第一節(jié)　第3課時　煤、石油和天然氣的綜合利用

第3課時煤、石油和天然氣的綜合利用合格考達標練1.(2021山東濱州高一期末)下列說法正確的是()A.對石油進行裂解,可以提高輕質液體燃料的產量和質量B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等化合物,可以通過煤的干餾獲得C.灼燒蠶絲織物有燒焦羽毛的氣味D.一定條件下,糖類、油脂都能發(fā)生水解反應答案C解析石油裂解的目的是為了得到含碳原子數(shù)更少的烴,主要為了生產乙烯等,A錯誤;煤中不含苯、甲苯和二甲苯等化合物,通過煤的干餾可獲得這些物質,B錯誤;蠶絲織物的主要成分是蛋白質,灼燒時產生燒焦羽毛的氣味,C正確;糖類中的單糖,如葡萄糖等不能發(fā)生水解反應,D錯誤。2.(2021山東菏澤高一期末)塑料、合成橡膠和合成纖維這三大合成材料,都主要是以石油、煤和天然氣為原料生產的,下列有關說法錯誤的是()A.天然氣的主要成分是甲烷,它屬于化石燃料B.煤經過干餾得到苯、甲苯、二甲苯等一系列重要的化工原料過程是物理變化C.石油分餾得到的汽油、煤油、柴油都是混合物,沒有固定的熔沸點D.石油煉制的目的是為了獲得輕質油和重要化工原料(乙烯、丙烯等)答案B解析煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物,經高溫隔絕空氣干餾得到含苯、甲苯、二甲苯等的化工原料,該過程是化學變化。3.煤的干餾和石油的分餾,兩種變化在本質上的差別是()A.加熱的溫度不同B.得到的產品不同C.前者要隔絕空氣,后者不用隔絕空氣D.前者是化學變化,后者是物理變化答案D解析石油分餾為物理變化,煤的干餾為化學變化。4.下列關于石油及石油煉制的敘述錯誤的是()A.通過石油的催化裂化和裂解可以得到較多的輕質油和氣態(tài)烯烴B.含C20以上烷烴的重油經減壓蒸餾可以得到煤油和柴油C.裂化汽油不能用于萃取溴水中的溴,催化重整可得芳香烴D.石油分餾是物理變化,分餾得到的各餾分仍是多種烴的混合物答案B解析石油催化裂化的目的是獲得輕質油,提高輕質油特別是汽油的產量和質量,而裂解的目的是獲得氣態(tài)短鏈不飽和烴,提高烯烴特別是乙烯的產量,A正確;煤油和柴油是石油的常壓蒸餾產物,含C20以上烷烴的重油經減壓蒸餾可以得到柴油、潤滑油、石蠟油等,不能得到煤油,B錯誤;裂化汽油中含烯烴,能和溴發(fā)生加成反應,所以不能用于萃取溴水中的溴,催化重整可得芳香烴,C正確;石油分餾得到的餾分仍然是多種物質的混合物,D正確。5.石油被稱為工業(yè)的血液,煤被稱為工業(yè)的糧食。它們的加工以及綜合利用具有非常重要的意義。下列說法正確的是()A.煤的干餾產物主要是各類有機物B.石油的分餾、裂化、裂解以及煤的干餾都屬于化學變化C.從煤焦油中經過分餾可以得到苯、甲苯等,說明煤中含有苯和甲苯D.石油的裂化、裂解說明烴在加熱條件下是可以分解的,且碳鏈越長越易分解答案D解析煤的干餾產物有粗氨水、煤焦油、焦爐氣和焦炭等物質,其中焦炭居多,故A錯誤;石油的分餾屬于物理變化,石油的裂化、裂解以及煤的干餾都屬于化學變化,故B錯誤;煤是由有機物和少量無機物組成的復雜的混合物,通過干餾方能得到苯、甲苯、二甲苯等有機物,故C錯誤;石油的裂化、裂解是在一定條件下將長鏈烴斷裂為相對分子質量較小的短鏈烴的過程,說明烴在加熱條件下是可以分解的,且碳鏈越長越易分解,故D正確。6.石油是由多種碳氫化合物組成的混合物,石油精煉可以獲得多種化工原料。請回答:(1)由原油獲得汽油,分離的方法是。

