第三讲 煤、石油和天然气

第三讲煤、石油和天然气一、知识点1、有机物是有机化合物的简称，通常指含碳元素的化合物。（1）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐，虽是含碳化合物，但由于它们在结构、组成、性质上都跟无机化合物类似，所以通常将它们归到无机化合物中。（2）有机物大多含有碳、氢、氧、氮等元素,可以人工合成。（3）有些有机物的相对分子质量较小，属于有机小分子化合物，如乙醇、甲烷、葡萄糖等；有些有机物的相对分子质量较大，属于有机高分子化合物，简称为有机高分子，如淀粉、蛋白质等。2、有机物的特征：（1）大部分有机物的熔点较低,易挥发,不易导电,不易溶于水,易燃烧等。（2）许多有机物，如酒精、汽油、苯等，都是常见的、很好的溶剂。二、常见的简单有机物1、甲烷（CH4），是最简单的有机物，它是无色、无味的气体，密度比空气小,难溶于水，是天然气、沼气的主要成分。甲烷是温室气体，吸收红外辐射的能力约为二氧化碳的25倍。注意收集甲烷气体的方法以及点燃甲烷前需要验纯。甲烷燃烧的化学方程式：2、乙炔（C2H2）,具有可燃性,在氧气中燃烧能产生3000℃以上的高温,可用于焊接和切割金属。3、丁烷（C4H10）,易被液化，具有可燃性，是打火机、液化石油气的主要成分。4、乙醇（C2H5OH），即酒精，是常用的溶剂，易挥发，易燃烧。常见的是95%的工业酒精、食用酒精、药用酒精。工业酒精中含有甲醇（CH3OH）,有剧毒。5、醋酸（CH3COOH）,化学名称为乙酸。6、甲酸（HCOOH）,即蚁酸，具有酸的性质。7、尿素［CO（NH2）2］,是常用的氮肥。8、乙烯（C2H4）,乙烯也是气体，乙烯分子比乙烷分子少两个氢原子。乙烯是非常重要的化工原料，用于生产塑料、炸药、溶剂、涂料等，还能催熟水果。乙烯的产量与生产技术是衡量一个国家石油化工水平的重要指标。二、精选练习题【典例】1．治理污染、保护环境，事关人民群众的身体健康和社会的可持续发展。（1）下列环境问题与燃煤有直接关系的是（填序号）。A．酸雨B．温室效应C．可吸入颗粒物增加（2）烟气脱硫是目前控制燃煤的重要途径。如钠碱循环法是利用亚硫酸钠（Na2SO3）溶液脱除烟气中的SO2，生成亚硫酸氢钠（NaHSO3），反应的化学方程式为，Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得，反应的化学方程式为。（3）大气中CO2含量不断升高，使全球气候问题日趋严重。科学家们正在努力尝试通过多种途径减少CO2的排放或将CO2转化为有用物质。①途径一：利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，并将CO2储存或利用，流程如图。下列有关该过程的叙述正确的是；（填序号）A．该过程可实现CO2零排放B．该过程只有2种物质可以循环利用C．反应分离室中分离物质的操作是蒸发、结晶D．该过程至少发生了4个化学反应②途径二：将CO2转化为甲醇（CH3OH），其反应的微观过程如图2所示，上述反应的化学方程式为。2．节约能源、保护环境、低碳生活是全社会应该倡导的生活方式。（1）下列物质都可以用来作为燃料：①煤；②氢气；③石油；④天然气。其中，最清洁的燃料是（填序号）。（2）充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示，根据图示分析，下列说法正确的是。A．煤燃烧产生的气体更易导致酸雨B．该天然气中不含硫元素C．煤燃烧对环境影响较小D．煤和天然气的燃烧都有温室气体产生（3）硫酸型酸雨的形成主要经过以下两步：①SO2在空气中被粉尘催化氧化得到SO3；②SO3与水化合形成硫酸。其中反应②的化学方程式为。（4）丙醇（化学式为C3H8O）是一种清洁燃料，它在一定量的氧气中燃烧的化学方程式可表示为C3H8O+4O2点燃¯4H2O+2CO2+X，生成物X的化学式为。要使6.0g丙醇燃烧时不生成X，则消耗氧气的质量至少为

【变式训练】1．生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是（）A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气2．从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是（）A．汽油 B．柴油 C．氢气 D．煤油3．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．天然气是一种不可再生的化石能源 B．天然气燃烧能放出热量 C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒 D．发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风4．化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是（）A．我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 B．埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料 C．使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 D．使发动机内汽油充分燃烧可减少CO2排放5．下列有关石油的说法，错误的是（）A．属于混合物 B．属于化石燃料 C．只含碳元素 D．属于不可再生能源6．下列说法不正确的是（）A．CO2、O3、CH4、氟氯代烷都能产生温室效应 B．