8.1.3《煤石油天然气的综合利用》检测

基于真实情境的大单元教学系列测试《煤、石油、天然气的综合利用》检测注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。一、单选题1．下列有关煤的叙述正确的是A．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物，主要含碳、氢元素B．煤在空气中加强热可得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气C．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放D．煤的气化的主要反应是【答案】A【详解】A．煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素，A正确；B．煤在空气中加强热会燃烧，要想将煤干馏，需隔绝空气加强热，B错误；C．煤的液化和气化，不能减少二氧化碳等温室气体的排放，C错误；D．煤的气化主要是煤与水蒸气发生置换反应，生成水煤气，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，D错误；故答案为：A。2．宋朝科学家沈括的《梦溪笔谈》中描述了一种化石燃料，“颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑”，并预言“此物必大行于世”，此物也正是我们现在所熟悉的石油。下列说法正确的是A．石油是由多种烷烃、烯烃、芳香烃组成的混合物B．对石油进行裂解，可以提高轻质液体燃料的产量和质量C．石油的分馏利用了物质的化学性质，所得到的馏分均为混合物D．石油燃烧时“烟甚浓”是因为有机物不完全燃烧产生了炭黑【答案】D【详解】A．石油是由烷烃、环烷烃和少量的芳香烃组成的混合物，不含烯烃，故A错误；B．石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油，煤油，柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等短链不饱和烃，故B错误；C．根据石油中各成分沸点不同，将其分离开来，得到汽油、煤油、柴油等，石油的分馏利用了物质的物理性质，所得到的馏分均为混合物，故C错误；D．石油燃烧时产生的烟是炭黑，是有机物不完全燃烧产生的，故D正确；故答案为：D。3．下列说法正确的是A．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．煤的干馏、气化，石油的分馏都是物理变化C．石油没有固定熔沸点，但分馏产物有固定的熔沸点D．石油裂解的目的是提高汽油的产量和质量【答案】A【详解】A．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都含有烯烃，所以都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A正确；B．煤的干馏、气化是化学变化，石油的分馏是物理变化，故B错误；C．石油没有固定熔沸点，其分馏产物仍旧是混合物，即也没有固定的熔沸点，故C错误；D．石油裂解的目的是获得乙烯、丙烯等重要的化工原料，故D错误；故答案为：A。4．化石燃料的综合利用有利于环境保护，提高经济效益。下列有关叙述正确的是A．石油的分馏、煤的干馏都是物理变化B．煤中含苯、甲苯、二甲苯C．煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D．如图是石油分馏塔的示意图，a、b、c三种馏分中a的沸点最高【答案】C【详解】A．煤的干馏过程中有新物质生成，属于化学变化，A错误；B．煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等有机物，这些是煤经过干馏生成的产物，B错误；C．煤气化生成CO、H2等物质，CO和H2燃烧高效、清洁，在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用，C正确；D．从图中可知，a、b、c中a最先分馏出来，c最后分馏出来，因此熔沸点a<b<c，D错误；故答案选C。5．某同学对煤进行干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法不正确的是A．煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化B．向b装置的水层中滴入酚酞溶液，溶液变红C．c装置可验证产生的气体中一定含有D．e装置中固体由黑色变成红色【答案】C【分析】煤干馏得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等，据此分析；【详解】A．煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化，A项正确；B．煤干馏产物主要有焦炭、焦炉煤气(CO、)、粗氨水、煤焦油等，氨水能使酚酞溶液变红，B项正确；C．焦炉中的乙烯等也能使酸性溶液褪色，C项错误；D．焦炉气中含CO、H2等还原性气体，CO、H2均能将黑色的CuO还原为红色的Cu，D项正确；故选C。6．下列关于石油、煤和天然气的说法正确的是A．“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，是一种高效清洁能源B．石油裂化可提高汽油的产量，裂化汽油可用于萃取溴水中的溴C．