解析】煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和煤气等产品，说法错误；石油的分馏没有生成新物质，属于物理变化，煤的干馏生成了新物质，属于化学变化，说法错误；沼气的主要成分是甲烷，说法正确；石油是混合物，所含有的物质沸点不同，但不加热不可以直接燃烧，说法错误。故选C。【变式题】1．（2023秋•竞秀区月考）下列说法中不正确的是（）A．化学变化常伴随能量的吸收或释放 B．燃料燃烧发生化学变化并放出热量 C．干电池在放电时，内部将电能转化为化学能 D．光合作用的过程中需要吸收太阳能【答案】C【解析】化学变化中通常伴随能量的吸收或释放，说法正确；燃料燃烧过程中有新物质生成，发生化学变化并放出热量，说法正确；干电池在放电时，内部将化学能变为电能，说法错误；绿色植物需要吸收太阳能进行光合作用，说法正确。故选C。2．（2022秋•江陵县期末）下列关于能量的说法不正确的是（）A．化学变化中通常伴随能量的吸收或释放 B．绿色植物吸收太阳能进行光合作用 C．干电池工作时电能变为化学能 D．燃料燃烧时发生化学变化并放出热量【答案】C【解析】化学变化中通常伴随能量的吸收或释放，故正确；绿色植物吸收太阳能进行光合作用，故正确；干电池工作时化学能变为电能，故错误；燃烧有新物质生成，属于化学变化，燃烧过程中发光、放热，故正确。故选C。知识点2合理利用与开发化石能源【典例解析】例3社会生产、生活都离不开能源，推动能源发展，壮大支柱产业。下列能源属于化石能源的是（）A.风能B．潮汐能C．石油D．核能【答案】C【解析】风能属于新能源，不属于化石能源，选项错误。潮汐能属于新能源，不属于化石能源，选项错误。石油属于三大化石能源之一，选项正确。核能属于新能源，不属于化石能源，选项错误。故选C。例4（2023•广水市模拟）能源的综合利用、研发与社会可持续发展密切相关。目前应用最广泛的能源是煤、石油、天然气等化石燃料。如图是家用燃料的更新历程：（1）煤被誉为“工业的粮食”，它属于（填“纯净物”或“混合物”）。（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为。（3）下列有关家用燃料更新的理由错误的是（填序号）。A.减少煤燃烧过程中产生的污染物B.气体燃料燃烧的更充分C.天然气是可再生的能源（4）填写下表并回答问题燃料主要成分主要成分的含碳量液化石油气丙烷（C3H8）丁烷（C4H10）丙烷（C3H8）中碳的质量分数为81.8%丁烷（C4H10）中碳的质量分数为82.8%天然气甲烷（CH4）甲烷（CH4）碳的质量分数为通过该数据分析可知，相同条件下，使用天然气更环保的原因是：天然气中碳元素含量更低，燃烧时生成的二氧化碳更少。（5）目前，化石燃料正面临着日益枯竭的危机，人们正在利用和开发其他能源，例如氢能、太阳能、风能等。风能的优点有（写一点）。【答案】（1）混合物；（2）CH4+2O2CO2+2H2O；（3）C；（4）75%；（5）蕴量巨大、分布广泛、可以再生、无污染（合理即可）。【解析】（1）煤是由多种物质组成的，属于混合物；（2）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；（3）减少煤燃烧过程中产生的污染物，说法正确；气体燃料燃烧的更充分，说法正确；天然气是一种化石燃料，属于不可再生的能源，说法错误。（4）甲烷（CH4）碳的质量分数为＝75%；（5）目前，化石燃料正面临着日益枯竭的危机，人们正在利用和开发其他能源，例如氢能、太阳能、风能等。风能的优点有蕴量巨大、分布广泛、可以再生、无污染。【变式题】3．下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是（）A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品 B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧【答案】C【解析】煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和煤气等产品，说法错误；石油的分馏没有生成新物质，属于物理变化，煤的干馏生成了新物质，属于化学变化，说法错误；沼气的主要成分是甲烷，说法正确；石油是混合物，所含有的物质沸点不同，但不加热不可以直接燃烧，说法错误。故选C。4．（2023•哈尔滨）利用化学综合应用自然资源，可以使人类生活变得更加美好。请结合如图图示回答下列问题：（1）石油分馏主要是利用石油中各成分的不同，分离出的石蜡燃烧有水和二氧化碳生成，由此可判断出石蜡中一定含有和元素。（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于①（填“有机物”或“无机物”）。利用天然气替代煤作燃料可减少②、二氧化氮等排放，以减少酸雨的产生。若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，需将灶具的进风口③（填“调大”或“调小”）即可使燃料充分燃烧。【答案】（1）沸点；碳元素；氢；（2）①有机物；②二氧化硫；③调大【解析】（1）石油分馏主要是利用石油中各成分的沸点不同，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，分离出的石蜡燃烧有水和二氧化碳生成，由此可判断出石蜡中一定含有碳元素和氢元素；（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷是含碳元素的化合物，甲烷属于有机物，利用天然气替代煤作燃料可减少二氧化硫、二氧化氮等排放，以减少酸雨的产生，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，说明氧气不足，需将灶具的进风口调大即可使燃料充分燃烧。知识点3使用燃料对环境的影响【典例解析】例5（2023•营口）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】汽油燃烧释放出二氧化碳等气体，会造成温室效应．