第七单元课题2燃料的合理利用与开发九年级化学上册讲练（人教版）

第七单元燃料及其利用学习目标1.了解常见的化石燃料，了解化石燃料的不可再生性学习目标1.了解常见的化石燃料，了解化石燃料的不可再生性2.认识然燃料的使用对环境的影响3.认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性4.理解燃料充分燃烧的条件，掌握氢气作为能源的优点化学反应中的能量变化、化石燃料的利用化学反应中的能量变化、化石燃料的利用知识点一知识讲解一、一、化学反应中的能量变化【生石灰与水的反应实验】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分为CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。二、化石燃料的利用目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。由实验可以知道，生石灰与水反应放出热量。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。煤的形成煤的形成石油和天然气的形成煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机石油和天然气的形成煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气作为生活燃气，在一些城市被使用，它的主要成分为氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和其他气体等。从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种黏稠状的液体。石油中主要含有碳和氢两种元素。将石油加热炼制，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，使石油得到综合利用。一些城镇的家庭用一种罐装液化石油气作燃料，它是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的7～8倍。原油煤燃烧原油煤燃烧石油炼制的部分产品和主要用途石油炼制的部分产品和主要用途灌装液化石油气灌装液化石油气2.天然气2.天然气在有石油的地方，一般都有天然气存在。天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷(CH4)。【甲烷燃烧实验】（1）观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯（如上图）。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。（2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，用作燃料。人类目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源的形成需要经过数百万年。资源是有限的，随着人们对化石能源的使用量日益增长，化石能源正越来越难以满足于人类的需求。甲烷燃烧实验海上采油甲烷燃烧实验海上采油池沼里含有沼气沼气的制取和利用池沼里含有沼气沼气的制取和利用化石燃料的用途化石燃料的用途氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。所以，控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。所以，控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。知识点二知识点二使用燃料对环境的影响、能源的利用和开发化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：●燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等；●燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等；●未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。煤燃烧时排放出二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质，如一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，对空气造成污染。为了减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施；有些城市的部分汽车改用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）作燃料，以减少对空气的污染。在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（车用乙醇汽油），可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。乙醇（C2H5OH）俗称酒精，可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到。乙醇在空气中燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、内燃机等的燃料。能源的利用和开发能源的利用和开发氢气作为能源，越来越受到人们的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍（液氢完全燃烧约为同质量汽油的3倍），且燃烧后的产物是水，不污染空气。所以，它被认为是理想的清洁、高能燃料。目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等。实验室里，我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气（如下图），反应的化学方程式为：由于氢气的制取成本高和贮存困难，作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。目前，人们正在利用和开发许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。这些能源的利用，可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，并在一定程度上减少了对环境的污染。