2024新教材高中化学第八章化学与可持续发展第一节第二课时煤石油和天然气的综合利用课时作业含解析新人教版第二册

PAGE6-煤、石油和自然气的综合利用A篇·学问对点训练1．下列变更不属于化学变更的是()A．煤的干馏 B．石油分馏C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化答案B解析石油的分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将困难的混合物分别成较简洁和更有用的混合物的过程，属于物理变更。2．下列关于煤、石油、自然气等资源的说法正确的是()A．石油裂化得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．自然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料答案C解析裂化汽油是由含碳原子数为5～11的烷烃和烯烃等组成的混合物，A错误；石油产品中有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应，B错误；以甲烷为主要成分的自然气是一种很好的清洁燃料，C正确；水煤气是通过煤的气化得到的气体燃烧，D错误。3．有关煤的说法正确的是()A．煤中含有碳的单质、苯、二甲苯、焦炉气B．煤的干馏是物理变更C．煤由困难的有机物和无机物组成，煤的干馏是化学变更D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素答案C解析煤主要含有碳元素，同时还含有少量的氢、硫、氧、氮等元素；煤是由困难的有机物和无机物组成的。煤的干馏可获得焦炭、苯、二甲苯、焦炉气等，属于化学变更。4．石油裂化的主要目的是为了()A．提高轻质液体燃料的产量B．便于分馏C．获得短链不饱和气态烃D．提高汽油的质量答案A解析石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料的产量和质量，其中以提高产量为主要目的。5．煤在干馏时得到的气态产物是()A．自然气 B．水煤气C．焦炉气 D．高炉煤气答案C解析煤干馏时得到的气体是焦炉气，主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。6．我国冀东渤海湾有储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是()A．石油属于可再生矿物能源B．石油的裂化是物理变更C．石油主要含有碳、氢两种元素D．石油分馏的各馏分均是纯净物答案C解析石油属于不行再生资源，A错误；石油的裂化有新物质生成，属于化学变更，B错误；石油分馏的各馏分为混合物，D错误。7．化学与人类生活、社会可持续发展亲密相关，下列说法正确的是()A．地球上最基本的能源是化学能B．太阳能热水器、沼气的运用、玉米制乙醇都涉及生物质能的利用C．利用二氧化碳制造全降解塑料能有效削减“白色污染”D．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值答案C解析地球上最基本的能源是太阳能，A错误；生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能并存储在生物质内部的能量，所以运用太阳能热水器不涉及生物质能的利用，B错误；降解塑料在自然环境中能分解为无害物质，从而削减“白色污染”，C正确；吸热反应也有利用价值，如有时须要通过吸热反应汲取热量来降低环境温度，D错误。8．下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变更过程D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油答案C解析A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品主要有焦炭、煤焦油、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程，为化学变更；D项，石油的催化裂化是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。9．如何实现化石燃料的综合利用，削减化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。下列关于化石燃料及其运用的一些说法中不正确的是()A．煤的气化是指将固态煤粉碎成气态煤，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．自然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料答案A解析A中，煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应的化学方程式为C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))CO＋H2。10．由石油裂化和裂解得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路途如下：依据以上材料和你所学的化学学问回答下列问题：(1)由CH2CH2制得有机物A的化学方程式是_________________，反应类型是________。(2)由A与B合成丙烯酸乙酯的化学方程式是_________________，反应类型是________。(3)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是______________。答案(1)CH2CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up17(催化剂),\s\do15(加热、加压))CH3CH2OH加成反应(2)CH2CHCOOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(△))CH2CHCOOCH2CH3＋H2O取代反应(或酯化反应)(3)nCH2CH2eq\o(→,\s\up17(催化剂))CH2—CH2解析类比制取乙酸乙酯的反应可知有机物A为CH3CH2OH，B为CH2CHCOOH，故A为乙烯与H2O发生加成反应的产物。聚乙烯是以乙烯为单体，通过加聚反应制得的。B篇·综合提升训练11．如图所示是石油分馏塔的示意图，a、b、c三种馏分中()A．a的沸点最高B．b的沸点最低C．c的平均相对分子质量最大D．每一种馏分都是纯净物答案C解析石油分馏得到的每一种馏分都是混合物，a、b、c三种馏分中，a馏分的沸点最低，c馏分的沸点最高，沸点最高的馏分含碳原子数最多，即平均相对分子质量最大。