会产生氮氧化物等造成酸雨，A不合题意；天然气燃烧释放出二氧化碳等气体，会造成温室效应，B不合题意；酒精燃烧释放出二氧化碳等气体，会造成温室效应，C不合题意；氢气燃烧生成水，对环境没有污染，D符合题意。故选D。例6现代社会对能源的需求量越来越大．如图所示图示中，对环境有污染的发电方式是（）A．太阳能发电 B．风力发电 C．火力发电 D．潮汐发电【答案】C【解析】太阳能发电，清洁无污染，是对环境无污染的发电方式，选项错误。风力发电，清洁无污染，是对环境无污染的发电方式，选项错误。火力发电，需要煤等作燃料，煤燃烧会产生大量的空气污染我，是对环境有污染的发电方式，选项正确。潮汐发电，清洁无污染，是对环境无污染的发电方式，选项错误。故选C。【变式题】5．（2023•广西）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日在新能源助力下成功升空。下列属于新能源的是（）A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤【答案】B【解析】天然气属于化石燃料，不属于新能源，选项错误。氢能是清洁、无污染的新能源，选项正确。石油属于化石燃料，不属于新能源，选项错误。煤属于化石燃料，不属于新能源，选项错误。故选B。6．（2022秋•昭阳区期末）燃料及其利用的知识对解决能源和环境问题非常重要。（1）目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和。大量使用化石燃料会带来一些环境问题，人类迫切需要开发新能源，你知道的一种新能源是。（2）﹣些城镇的家庭用一种罐装液化石油气作燃料。若厨房失火时，移走“煤气罐”，这是利用了（填序号）原理灭火。A．清除可燃物B．使可燃物与氧气隔绝C．降低可燃物温度至着火点以下（3）在相同温度和压强下，气体分子数与其体积成正比。家中燃烧煤气（主要成分为CO）的灶具改烧天然气（主要成分为CH4），灶具的改进方法为（填序号）。A．进风口改大B．进风口改小C．燃料口改小D．燃料口改大（4）市售一次性打火机里装的不是汽油，而是液体丁烷（C4H10），丁烷在空气中完全燃烧后生成二氧化碳和水，请写出丁烷在空气中完全燃烧的化学方程式：。【答案】（1）天然气；太阳能（合理答案均可）；（2）A；（3）AC；（4）。【解答】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气；新能源有太阳能、地热能、潮汐能等；（2）煤气为可燃物，移走“煤气罐”，相当于清除可燃物；（3）由于、，由方程式可知，1个一氧化碳分子燃烧时消耗1个氧分子，1个甲烷分子燃烧时消耗2个氧分子，而在相同温度和压强下，气体分子数与其体积成正比，则甲烷消耗的氧气体积更多，则应将进风口改大或燃料口改小；（4）丁烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。知识点4能源的开发和利用【典例解析】例7（2023•广西）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日在新能源助力下成功升空。下列属于新能源的是（）A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤【答案】B【解析】天然气属于化石燃料，不属于新能源，选项错误。氢能是清洁、无污染的新能源，选项正确。石油属于化石燃料，不属于新能源，选项错误。煤属于化石燃料，不属于新能源，选项错误。故选B。【变式题】7．（2023•扬州）关于某可再生能源的描述如下：该能源储量巨大，但阴雨天等因素会影响其使用，如图为该能源在生活中的运用。该能源是（）A．地热能 B．太阳能 C．水能 D．化石燃料【答案】B【解析】由题意，某可再生能源储量巨大，但阴雨天等因素会影响其使用，由该能源在生活中的运用图，该图为太阳能路灯，利用的是太阳能，受阴雨天等因素影响较大，故该能源是太阳能。故选B。三、课后作业1．（2023•云南）下列不属于新能源的是（A）A．石油 B．潮汐能 C．太阳能 D．地热能【答案】A【解析】石油属于化石能源，不属于新能源。潮汐能、太阳能和地热能均属于新能源。故选A。2．（2023•吉林）下列物质属于化石燃料的是（）A．氢气 B．石油 C．乙醇 D．一氧化碳【答案】B【解析】三大化石燃料包括煤、石油、天然气，化石燃料属于不可再生能源。故选B。3．《酉阳杂俎》中有对某化石燃料的记载：“高奴县石脂水，水腻，浮水上如漆，采以膏车及燃灯极明”，文中“石脂水”指的是（）A．石油 B．酒精 C．煤 D．天然气【答案】A【解析】“高奴县石脂水，水腻，浮水上如漆，采以膏车及燃灯极明”，由题意，“石脂水”的密度比水小，颜色为黑色，可以燃烧，酒精是液体，为无色；天然气是气体，为无色；煤的密度比水大，故应是石油。故选A。4．下列不属于新能源开发和利用的是（）A．太阳能飞机B．风力发电C．水力发电D．火力发电【答案】D【解析】人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。太阳能是清洁、无污染的新能源，太阳能飞机属于新能源开发和利用，选项错误；风能是清洁、无污染的新能源，风力发电属于新能源开发和利用，选项错误；水能是清洁、无污染的新能源，水力发电属于新能源开发和利用，选项错误；火力发电的主要燃料是煤，煤属于化石燃料，不属于新能源，选项正确。故选D。5．关于能量和能源方面，下列说法不正确的是（）A．乙醇属于可再生能源B．太阳能、地热能属于新能源 C．煤、石油、天然气都是不可再生能源D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的【答案】D【解析】乙醇可通过粮食等发酵制得，再短期内可得到补充，因此乙醇属于可再生能源，故A不符合题意；太阳能、地热能均属于新能源，故B不符合题意；煤、石油、天然气都是化石燃，都是经过亿万年才缓慢形成的，均属于不可再生能源，故C不符合题意；人类利用的能量不一定是通过化学反应获得的，如风力发电等，故D符合题意。