氢燃料电池城市客车氢燃料电池城市客车实验室制取氢气的简易装置实验室制取氢气的简易装置氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。所以，控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。所以，控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。强化训练强化训练1．下列叙述正确的是（）A．化学反应伴随着能量变化 B．化学反应过程中都会发生放热现象C．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的【答案】A【详解】A、化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收，故A正确；B、有些化学反应会放出热量，如氢气的燃烧等，也有些化学反应会吸收热量，如碳和二氧化碳反应，故B错误；C、在化学反应中放出热量的不仅仅是燃烧反应，比如金属与水或酸反应，酸碱中和反应，大部分的化合反应等也会放热，故C错误；D、人类利用的能量不完全是通过化学反应获得的，比如水能、风能、地热能、海洋能等就不是通化学反应而获得的，故D错误。故选A。2．2022年3月29日，我国固体捆绑中型运载火箭“长征六号改”首飞任务取得圆满成功，该火箭一、二级芯均采用液氧/煤油发动机，下列说法不正确的是（）A．液氧在该反应中做助燃剂B．煤油燃烧不产生温室气体C．煤油燃烧是将化学能转化成热能D．石油炼制可以制得煤油【答案】B【详解】A、氧气能够支持燃烧，故可用作反应中的助燃剂，该说法正确，不符合题意；B、煤油燃烧的产物是二氧化碳和水，二氧化碳属于温室气体，故煤油燃烧产生温室气体，该说法错误，符合题意；C、煤油燃烧放出大量的热，是将化学能转化为热能，该说法正确，不符合题意；D、石油炼制可以得到煤油、柴油、石蜡、沥青等，该说法正确，不符合题意；故选B。3．现代的生产和生活要消耗大量能量。下列活动中，通过化学反应提供能量的是（）A．发射航天飞机 B．水车积水灌溉 C．太阳能供热 D．风力发电【答案】A【详解】A、发射航天飞机，燃料燃烧的化学能转化为航天飞机的动能；故选项正确。B、水车积水灌溉，水的势能转化为水的动能；故选项错误。C、太阳能供热，太阳能转化为热能；故选项错误。D、风力发电，风能转化为电能；故选项错误。故选A。4．人类生活需要能量，下列能量主要由化学变化产生的是（）A．电熨斗通电发出的热量 B．天然气燃烧放出的热量C．水电站利用水力产生的电能 D．太阳能热水器吸收热量后给水加热【答案】B【详解】A、电熨斗将电能转化为热能，没有发生化学变化；故选项错误；B、天然气燃烧放出热量，将化学能转化为热能，燃烧属于化学变化；故选项正确；C、水电站将机械能转化为电能，没有发生化学变化；故选项错误；D、太阳能热水器将光能转化为热能，没有发生化学变化；故选项错误；故选B。5．下列叙述正确的是（）A．化学反应过程中都会放热 B．只有产生燃烧的化学反应才会放热C．化学反应都伴随着能量变化 D．能量都是由化学反应产生的【答案】C【详解】A．化学反应过程中往往伴随着能量的变化，有的是吸热，有的是放热，故A错误；B．生石灰与水的反应过程中也会放出大量的热，金属与酸溶液的反应也属于放热反应；故B错误；C．化学反应都伴随着能量变化，有的吸热，有的放热，故C正确；D．能量不都是由化学反应产生的，例如风能、潮汐能、地热能等，不是通过化学反应产生的，故D错误；故选C。6．人类生活需要的能量有些来自化学反应。下列变化中实现了有化学能转化成电能的是（）A．利用电热器取暖 B．发电厂利用水力发电C．在手电筒中使用干电池 D．利用蜡烛照明【答案】C【详解】A、利用电热器取暖是电能转化为热能，错误；B、发电厂利用水力发电是水能转化为电能，错误；C、在手电筒中使用干电池是化学能转化为电能，正确；D、利用蜡烛照明是化学能转化为热能和光能，错误。故选C。7．（2023秋·河南南阳·九年级统考期末）下列化学反应过程中，需要吸收热量的是（）A．蜡烛燃烧 B．铁条与稀盐酸反应C．农家肥料的腐熟 D．碳与二氧化碳反应【答案】D【详解】A、燃烧会放出热量，该选项不符合题意；B、金属与酸的反应放热，该选项不符合题意；C、农家肥料的腐熟过程中会放出热量，该选项不符合题意；D、碳与二氧化碳反应时会吸收热量，该选项符合题意。故选D。8．下面是碳或碳的化合物与氧气反应的化学方程式。有关说法中不正确的是（）①，②③A．反应过程中均有热量放出B．生成物均为氧化物C．三个反应的基本反应类型相同D．当碳、一氧化碳和甲烷的质量相同时，产生二氧化碳质量最多的是碳【答案】C【详解】A、根据题意三个反应都是物质燃烧，燃烧放热，故反应过程中均有热量放出，选项正确；B、根据题意三个反应的生成物分别是二氧化碳、水，氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的纯净物，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物，水是由氢元素和氧元素组成的纯净物，都属于氧化物，选项正确；C、碳和氧气点燃生成二氧化碳，一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳，都是多种物质反应生成一种物质，属于化合反应，甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水，不属于基本反应类型，故三个反应反应类型不同，选项错误；D、根据反应关系式；；；可知，当碳、一氧化碳和甲烷的质量相同时产生二氧化碳质量最多的是碳，选项正确；答案为：C。9．下列化学反应过程中，吸收热量的是（）A．镁与稀盐酸反应 B．铁生锈C．碳与二氧化碳反应 D．汽油燃烧【答案】C【详解】A、镁与稀盐酸反应放出热量，属于放热反应，错误；B、铁生锈属于缓慢氧化，是放热反应，错误；C、碳与二氧化碳反应条件是高温，属于吸热反应，正确；D、汽油燃烧放出热量，属于放热反应，错误；故选C。10．用如图装置进行实验将装置倾斜,使支管①②中的药品接触,观察到气球鼓起,一段时间后又恢复原状。下列药品符合该实验现象的是（）A．生石灰和水 B．镁粉和稀硫酸C．二氧化锰和过氧化氢溶液 D．大理石和稀盐酸【答案】A【详解】A、生石灰与水反应放出热量，所以气球鼓起，一段时间后温度又恢复原状，所以气球缩小恢复至原状，故符合题意；B、镁与盐酸反应生成氢气，装置内的压强增大，气球始终处于膨胀状态，故不合题意；C、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成氧气，装置内的压强增大，气球始终处于膨胀状态，故不合题意；D、大理石与盐酸反应生成二氧化碳气体，装置内的压强增大，气球始终处于膨胀状态，故不合题意。故选A。11．要使如图装置中的小气球鼓起来，则使用的固体和液体可以是（）①二氧化锰和双氧水