煤中含有苯和甲苯，通过干馏后分馏的方式可以分离提纯D．天然气、石油、煤等化石燃料都是混合物，属于可再生能源【答案】A【详解】A．“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，具有可燃性，是一种高效清洁能源，A项正确；B．石油裂化可提高汽油的产量，裂化汽油中含不饱和烃，能与溴水发生加成反应，裂化汽油不能用于萃取溴水中的溴，B项错误；C．煤中不含苯和甲苯，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H、O、N、S等元素，通过煤的干馏获得煤焦油，煤焦油经分馏可得到苯、甲苯等，C项错误；D．天然气、石油、煤都属于化石能源，属于非再生能源，D项错误；答案选A。7．熟悉又陌生的每一个知识点，都曾在课上与你擦肩而过，下列实验操作能达到实验目的的是选项实验操作实验目的A将裂化汽油和直馏汽油分别滴入溴的溶液中鉴别两种汽油B在试管中加入少量淀粉溶液和稀硫酸，加热一段时间后冷却，加NaOH溶液调至碱性，再加少量碘水检验淀粉是否完全水解C将甲烷通入溴水中并光照验证甲烷的取代反应D将甲烷和乙烯的混合气体通过酸性溶液，溶液褪色净化甲烷A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．裂化汽油中含不饱和烃，能与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，直馏汽油不含不饱和烃，不能与溴发生加成反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，可以达到实验目的，A正确；B．加NaOH溶液调至碱性，再加少量碘水，碘单质会与碱反应，不会与淀粉发生显色，无法检验淀粉是否完全水解，不能达到实验目的，B错误；C．烷烃与卤素的取代反应，卤素需为气态，故将甲烷通入溴水中并光照，无法验证甲烷的取代反应，不能达到实验目的，C错误；D．乙烯与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳，虽然除去了乙烯但是混入了新杂质CO2，无法净化甲烷，不能达到实验目的，D错误；故答案选A。8．某研究性学习小组所做的石蜡油(17个碳原子以上的烷烃)分解实验如图所示。下列有关说法不正确的是A．装置Ⅱ中逸出的气体通入高锰酸钾溶液，发生氧化反应B．石蜡油分解生成的气体中只有烯烃C．十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时，二者物质的量之比为1∶8D．装置Ⅰ中硫酸铝和碎瓷片都是催化剂【答案】B【分析】装置I中发生石蜡油的分解实验，装置II中用冰水冷凝产物，装置III中为酸性高锰酸钾溶液，检验还原性烯烃的存在。【详解】A．装置II中逸出的气体通入高锰酸钾溶液，烯烃将发生氧化反应，A正确；B．石蜡油发生的是裂解反应，所以分解生成的气体中既有烯烃，又有烷烃，B不正确；C．十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时，按每两个碳原子作为一组，将碳碳单键打断，共可断为9截，其中8截为乙烯，一截为乙烷，乙烷与乙烯物质的量之比为1:8，C正确；D．装置Ⅰ中硫酸铝和碎瓷片都是催化剂，D正确。故选B。9．大庆油田古龙页岩油勘探取得重大战略性突破，新增石油预测地质储量12.68亿吨，成就了几代大庆人“大庆底下找大庆”的梦想。页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源，下列有关石油的说法不正确的是A．石油经分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油都是纯净物B．石油经裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料C．运输原油的钢管被原油中的含硫化合物腐蚀属于化学腐蚀D．石油的催化重整是将链状烃转化为环状烃，可获得芳香烃【答案】A【详解】A．石油分馏得到的汽油为C5～C11的碳氢化合物的混合物，故A错误；B．裂化就是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。裂解是石油化工生产过程中，使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃，故B正确；C．因原油不导电，则没有形成原电池反应，钢管被含硫化合物腐蚀，生成硫化物，属于化学腐蚀，故C正确；D．石油可通过结构重新调整，使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等有机物，故D正确；故选：A。10．下列烷烃含量越高，汽油品质越好的是()A．CH3(CH2)6CH3B．CH3CH(CH3)CH2CH2CH3C．(CH3)2CHCH2C(CH3)3D．CH3(CH2)14CH3【答案】C【详解】汽油所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，它的抗爆震性越好；所含直链烃分子越多，抗爆震性越差。A．CH3(CH2)6CH3中没有支链；B．CH3CH(CH3)CH2CH2CH3含有一个支链；C．(CH3)2CHCH2C(CH3)3含有三个支链；D．CH3(CH2)14CH3中没有支链；答案故选C。二、填空题11．煤、石油和天然气是重要的化工原料，实现化石燃料的综合利用，是人类面临的重大挑战。

