2024新教材高中化學第八章化學與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)第二課時煤石油和天然氣的綜合利用課時作業(yè)含解析新人教版第二冊

PAGE6-煤、石油和自然氣的綜合利用A篇·學問對點訓練1．下列變更不屬于化學變更的是()A．煤的干餾 B．石油分餾C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化答案B解析石油的分餾是利用原油中各組分沸點的不同，將困難的混合物分別成較簡潔和更有用的混合物的過程，屬于物理變更。2．下列關(guān)于煤、石油、自然氣等資源的說法正確的是()A．石油裂化得到的汽油是純凈物B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C．自然氣是一種清潔的化石燃料D．水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料答案C解析裂化汽油是由含碳原子數(shù)為5～11的烷烴和烯烴等組成的混合物，A錯誤；石油產(chǎn)品中有些不含雙鍵的烴類物質(zhì)不能用于聚合反應(yīng)，B錯誤；以甲烷為主要成分的自然氣是一種很好的清潔燃料，C正確；水煤氣是通過煤的氣化得到的氣體燃燒，D錯誤。3．有關(guān)煤的說法正確的是()A．煤中含有碳的單質(zhì)、苯、二甲苯、焦爐氣B．煤的干餾是物理變更C．煤由困難的有機物和無機物組成，煤的干餾是化學變更D．煤主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素答案C解析煤主要含有碳元素，同時還含有少量的氫、硫、氧、氮等元素；煤是由困難的有機物和無機物組成的。煤的干餾可獲得焦炭、苯、二甲苯、焦爐氣等，屬于化學變更。4．石油裂化的主要目的是為了()A．提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量B．便于分餾C．獲得短鏈不飽和氣態(tài)烴D．提高汽油的質(zhì)量答案A解析石油裂化的目的是為了提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量，其中以提高產(chǎn)量為主要目的。5．煤在干餾時得到的氣態(tài)產(chǎn)物是()A．自然氣 B．水煤氣C．焦爐氣 D．高爐煤氣答案C解析煤干餾時得到的氣體是焦爐氣，主要成分為氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳。6．我國冀東渤海灣有儲量達10億噸的大型油田。下列關(guān)于石油的說法正確的是()A．石油屬于可再生礦物能源B．石油的裂化是物理變更C．石油主要含有碳、氫兩種元素D．石油分餾的各餾分均是純凈物答案C解析石油屬于不行再生資源，A錯誤；石油的裂化有新物質(zhì)生成，屬于化學變更，B錯誤；石油分餾的各餾分為混合物，D錯誤。7．化學與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展親密相關(guān)，下列說法正確的是()A．地球上最基本的能源是化學能B．太陽能熱水器、沼氣的運用、玉米制乙醇都涉及生物質(zhì)能的利用C．利用二氧化碳制造全降解塑料能有效削減“白色污染”D．人們可以把放熱反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量，而吸熱反應(yīng)沒有利用價值答案C解析地球上最基本的能源是太陽能，A錯誤；生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能并存儲在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，所以運用太陽能熱水器不涉及生物質(zhì)能的利用，B錯誤；降解塑料在自然環(huán)境中能分解為無害物質(zhì)，從而削減“白色污染”，C正確；吸熱反應(yīng)也有利用價值，如有時須要通過吸熱反應(yīng)汲取熱量來降低環(huán)境溫度，D錯誤。8．下列有關(guān)石油和煤的利用敘述不正確的是()A．煤的干餾就是將煤隔絕空氣在高溫條件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物質(zhì)的過程B．煤的液化就是將煤轉(zhuǎn)化成甲醇、乙醇等液態(tài)物質(zhì)的過程C．煤的氣化就是將煤在高溫條件下由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的物理變更過程D．石油通過催化裂化，可以獲得碳原子數(shù)較少的輕質(zhì)油答案C解析A項，煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，煤的干餾產(chǎn)品主要有焦炭、煤焦油、焦爐氣等；B項，煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料(如甲醇等)的過程；C項，煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料(如CO、H2)的過程，為化學變更；D項，石油的催化裂化是將相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴的過程，從而獲得輕質(zhì)油。