②碳酸钠和稀盐酸

③生石灰和水

④硝酸铵和水A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④【答案】A【分析】要使如图装置中的小气球鼓起来，则装置内的压强一定变大。【详解】①二氧化锰和双氧水混合，双氧水分解能产生氧气，导致装置内压强变大；

②碳酸钠和稀盐酸混合能产生二氧化碳气体，导致装置内压强变大；

③生石灰和水混合产生大量的热，温度升高，导致装置内压强变大；

④硝酸铵和水混合吸收热量，温度降低，导致装置内压强变小；导致装置内压强变大，气球变大的是：①②③；故选：A。12．（2023·河南濮阳·统考二模）实验室用锌和一定体积稀硫酸制取氢气，下列操作正确的是（）A．检查气密性 B．加入锌粒C．制取氢气 D．收集氢气【答案】A【详解】A、检查装置气密性时先把导管一端浸在水里，然后用手握住容器外壁，导管口产生气泡，说明装置气密性好，故A操作正确；B、锌粒是金属颗粒，加入试管时，先把试管横放，然后用镊子夹取锌粒，放在试管口，再把试管慢慢竖起来，使锌粒缓缓滑到试管底部，避免打破试管，故B操作错误；C、锌粒与稀硫酸反应生成氢气，长颈漏斗要伸入液面以下，防止生成的氢气逸出，故C操作错误；D、氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，故D操作错误；故选A。13．（2023·河南鹤壁·统考一模）2022年国内氢燃料电池车累计销量3367辆，同比增长112.8%。2023年1月6日，国家能源局提出要推动新能源、氢燃料电池汽车全面替代传统能源汽车。下列说法不正确的是（）A．氢气是理想的清洁能源 B．氢能源没有大规模普及受成本影响C．化学反应不能实现能量转换 D．使用新能源以解决化石燃料枯竭问题【答案】C【详解】A、氢气燃烧生成水，无污染，是理想的清洁能源，故A正确；B、氢能源没有大规模普及受成本影响，涉及氢气的制取、运输、储存等问题，故B正确；C、化学反应都伴随能量的转换，故C错误；D、化石燃料是不可再生能源，使用新能源以解决化石燃料枯竭问题，故D正确。故选C。14．每年6月5日是世界环境日。下列不是利用环保的新能源发电的是（）A．火力发电 B．风力发电 C．太阳能发电 D．潮汐发电【答案】A【分析】常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气等都属于一次性、非再生的常规能源；新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，风能、太阳能、潮汐能、氢燃料等都是清洁，无污染的环保新能源。【详解】A、火力发电需要煤做燃料，煤是传统能源，故A符合题意；B、风力发电利用的能源是风能，风能是环保的新能源，故B不符合题意；C、太阳能发电利用的能源是太阳能，太阳能是环保的新能源，故C不符合题意；D、潮汐发电利用的能源是潮汐能，潮汐能是环保的新能源，故D不符合题意。故选：A。15．（2023·河南安阳·统考二模）2022年6月，我国9部门联合印发了《“十四五”可再生能源发展规划》。下列不属于可再生能源的是（）A．氢能 B．风能 C．天然气 D．太阳能【答案】C【详解】目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等，化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源，风能、氢能、太阳能均是可再生能源，故选C。16．为检验某混合气体成分做了如下实验：将一定体积的该混合气体通过过量的澄清石灰水，石灰水无明显现象，气体总体积减小；把剩余气体导出后，可以在氧气中燃烧，燃烧产物能使白色硫酸铜粉末变蓝。则原混合气体的成分可能是（）A．HCl和CO B．HCl和H2 C．