第9章第1节能源的综合利用九年级化学下册讲义真题演练模拟检测（全国）（原卷版）

第1节能源的综合利用1.了解化石燃料的分类及使用；2.了解日常生活中的绿色能源；3.了解氢能的优势及其氢能开发的困境。考点一、化石燃料的分类及使用；考点二、日常生活中的绿色能源；考点三、氢能的优势及开发困境。考点一、化石燃料的分类及使用1.化石燃料的分类：当今世界最重要的三大化石燃料（常规能源）是、、，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是，。这些不能再生的燃料资源将日趋枯竭，这将迫切需要人们开发新能源。2.化石燃料煤的使用：煤是一种复杂的混合物，主要含有元素，还含有、、、等。煤空气加强热，可以分解得到（冶炼金属）、（化工原料）、（主要含、、，用作燃料）。这种煤的加工方式称为煤的，属于变化。煤燃烧会产生、等，会形成(的降水)防治酸雨措施：①；②代替煤。3.化石燃料石油的使用：石油是复杂的液态物，主要成分是多种、元素组成的有机化合物(通常称为烃)。人们一般不直接用石油作燃料，而是将石油放入分馏塔中根据其各成分的不同，经加工能得到各种不同的产品。如：、、和、等，石油的分馏属于变化。4.化石燃料天然气的使用：天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物（化学式为)，无色无味气体、溶于水、密度比空气的。是的主要成分，还是坑道气、沼气、可燃冰的主要成分。具有可燃性，燃烧的化学方程式：实验现象结论导管口的甲烷燃烧发出甲烷具有可燃性干冷的烧杯内壁干冷的烧杯中出现说明甲烷一定含有。内壁涂有的澄清石灰水说明甲烷一定含有。5.检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：，说明生成了水，证明含有氢元素；，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）6.鉴别氢气、一氧化碳、甲烷：检验燃烧的产物，，看烧杯内壁是否出现水雾现象；，看是否变浑浊。）1．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）为了践行“美丽中国”的理念，开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气2.（2023·广东·统考中考真题）“盐穴储气”是一种地下储能技术、储气时采集盐水，注水时排天然气，原理如图所示，回答下列题。21.下列说法正确的是A．天然气是可再生能源 B．天然气难溶于盐水C．从m端进气可采集盐水D．从n端进水可排天然气22.采集的盐水主要含NaCl和少量MgSO4。根据下图判断，下列说法正确的是

A．溶解度：MgSO4＞NaClB．MgSO4的溶解度随温度升高而增大C．a℃时，MgSO4溶液的溶质质量分数为50%D．将盐水蒸发结晶，可得到较纯的NaCl3．（2023·山东烟台·统考中考真题）《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是A．具有可燃性 B．是不可再生资源，属于纯净物C．其成分中主要含有C、H元素 D．其不完全燃烧的产物可用于制墨4．（2023·山东泰安·统考中考真题）“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大本要循环。

请结合图示回答相关问题：(1)化石燃料主要包括、石油和天然气；从物质分类角度看，属于。(2)从物质变化及分子角度看，循环与另外两种循环有本质区别。(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为能；在⑤、⑦两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是。(4)从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料，是实现“碳中和”的一个研究方向。一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示：