(2)該C5~C11汽油中只含7種烴嗎?為什么?。

(3)丙烯在一定條件下生成聚丙烯,這種高分子的鏈節(jié)為。

(4)石油裂化是為了得到更多的汽油,裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色,其原因是。

答案(1)蒸餾(或分餾)(2)不是,因為還含有同分異構體(3)(4)裂化汽油中含有烯烴,能與Br2發(fā)生加成反應,可以使溴的四氯化碳溶液褪色等級考提升練7.(2021天津第一中學高一檢測)煤的氣化是煤高效、潔凈利用的方向之一。如圖為加熱某地煤樣所得煤氣組成及體積分數(shù)隨溫度變化的曲線圖。由圖可知該煤氣中()A.只含有碳、氫兩種元素B.所含的有機化合物是CH4、CnHm、COC.CO的體積分數(shù)小于CH4體積分數(shù)D.氫氣的體積分數(shù)最大答案C解析由題圖可知,該煤氣中含CO、CH4、H2、CnHm等,該煤氣含有C、H、O三種元素,A錯誤;CO不是有機化合物,B錯誤;由題圖可知,相同溫度下,CO的體積分數(shù)小于CH4的體積分數(shù),C正確;題圖中稍低于600℃時,CH4的體積分數(shù)大于H2的體積分數(shù),D錯誤。8.下圖是實驗室模擬煤的干餾的實驗裝置。下列敘述錯誤的是()A.上圖實驗中發(fā)生了化學變化B.液體X的pH>7,液體Y是黑色黏稠狀的煤焦油C.氣體Z易燃,可還原CuO,也可使溴水褪色D.液體Y是一種純凈物答案D解析煤的干餾產物有NH3,易溶于水而呈堿性,pH>7,同時還生成了煤焦油,它的主要化學成分為芳香族化合物,是難溶于水的黏稠液體。煤干餾的氣體產物中的氫氣、一氧化碳具有還原性,可以還原CuO,氣體產物中的乙烯可使溴水褪色。9.“煤制油”的關鍵技術是煤的氣化,而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),該反應是吸熱反應,反應所需能量是由間歇進行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來提供的:C+O2CO2。下面關于該過程的說法不正確的是()A.煤的氣化可以減少煤直接燃燒對環(huán)境造成的粉塵污染B.第一個反應需要吸熱,所以煤的氣化從能量角度來看,得不償失C.煤氣化后作為燃料,燃燒充分,熱利用率高D.上述兩個反應,反應后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料氣體答案B解析雖然在煤的氣化過程中,會有一部分煤的潛在能量受到損失,但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高,且較清潔,故從總體來看,將煤氣化后使用是比較合理的,B項錯誤,A、C項正確。D項,因反應C+O2CO2中的氧氣用空氣代替,故反應后混合氣體主要成分為N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,正確。10.(雙選)下列有關煤、石油和天然氣的綜合利用,不正確的是()A.煤的干餾是指將煤在空氣中加強熱使之分解的過程,工業(yè)上也叫煤的焦化B.煤的干餾得到焦炭及焦爐氣、粗氨水、煤焦油等主要產品C.石油煉制的目的是為了獲得輕質油和重要化工原料(乙烯、丙烯等)D.石油的分餾是物理變化,各餾分均是純凈物答案AD解析煤在空氣中加強熱會與空氣中的O2反應生成CO2,煤的干餾是指將煤在隔絕空氣條件下加強熱使之分解的過程,A錯誤。石油分餾獲得的汽油、煤油、柴油等都是多種烴的混合物,D錯誤。11.石油裂化和裂解過程得到的CH2CH2,在一定條件下可以聚合成有機高分子。含有結構的化合物與CH2CH2一樣,可在一定條件下聚合成有機高分子。(1)廣泛用作農用薄膜的聚氯乙烯塑料,是由聚合成的,其化學方程式是。