(1)图1中所进行的实验可称为(填“煤的干馏”、“煤的气化”或“煤的液化”)。(2)图1所示实验结束后，再设计实验证明水层中含有氨，选用的试剂为，现象为。(3)图1所示实验中产生的可燃气体成分之一是乙烯，如图展示了乙烯的部分用途：

①乙烯的电子式为；聚乙烯的化学式为；A中官能团的名称为。②反应i的化学方程式为；反应ii的反应类型为。③制备环氧乙烷主要有两种途径：途径1：

途径2：

途径2与途径1相比，其优势在于，这一优势充分体现了“绿色化学”思想。④乳酸可与铁反应制备一种药物，化学方程式为：

其中X的化学式为。(4)海底蕴藏的甲烷水合物晶体又称为“可燃冰”，甲烷分子处于由多个水分子组成的笼中，如图2所示。某种甲烷水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个分子笼，每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子。若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外两个被水分子容纳，则该甲烷水合物的化学式为。(5)石油成分复杂，使用前需要在炼油厂进行精炼，其操作过程如图3所示。其中涉及化学变化的操作过程为(填“操作1”或“操作2”)。【答案】(1)煤的干馏(2)酚酞或紫色石蕊试液滴加酚酞变红或紫色石蕊变蓝(3)

羟基加成反应原子利用率(4)(5)操作2【详解】（1）通过图1得到的产物有煤焦油、可燃性气体得到图1中所进行的实验可称为煤的干馏；故答案为：煤的干馏。（2）图1所示实验结束后，再设计实验证明水层中含有氨，氨气溶于水先碱性，因此选用的试剂为酚酞或紫色石蕊试液，现象为滴加酚酞变红或紫色石蕊变蓝；故答案为：酚酞或紫色石蕊试液；滴加酚酞变红或紫色石蕊变蓝。（3）①乙烯是碳碳双键，碳氢单键，其电子式为

；聚乙烯的化学式为；乙烯和水发生加成反应升恒乙醇，则A(乙醇)中官能团的名称为羟基；故答案为：

；；羟基。②反应i是乙醇催化氧化生成乙醛，其反应的化学方程式为；根据反应ii的前后结构简式得到反应ii的反应类型为加成反应；故答案为：；加成反应。③途径2与途径1相比，途径2反应物全部生成生成物，其优势在于原子利用率，这一优势充分体现了“绿色化学”思想；故答案为：途径2。④根据乳酸可与铁反应则得到乳酸亚铁和氢气，则其中X的化学式为；故答案为：。（4）根据题意若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外两个被水分子容纳，则总共有48个水分子，则该甲烷水合物的化学式为；故答案为：。（5）根据题意分析得到操作1是石油的分馏，属于物理变化，操作2是石油的裂化，属于化学变化，则其中涉及化学变化的操作过程为操作2；故答案为：操作2。石油经分增、裂化、裂解可以获得、、、、(丙烯)等许多重要的化工原料。已知的裂解反应是：ⅰ.

ⅱ.与的平衡转化率随温度变化的关系如图所示：660℃时，取1mol通入2L恒容密闭容中发生反应ⅰ、ⅱ，经过30min达到平衡，的物质的分数为。12．达平衡时，反应物转化率为，的物质的量分数为(精确到0.1)。13．与裂解的反应均为反应(选填“吸热”或“放热”)，理由是。14．研究发现裂解生成的比例远高于，其可能的原因是：。【答案】12．70%23.5%13．吸热随温度升高，CH3CH2CH2CH3与的转化率都增大14．CH3CH2CH2CH3碳链更长更易断裂且断一个碳碳键即可生成乙烯【解析】12．由图可知，660℃时CH3CH2CH2CH3的平衡转化率为70%；由反应方程式可知，每反应1分子CH3CH2CH2CH3时，生成两分子的气体，即体积增大两倍，平衡时反应的CH3CH2CH2CH3的物质的量为1mol×70%=0.7mol，剩余CH3CH2CH2CH30.3mol，则此时总物质的量为0.7mol×2+0.3mol=1.7mol，生成C2H6的物质的量为1.7mol×=0.3mol，则生成C2H4的物质的量也是0.3mol，可知CH4的物质的量=(0.7mol×20.3×2)×0.5=0.4mol，CH4的物质的量分数为×100%=23.5%；13．由图知，随温度升高，CH3CH2CH2CH3与的转化率都增大，说明它们的裂解反应是吸热反应；14．由于CH3CH2CH2CH