故选D。6．新能源发电一直是世界各国都在进行的项目，如图所示，我国在新能源发电方面也取得了非凡的成就。下列说法错误的是（）A．风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电 B．光伏发电可不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势 C．太阳能发电不会造成空气污染D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧【答案】D【解析】风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电，说法正确；光伏发电可不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势，说法正确；太阳能发电不会造成空气污染，说法正确；火力发电是将化学能转化为电能，说法错误。故选D。7．（2023春·长沙模拟）天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（）A．天然气燃烧比煤燃烧产生的污染少B．天然气燃烧时放出二氧化碳温室气体 C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒D．天然气的主要成分是甲烷【答案】C【解析】煤燃烧会产生烟尘、二氧化硫等污染物，天然气的主要成分是甲烷，甲烷只含有碳、氢元素，完全燃烧生成水和二氧化碳，因此天然气燃烧比煤燃烧产生的污染少，说法正确；天然气燃烧时生成二氧化碳，二氧化碳属于温室气体，说法正确；天然气完全燃烧生成水和二氧化碳，不会产生大量炭黑颗粒，说法不正确；天然气的主要成分是甲烷，说法正确。故选C。8．（2023春·淄博期末）煤的燃烧会产生大量二氧化碳和煤尘，不利于环境保护。通过煤的综合利用可获得多种产品，用途广泛，其中煤的液化过程中得到的汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是（）A．煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料属于物理变化B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤燃烧产生的CO2、CO和粉尘是主要空气污染物D．煤中除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素【答案】D【解析】煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料，有汽油等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；石油分馏出汽油、柴油等多种产品，是利用石油中各物质沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；一氧化碳和粉尘属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；煤中除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，故煤燃烧会生成二氧化硫、二氧化氮等污染物，项符合题意。故选D。9．（2023·宜州区二模）现代社会对能源的需求越来越大。下列说法正确的是（）A．车用乙醇汽油可以消除汽车尾气的污染B．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化 C．“可燃冰”的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和电能等【答案】B【解析】乙醇汽油减少了汽油的燃烧，会在一定程度上减少氮、氧化合物等污染，但不可能消除汽车尾气的污染，故A不正确；燃烧是一种发光、发热、剧烈的化学反应。物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化，故B正确；可燃冰为不可再生能源，不是取之不尽、用之不竭，故C不正确；人们正在利用和开发的新能源包含太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，电能是二次能源，它受到发电能源的限制，如果发电能源是新能源，电能就可以被称为新能源，如果是用传统能源发电，电能就不能被称为新能源，故D不正确。故选B。10．（1）天然气主要成分完全燃烧的化学方程式为；为方便贮存和运输，天然气通常被压缩到容积很小的钢瓶中，试从分子的角度分析天然气能被压缩的原因：。（2）电池在我们的生活中应用极为广泛，铁碳电池放电时发生化学反应：4Fe（OH）2+O2+2X═4Fe（OH）3，则X的化学式为；硅相对于氢气便于运输、贮存，是开发价值很高的燃料，晶体硅制得的太阳能电池，是将转化为电能。【答案】（1）CH4+2O2CO2+2H2O；分子间有间隔；（2）H2O；太阳能【解析】（1）天然气主要成分甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；为方便贮存和运输，天然气通常被压缩到容积很小的钢瓶中，说明分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小；（2）铁碳电池放电时发生化学反应：4Fe（OH）2+O2+2X═4Fe（OH）3，根据反应前后原子种类和数目不变，反应前有4个Fe、10个O、8个H，反应后有4个Fe、12个O、12个H，则2X中含有2个O和4个H，X中含有1个O和2个H，化学式为H2O；晶体硅制得的太阳能电池，是将太阳能转化为电能。11．化学与我们的生活息息相关：（1）人类目前主要依赖的能源是化石燃料，包括煤、石油、；（2）煤燃烧排放出的、是形成酸雨的主要根源；（3）油锅着火，最好的灭火方法是；（4）燃气热水器不能安装在浴室内