12．关于石油炼制的说法正确的是()A．石油的炼制过程是将相对分子质量较大的分子变成相对分子质量较小的分子的过程B．石油分馏的目的是将含碳原子数较多的烃先汽化，经冷凝而分别出来C．石油经过分馏、裂化等工序后得到大量乙烯、苯等不饱和烃D．石油经分馏得到的各馏分仍旧是多种烃的混合物答案D解析石油的炼制包括分馏、裂化和裂解等；石油的分馏为物理变更，A错误；石油分馏可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子数较少的轻质油，B错误；石油经过裂解得到乙烯、丙烯、丁二烯等，石油经催化重整可得到苯和甲苯等，C错误；石油分馏得到的各馏分中含有多种烃类物质，是混合物，D正确。13．自然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下列是有关自然气的几种叙述，其中正确的是()①自然气与煤、柴油相比是较清洁的能源②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大③燃烧自然气也是形成酸雨的缘由之一④CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇A．①②③ B．①②④C．③④ D．②③答案B解析①自然气与煤、柴油相比，是相对清洁的能源；②CH4的摩尔质量为16g·mol－1，CO2的摩尔质量为44g·mol－1，则等质量时，CH4产生的温室效应大于CO2；③自然气燃烧不产生硫、氮的氧化物，不会形成酸雨；由CH4的用途知④正确。14．煤是重要的能源和化工原料，干脆燃烧既奢侈资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”将煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是()①煤粉加压气化制备合成气的过程涉及化学变更和物理变更②煤粉加压气化制备合成气的过程仅涉及化学变更③该技术实现了煤的清洁利用④该技术实现了煤的高效利用A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④答案C解析煤粉加压气化制备合成气的过程将煤变成了以CO和H2为主要成分的合成气，此过程涉及化学变更和物理变更，削减了煤干脆燃烧造成的污染，提高了煤的利用率。15.将煤干脆作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮的氧化物等物质，造成严峻的环境污染。煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在试验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如图所示，请回答有关问题：(1)煤干馏的条件是____________________________。(2)盛有冷水的烧杯的作用是____________________________。(3)试验后检验有粗氨水生成的操作是________________。(4)已知CO不能使溴水褪色，若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中，发觉溴水褪色，则说明煤的干馏产生了________________________。(5)点燃尾气，火焰的颜色为________。答案(1)隔绝空气加强热(2)使粗氨水和煤焦油冷凝液化(3)将具支试管取出，塞上试管塞并加热，将潮湿的红色石蕊试纸放在支管口处，若试纸变蓝，则说明有粗氨水生成(4)乙烯等不饱和烃类物质(5)淡蓝色解析(1)依据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。(2)冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝液化。(3)可用潮湿的红色石蕊试纸检验是否有NH3逸出。(4)溴水褪色，证明煤干馏过程产生了乙烯等不饱和烃类物质。(5)CO、CH4、H2等气体燃烧时火焰呈淡蓝色。16．煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))CO＋H2、②CO＋H2O(g)eq\o(,\s\up17(肯定条件))CO2＋H2，获得的气体称为水煤气。某探讨性学习小组为探究气体的成分，进行了如下试验。【试验】使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后流出的气体。【提出假设】对气体的成分提出了三种假设。假设1：该气体是CO、H2、H2O。假设2：该气体是CO2、H2、H2O。(1)假设3：____________________________。【设计试验方案，验证假设】拟用图中供应的仪器，选择必要的试剂，设计一个试验，验证上述假设3。(加热装置和导管等在图中略去，试验前装置内部的空气已经排尽)(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接依次(仪器可重复运用)：混合气→dc→________→________→________→________→________→ij。(3)仪器A中需加入的试剂名称是________，其中反应的化学方程式可能有________________________。(4)仪器B中需加入试剂的名称是________，其作用是________________________。【思索与沟通】(5)本试验的尾气须要处理，处理的方法为________________________________。答案(1)该气体是CO、H2、H2O、CO2(2)ijghefabdc(3)氧化铜(或其他合理答案)CuO＋H2eq\o(=,\s\up17(△))Cu＋H2O、CuO＋COeq\o(=,\s\up17(△))Cu＋CO2(4)无水硫酸铜检验混合气体中是否有水(5)可在装置最终的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧(或其他合理答案)解析(1)依据反应原理，混合气体组成存在三种状况，第三种状况的气体组成的CO、H2、H2O、CO2。(2)为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2，试验仪器的先后连接依次为检验水分→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳，仪器连接依次为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab→dc