液化气、汽油、煤油都是石油的加工产品 C．超市里卖的纯净水是纯净物 D．露天焚烧垃圾会增加空气中的PM2.57．工业用煤燃烧产生二氧化硫，在排放前需经处理，如图是两种除硫工艺中主要物质的转化路径（部分产物已略）．若每1000gCa（OH）2和NaOH的市场价格分别按0.36元、2.90元计算，下列说法不正确的是（）A．煤是不能再生的化石燃料 B．反应Ⅰ的化学反应方程式为：SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O C．“双碱法”中的NaOH可以循环使用，节约成本 D．处理相同的SO2，“钠碱法”所需的原料成本更低8．当代社会几乎离不开化石燃料，关于人类使用化石燃料的“利”与“弊”，下列说法正确的是（）A．只有“利”而无“弊”，因为人类的生活和生产根本就离不开化石燃料，也离不开以化石燃料为原料生产的塑料、橡胶、纤维、药物、化肥、农药等 B．只有“弊”而无“利”，因为化石燃料的燃烧产生许多有害物质，导致气候变暖，酸雨、空气中可吸入颗粒物含量急剧上升 C．“弊”大于“利”，虽然化石燃料为人类提供了能源和物质，但使用化石燃料带来了严重的环境问题 D．“利”大于“弊”，虽然使用化石燃料带来了一定的环境问题，但化石燃料是当今社会重要的能源和物质资源，只要合理利用，就可以趋利避害9．能源、环保是人们日益关注的问题。（1）煤、、天然气是当今世界最重要的不可再生化石燃料，要合理利用和开发。（2）含硫煤的燃烧会产生有毒气体二氧化硫，写出产生二氧化硫的化学方程式；工业上常向含硫煤中加入适量石灰石，将二氧化硫转化为硫酸钙，可以大大减少燃烧产物中二氧化硫的量。写出该反应的化学方程式。10．2018年5月30日，媒体公布我国新疆准噶尔盆地探明一储量为10亿吨的大型油田。石油是工业的“血液”，是多种碳氢化合物的混合物。（1）石油不直接作为燃料的原因是。（2）石油在综合利用时，可以得到多种产品，如石油液化气（主要成分丁烷）、汽油等。丁烷燃烧的化学方程式为：2R+13O2点燃¯8CO2+10H2O，则丁烷（R）的化学式是（3）化石能源是有限的，用一点少一点，最终会被耗尽，这充分说明了化石能源具有性。11．仔细阅读下列材料，回答问题：2017年5月18日，国土资源部宣布，在我国南海神狐湾试开采可燃冰成功，其开采技术处于世界前列．可燃冰除主要含有甲烷的水合物外，还含有少量二氧化碳气体．（1）可燃冰在物质分类上属于．（2）写出可燃冰燃烧的化学方程式（甲烷的燃烧）．（3）可燃冰与传统化石燃料相比，有哪些优点（写出一条即可）．12．人类使用的燃料大多来自化石燃料。（1）煤主要含有碳元素，将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的。煤还含有少量的元素，燃烧产生的气体溶于雨水会形成酸雨。（2）将石油加热炼制，利用石油中各成分的不同，将它们分离，可得到的产品之一是。（3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的化学方程式为。13．合理利用化石燃料资源，是值得我们探索的课题，根据下列材料回答问题。材料一：上册教材表7﹣3是2009年我国化石能源基础储量和年产量，以下为部分数据。基础储量年产量煤3261亿吨30.5亿吨材料二：益阳市家用燃料的使用，经历了如图所示的过程，括号中的物质是对应燃料的主要成分。（1）根据材料一提供的数据，从2009年起，估算煤只可开采106.9年，请你对化石燃料的使用或开发提出一条合理的建议；（2）下列对我市燃料使用的相关说法正确的是（填字母代号）。A．蜂窝煤燃烧时排放出SO2和NO2等污染物B．我市燃料的使用经历图，说明燃料的燃烧利用率在逐步提高C．管道天然气主要成分比罐装液化石油气主要成分的含碳量更高14．家用燃料变迁过程的示意图如图：（1）2020年，受新冠疫情的影响，全球工业生产排放的温室气体比2019年（填“上升”或“下降”）。（2）秸秆在隔绝空气的条件下受热分解生成H2、CH4和CO等气体，则秸秆中一定含有的元素有；煤炭燃烧时排放出NO2、等气体，在空气中会形成酸雨。（3）由液化石油气（主要成分为C3H8）改为压缩天然气（主要成分为CH4）时，燃气报警器应安装在灶具的（填“上方”或“下方”）；写出CH4完全燃烧的化学方程式：。（4）为实现我国“2030年前碳达峰，2060年前碳中和”的目标，你认为能源综合利用的趋势是。15．2020年12月12日，国家主席习近平在气候雄心峰会上发表的重要讲话中提到，中国将采取更加有力的政策和措施，力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，即“碳达峰”；争取在2060年前实现“碳中和”（即通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”）。我国对全世界宣布“碳中和”目标，彰显了大国的责任和担当。阅读此文，请回答以下问题：（1）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、和天然气；化石燃料的大量使用，使大气中二氧化碳的含量持续上升，由此引发的环境问题是；（2）人类致力于降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向：一是提倡低碳生活，减少二氧化碳排放，二是吸收二氧化碳，增加二氧化碳的消耗。请写出利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的化学方程式；（3）发展“低碳经济”，提倡“低碳生活”，已成为社会发展的总趋势，下列做法有利于实现“碳中和”的是（填