CH4和CO2 D．CO2和CO【答案】B【详解】将一定体积的混合气体通过过量的澄清石灰水，石灰水无明显现象，说明混合气体中无二氧化碳；气体总体积减小，说明混合气体中含有易溶解于水的气体或能与石灰水反应且无现象的气体；把剩余气体导出后，可以在氧气中燃烧，燃烧产物能使白色硫酸铜粉末变蓝，说明有水生成，则混合气体中有含氢元素的可燃性气体。氯化氢极易溶解于水，氢气燃烧生成水，符合题意，B正确；故选B。17．为了天蓝水清地绿，下列做法不正确的是（）A．露天焚烧秸秆 B．地铁施工现场不断喷水降尘C．生活污水集中处理后再排放 D．用电动公交车代替燃油公交车【答案】A【详解】A、露天焚烧秸秆会产生污染空气的有害气体，造成大气污染，选项错误；B、在地铁施工现场会空气中会有较多尘埃，可以通过不断喷水来降尘，选项正确；C、生活污水应该集中处理后再排放，有利于保护环境，选项正确；D、减少化石燃料的使用，开发使用新环保能源，用电动公交车代替燃油公交车做法值得提倡，选项正确；故选A。18．（2023·河南南阳·统考二模）下列物质属于理想的清洁、高能燃料的是（）A．煤 B．氢气 C．天然气 D．石油【答案】B【详解】A、煤中含硫元素，燃烧会生成二氧化硫，污染空气，故A错误；B、氢气燃烧生成水，无污染，热值高，故B正确；C、天然气燃烧时能生成大量的二氧化碳气体，二氧化碳是一种主要的温室气体，故C错误；D、石油燃烧时能生成大量的二氧化硫、二氧化氮等污染环境的物质，故D错误。故选B。19．（2023·河南鹤壁·统考二模）俄乌冲突引发的能源危机，让世界各国重新审视过度依赖化石能源的潜在风险。下列不属于化石能源的是（）A．核能 B．天然气 C．石油 D．煤【答案】A【详解】A、核能不属于化石能源，该选项符合题意；B、天然气属于化石能源，该选项不符合题意；C、石油属于化石能源，该选项不符合题意；D、煤属于化石能源，该选项不符合题意。故选A。20．（2023·河南商丘·校考模拟预测）下列资源的利用过程中，一定发生了化学变化的是（）A．干冰制冷 B．石油分馏 C．海水晒盐 D．煤的干馏【答案】D【详解】A、干冰升华是二氧化碳固体变成气体，没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；B、分馏的原理，是利用液体混合物中各成分的沸点不同而分离的过程，只是将原来的物质分离，没有新物质生成，是物理变化，故B错误；C、海水晒盐是水分蒸发过程，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误；D、煤经过干馏可以得到焦炉气、煤焦油和焦炭，有其他物质生成，煤的干馏属于化学变化，故D正确。故选D。【点睛】判断一个变化是物理变化还是化学变化，要依据在变化过程中有没有生成其他物质，生成其他物质的是化学变化，没有生成其他物质的是物理变化。21．下列说法中正确的是（）A人类利用的能量都是通过化学反应获得的B化学反应中只有燃烧才能放出热量C燃料都是不可再生能源D增大燃料与氧气的接触面积有利于燃料充分燃烧【答案】D【详解】A、人类利用的能量不都是通过化学反应获得的，如风能等，选项错误；B、化学反应中不是只有燃烧才能放出热量，如氧化钙和水反应放出大量的热，选项错误；C、燃料不都是不可再生能源，如氢气是可再生能源，选项错误；D、增大燃料与氧气的接触面积有利于燃料充分燃烧，选项正确。故选D。22．（2023·河南郑州·校考模拟预测）初中实验分为定性实验和定量实验两部分，据图回答问题。I．定性实验(1)图1中①仪器名称，利用B装置制取氧气的反应方程式是(2)实验室制取氢气的反应方程式为；实验中小明发现反应过了半个小时依然没有停止。为了实验安全并节约药品，需要及时终止反应，此时应选择的最佳装置为。Ⅱ．定量实验(3)小组设计实验探究质量守恒定律的装置如图2，在①至③中可选的装置是