则反应的化学方程式为。5．（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）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（填“有机物”或“无机物”）。利用天然气替代煤作燃料可减少、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（填“调大”或“调小”）即可使燃料充分燃烧。考点二、日常生活中的绿色能源1.常见的绿色能源：正在利用和开发的新能源：、、、、、等。既解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。2.乙醇：（），俗名。（）（1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。（2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯类等；②生产方式：发酵、蒸馏。（3）化学性质：，燃烧时发出。化学方程式（4）用途：，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上。3.化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置，常见的电池是化学电源。充电时：转化为；放电时，转化为。4.化学能转化为电能的实验：实验现象电流计的指针发生偏转，铜片变厚，长时间溶液颜色变浅化学方程式电流计偏转原因能量转化的形式能直接转化为能使用化学电源的优点5.废旧电池丢弃对环境的影响：废旧电池的危害主要集中在上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。1．（2024上·山西晋中·九年级校联考期末）雾霾是今年“两会”点击率颇高的词汇。雾霾是雾和霾的混合物，其中雾是自然天气现象，霾的核心物质是悬浮在空气中的烟、灰尘等物质。下列措施能减少雾霾的是A．鼓励开私家车出行B．鼓励使用太阳能热水器C．鼓励用煤火力发电D．鼓励用液化石油气作燃料2．（2024上·陕西榆林·九年级校考期末）我国落实多项措施，力争在2030年前实现“碳达峰”，然后逐年降低碳排放，2060年前实现“碳中和”。(1)大力调整能源结构：减少化石燃料的燃烧，提倡使用新能源，请举出一种目前已经技术成熟且广为使用的新型环保能源：。(2)努力增加生态碳汇：增大绿化面积，通过绿色植物的消耗、吸收空气中的二氧化碳，维持生物圈的“碳”平衡。(3)着力提升能源利用效率：下列行为或做法正确的是_______（填字母）。A．推广新型能源汽车B．减少使用一次性餐具、购物袋C．禁止使用燃煤装置D．建设“海绵型”城市，资源循环使用考点三、氢能的优势及开发困境1.氢能源的优点：①；②；③，故称为“绿色能源”2.氢能源开发中的问题：(1)(2)3.开发氢能源的方向：a.把太阳能转化为热能、电能直接分解水；b.寻找催化剂使水在光照条件下分解；c.利用水中微生物，在阳光照射下使水分解。1．（2023·吉林·统考中考真题）“宏观一微观一符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。甲酸（HCOOH）具有清洁制氢的巨大潜力，其反应前后分子变化的微观示意图如下。下列说法错误的是

A．元素观：甲酸是由三种元素组成 B．能量观：该反应能获得清洁能源C．微粒观：三种物质均由分子构成 D．变化观：2．（2023·湖南长沙·统考中考真题）液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是A．氢气本身无毒 B．氢气制取成本高和贮存困难C．氢气燃烧放出的热量多 D．氢气燃烧产物不污染空气3．（2023·上海·统考中考真题）氢能的开发利用是当前研究的热点。(1)实验室用锌和稀硫酸反应制氢气。该反应的化学方程式为；可选用启普发生器作为发生装置，是因为该反应在常温下进行、反应物为，且生成的气体难溶于水。(2)电解水制氢气需消耗电能。煤炭、风能均可发电，其中属于绿色能源的是。光催化分解水也可制氢气，反应如图所示，写出该反应的化学方程式。(3)镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。储氢时，Mg与在一定条件下反应生成（氢化镁）固体：放氢时，受热分解放出。已知1m镁基材料储存的在常温常压下体积可达，储氢时发生的变化于（选填“物理变化”或“化学变化”），请解释镁基材料储氢量大的原因。1．（2023·海南·统考中考真题）首届上海国际碳中和博览会于2023年6月在国家会展中心举办，下列做法与该博览会主题不一致的是A．研发清洁能源 B．推广火力发电 C．提倡绿色出行 D．发展新能源汽车2．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）可持续发展战略的重要内容之一是保护资源，下列有关叙述不正确的是A．地球上水的总储量很大，但淡水资源并不充裕B．综合利用化石燃料是解决能源短缺问题的唯一途径C．氮气是空气中含量最多的物质，是制硝酸和氮肥的重要原料D．自然界可提供给人类的金属资源有限，寻找金属替代品有利于保护金属资源3．（2023·宁夏·统考中考真题）下列做法不符合“安全”、“健康”、“绿色”、“环保”理念的是A．加油站需标有“严禁烟火”的字样或图标B．青少年需摄入含钙丰富的食物，促进身体正常发育C．化肥和农药的使用能提高农作物的产量，所以要大量使用D．太阳能、氢能、风能等新能源的开发与利用有利于减少环境污染4．（2023·山东泰安·统考中考真题）某研究所利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取，其流程如图所示，下列有关说法不正确的是