(2)電器包裝中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯(),它是由(寫結構簡式)聚合而成的。

答案(1)(2)12.煤是一種重要能源,工業(yè)上常把煤進行氣化和液化處理,變?yōu)榍鍧嵞茉础Ｓ伤魵夂蜔霟岬臒o煙煤作用可得水煤氣,水煤氣是混合氣體,主要由兩種無色無味氣體組成,是重要的工業(yè)原料。(1)工業(yè)上生產水煤氣時,燃料層的溫度會下降,這說明。

(2)提出猜想:水煤氣的成分可能是①CO和氫氣,②(填化學式)和氫氣。提出以上猜想的依據(jù)是。

設計實驗:請從下列裝置中選擇一種,設計簡單的實驗證明猜想。(3)你選擇的裝置是(填字母)。

(4)實驗結論:如果,那么猜想(填序號)合理。

答案(1)碳和水蒸氣的反應是吸熱反應(2)CO2化學反應前后元素種類不變(3)B(4)澄清石灰水不變渾濁①(或澄清石灰水變渾濁②)解析(1)因碳和水蒸氣的反應是吸熱反應,故隨著反應的進行燃料層的溫度會下降。(2)因反應物是碳和水蒸氣,根據(jù)質量守恒定律,元素的種類在化學反應前后沒有變化,由此可以推測水煤氣的成分可能是CO和氫氣或CO2和氫氣。(3)一般用澄清的石灰水檢驗二氧化碳。(4)如果澄清石灰水不變渾濁,那么猜想①是合理的;如果澄清石灰水變渾濁,那么猜想②是合理的。13.能源是經濟增長與社會發(fā)展的重要物質基礎,美國馬奇蒂博士對世界一次能源替代趨勢曾作如下預測:回答下列問題:(1)上圖化石能源中屬于較清潔的能源是。

(2)核電廠的燃料一般由0.7%235U、99.28%238U及0.0058%234U組成。①235U、238U、234U三種核素之間的關系是互為。

②235g核素

92235U發(fā)生裂變反應:92235U+01n

3890Sr+(3)如圖是氫能的制備及利用的途徑之一,涉及的能量轉化方式有(填代號)。

a.光能→化學能b.電能→化學能c.化學能→電能(4)目前實現(xiàn)煤的綜合利用的主要途徑是煤的干餾、煤的氣化和液化。①煤的干餾屬于(填“物理”或“化學”)變化。

②煤的氣化過程發(fā)生的主要反應是。

答案(1)天然氣(2)①同位素②9NA(或9×6.02×1023)(3)ac(4)①化學②C+H2O(g)CO+H2解析(1)天然氣燃燒生成CO2和H2O,因此天然氣是化石燃料中較清潔燃料。(2)①中三種核素質子數(shù)相等,中子數(shù)不同,屬于同種元素的不同原子,因此三者互為同位素;②根據(jù)裂變反應,凈產生中子數(shù)為9NA。(3)燃料電池車將化學能轉化為電能,太陽光使H2O分解,將太陽能轉化為化學能,故a、c選項正確。(4)①煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程,屬于化學變化;②煤的氣化是將其轉化為可燃性氣體的過程,屬于化學變化,主要反應是C和H2O(g)的反應,化學方程式為C+H2O(g)CO+H2。新情境創(chuàng)新練14.我國家用燃料的更新經歷了如圖幾個過程:歷史悠久的燃料——煤→使用方便的燃料——液化石油氣或管道煤氣→清潔的燃料——天然氣請回答下列問題:(1)為了使煤充分燃燒,可采取的措施是。

(2)煤的氣化可產生管道煤氣,其主要反應是碳與水蒸氣在高溫下生成兩種常見的可燃性氣體,這兩種氣體是。

(3)液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8),丙烷完全燃燒的化學方程式是。

(4)天然氣作燃料比煤更清潔的原因是