A．反应中元素的化合价发生了改变B．该结循环过程中涉及到两种基本反应类型C．燃烧热值高，是一种理想的优质能源D．该循环过程理论上每生成，需补充5．（2023·湖北恩施·统考中考真题）今年“中国旅游日”主题为“美好中国，幸福旅程”，活动中发布了首个中国省级旅游日的地“低碳旅行报告”。下列不符合“低碳旅行”行为的是A．乘坐电瓶车观光 B．尽可能设置步行道C．提倡全民自驾游 D．大力发展绿色住宿6．（2023·湖南邵阳·统考中考真题）化学与生产、生活密切相关，下列说法均正确的是A．化学与环保B．化学与能源①废旧金属的回收利用不仅可以节约金属资源，而且可以减少对环境的污染②大力植树造林，严禁乱砍滥伐，有利于减缓温室效应①太阳能、风能和地热能是人们正在利用和开发的清洁能源②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C．化学与健康D．化学与安全①人体缺铁会引起缺铁性贫血②甲醛水溶液大量用于肉类食品的防腐①室内起火立即打开门窗通风②炒菜时油锅中的油不慎着火，用水扑灭8．（2023·江苏无锡·统考中考真题）2008年北京奥运会“祥云”火炬(见图1)使用的燃料是丙烷()，2022年北京冬奥会“飞扬”火炬(见图2)使用的燃料是氢气。

(1)丙烷属于(选填“有机物”或“无机物”)。(2)氢气属于(填序号)。a．化石能源

b．清洁能源

c．不可再生能源(3)氢气和丙烷都可压缩储存的原因是(填序号)。a．分子的质量很小

b．分子在不断运动

c．分子之间有间隔(4)“飞扬”火炬使用氢气替代丙烷作为燃料的原因是(写出一点即可)。9．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内，的人为移除与人为排放相抵消。(1)大气中过多会导致的加剧。(2)下列是常用的碳中和方案。①碳捕集：应选择性（填“酸”或“碱”）试剂吸收捕集。②碳循环：为降低含量，科学家正在研究一种新型“人造树叶”，它能吸收空气中的并转变为乙醇（乙醇的化学式为），该反应的化学方程式为，则的化学式为。③碳替代：选用氢气作为碳替代能源的理由是；氢气可以采用电解水的方法制得，电解水的化学方程式是；还可以作为碳替代能源的有（答一种即可）。(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是______。A．双面使用纸张 B．植树造林 C．露天焚烧垃圾10．（2023·福建·统考中考真题）为探析化学反应的微观过程，学习小组查得资料：福建学者揭示了硼基催化剂催化甲烷与氧气反应生成X、Y和Z等的过程，局部过程的微观示意图如下（“…”表示省略相关过程）。请和小组同学一起研究。

(1)主要成分为甲烷的化石燃料是（填一种）。(2)X为一氧化碳分子，参照上图，画出该分子的微观示意图：。(3)B2O3中氧元素的化合价为2，则硼元素的化合价为。(4)甲烷与氧气在催化剂作用下生成Z和水，反应的化学方程式为。(5)生成Y的过程如图中虚线框所示，且各微粒数比为1:1:1:1，则Y的化学式为。11．（2023·山东枣庄·统考中考真题）天然气不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。经过多年努力，我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。方法一：煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。方法二：开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源。方法三：开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生井喷意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。根据以上材料，回答下列问题：(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用。(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：CO+3H2CH4+H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为(写化学方程式)。(3)从物质分类角度分析，方法二中的煤层气属于(填“纯净物”或“混合物”)。(4)根据方法三，判断有关可燃冰的说法正确的是_______。A．在15℃和100atm时，可燃冰能稳定存在B．可燃冰开采时若出现差错，可能导致严重的自然灾害(5)“碳中和”中的“碳”是指(填“CO”或“CO2”)。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是A．植树造林

B．焚烧秸秆

C．节能减排

D．燃放烟花12．（2023·山东青岛·统考中考真题）我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我“实践活动，请回答下列问题。

【活动一】调查碳循环(1)观察图1，自然界中消耗二氧化碳的途径有（写一条即可）。(2)基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放

②。(3)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施不可行的是______（选填字母序号）。A．严禁使用化石燃料B．改进技术，提高能效C．捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理【活动二】探究碳“捕捉”根据二氧化碳的性质，可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。

(4)图2中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液，X的数值为；分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是（选填装置序号），该装置中发生反应的化学方程式为。(5)“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下，实现二氧化碳的封存。从微观角度分析，这一技术能够实现的原因是。【活动三】计算碳转化(6)基于元素守恒，小组同学推测可以将二氧化碳转化为更高价值的物质，实现二氧化碳的再利用。我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为，其中的化学式为。(7)如果用此方法处理二氧化碳，使其完全反应，请根据化学方程式计算生成乙醇的质量（写出计算过程）。【活动四】聚力助低碳(8)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等，请写出一种新能源。青少年也应积极助力低碳，你的做法是（写一条即可）。1．（2024上·四川绵阳·九年级统考期末）欲鉴别H2、O2、CO2、CH4四种气体，现有一盒火柴，还需要用到下列实验用品中的A．装有蒸馏水的烧杯 B．内壁蘸有澄清石灰水的烧杯C．装有无色酚酞的烧杯 D．冷而干燥的烧杯2．（2023上·辽宁大连·九年级统考期末）人类需要的大部分能量是由燃料的燃烧等化学变化产生。下列说法不正确的是A．化石燃料是不可再生能源B．氢气是理想的清洁、高能燃料C．使用脱硫煤能有效缓解全球气候变暖D．煤和石油既是燃料，也是重要的工业原料3．（2024上·黑龙江佳木斯·九年级校考期末）燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是A．化石燃料是不可再生能源，所以要大力开发新能源B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品C．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染D．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO24．（2024上·陕西榆林·九年级校考期末）下列有关碳元素组成的物质的说法中，正确的是A．金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，因此物理性能有差异B．都是由原子直接构成的，其充分燃烧后产物完全相同C．木炭、焦炭因其疏松多孔的结构而具有吸附性，常用于净水D．煤的主要成分是碳，只要煤充分燃烧就一定不会污染环境5．（2023上·湖南郴州·九年级统考期末）下列各组物质，按混合物、化合物、单质顺序排列的是A．冰水混合物、干冰、氢气 B．石油、煤、天然气C．氯化钠、甲烷、水银 D．洁净的空气、硫酸铜、液氧6．（2024上·四川泸州·九年级校联考阶段练习）2022年2月北京冬奥会上，火炬“飞扬“展示了北京冬奥会理念和我国文化的重要载体，是北京冬奥会的愿景和精神的集中体现，其燃料为液氢。以下说法不正确的是A．火炬燃烧时，化学能转化为光能和热能B．在强风和寒冷的环境下火炬仍可以燃烧，说明火炬燃烧不受燃烧条件的影响C．“飞扬”火炬采用的燃料液氢属于单质D．火炬“飞扬”的和使用，实现了冬奥会历史上火炬的“零碳排放”7．（2024上·湖北武汉·九年级统考期末）下列说法正确的是①由不同种元素组成的物质一定是化合物；②单质和化合物属于并列关系：③等都含氧元素，都属于氧化物；④在镁条燃烧实验中使用陶土网，其目的之一是为了避免烫坏实验台；⑤由元素周期表中的单元格可以获得的信息只有三条；⑥可燃冰属于混合物，是新能源；⑦在硝酸铵中氮元素的化合价只有一种。A．①③⑤⑦ B．②④⑥ C．④⑤ D．③⑦8．（2024上·辽宁沈阳·九年级东北育才学校校考期末）科普阅读：能源利用、环境保护和新材料的开发是我们共同关注的问题，材料是人类赖以生存和发展的物质基础。(1)化石燃料主要包括煤、和天然气。(2)在汽车发动机里，汽油（含等）燃烧前常将其喷成雾状，目的是______（单项选择）。A．减少消耗量 B．增大汽油与空气的接触面积C．减少生成量 D．使等分子变得更小(3)可用作吸氢材料，其原理是与在一定条件下反应生成氢化物；该氢化物在80～215℃时，又会分解放出。①这种物质属于（填字母序号）。A．混合物

B．氧化物

C．单质

D．分子构成

E.原子构成②可用作吸氢材料是利用了其（填“物理”或“化学”）性质。(4)二氧化碳是一种宝贵的资源.固定和利用二氧化碳的一个成功范例是：在高温高压下二氧化碳和氨气可以合成尿素，同时生成水。该反应的化学方程式为。(5)碳及含碳的物质有如图所示转化关系，下列说法不正确的是_______。A．物质Y不能为稀盐酸 B．X可以是碳酸C．反应①一定是化合反应 D．反应②是化合反应9．（2024上·辽宁丹东·九年级统考期末）某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。任务一：探究燃烧的调控【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？【调查研究】(1)乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起完成下表：调控方式用鼓风机给煤炉火送风调节打火机出气阀汽车气缸工作时柴油以雾状喷出调控原理增加氧气的量调节燃料的量(2)调查中发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。据探究所得他们给出建议，将燃气灶的进风口（填“调大”或“调小”）从而成功解决