9．如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，削減化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。下列關(guān)于化石燃料及其運用的一些說法中不正確的是()A．煤的氣化是指將固態(tài)煤粉碎成氣態(tài)煤，以使煤燃燒時能與氧氣充分接觸而完全燃燒B．自然氣除可用作清潔能源外，也可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等C．石油分餾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，乙烯和苯就是分別來自于石油和煤的基本化工原料答案A解析A中，煤的氣化是將固態(tài)煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，主要反應(yīng)的化學方程式為C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高溫))CO＋H2。10．由石油裂化和裂解得到的乙烯、丙烯來合成丙烯酸乙酯的路途如下：依據(jù)以上材料和你所學的化學學問回答下列問題：(1)由CH2CH2制得有機物A的化學方程式是_________________，反應(yīng)類型是________。(2)由A與B合成丙烯酸乙酯的化學方程式是_________________，反應(yīng)類型是________。(3)由石油裂解產(chǎn)物乙烯合成聚乙烯塑料的化學方程式是______________。答案(1)CH2CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(加熱、加壓))CH3CH2OH加成反應(yīng)(2)CH2CHCOOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up17(濃硫酸),\s\do15(△))CH2CHCOOCH2CH3＋H2O取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))(3)nCH2CH2eq\o(→,\s\up17(催化劑))CH2—CH2解析類比制取乙酸乙酯的反應(yīng)可知有機物A為CH3CH2OH，B為CH2CHCOOH，故A為乙烯與H2O發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物。聚乙烯是以乙烯為單體，通過加聚反應(yīng)制得的。B篇·綜合提升訓練11．如圖所示是石油分餾塔的示意圖，a、b、c三種餾分中()A．a(chǎn)的沸點最高B．b的沸點最低C．c的平均相對分子質(zhì)量最大D．每一種餾分都是純凈物答案C解析石油分餾得到的每一種餾分都是混合物，a、b、c三種餾分中，a餾分的沸點最低，c餾分的沸點最高，沸點最高的餾分含碳原子數(shù)最多，即平均相對分子質(zhì)量最大。12．關(guān)于石油煉制的說法正確的是()A．石油的煉制過程是將相對分子質(zhì)量較大的分子變成相對分子質(zhì)量較小的分子的過程B．石油分餾的目的是將含碳原子數(shù)較多的烴先汽化，經(jīng)冷凝而分別出來C．石油經(jīng)過分餾、裂化等工序后得到大量乙烯、苯等不飽和烴D．石油經(jīng)分餾得到的各餾分仍舊是多種烴的混合物答案D解析石油的煉制包括分餾、裂化和裂解等；石油的分餾為物理變更，A錯誤；石油分餾可以獲得汽油、煤油、柴油等含碳原子數(shù)較少的輕質(zhì)油，B錯誤；石油經(jīng)過裂解得到乙烯、丙烯、丁二烯等，石油經(jīng)催化重整可得到苯和甲苯等，C錯誤；石油分餾得到的各餾分中含有多種烴類物質(zhì)，是混合物，D正確。13．自然氣的主要成分——CH4是一種會產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，前者大。下列是有關(guān)自然氣的幾種敘述，其中正確的是()①自然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大③燃燒自然氣也是形成酸雨的緣由之一④CH4作為化工原料可用于合成氨、生產(chǎn)甲醇A．①②③ B．①②④C．③④ D．②③答案B解析①自然氣與煤、柴油相比，是相對清潔的能源；②CH4的摩爾質(zhì)量為16g·mol－1，CO2的摩爾質(zhì)量為44g·mol－1，則等質(zhì)量時，CH4產(chǎn)生的溫室效應(yīng)大于CO2；③自然氣燃燒不產(chǎn)生硫、氮的氧化物，不會形成酸雨；由CH4的用途知④正確。14．煤是重要的能源和化工原料，干脆燃燒既奢侈資源又污染環(huán)境。最近，某企業(yè)利用“煤粉加壓氣化制備合成氣新技術(shù)”將煤變成合成氣(一氧化碳及氫氣總含量≥90%)，把煤“吃干榨盡”。下列有關(guān)說法正確的是()①煤粉加壓氣化制備合成氣的過程涉及化學變更和物理變更②煤粉加壓氣化制備合成氣的過程僅涉及化學變更③該技術(shù)實現(xiàn)了煤的清潔利用④該技術(shù)實現(xiàn)了煤的高效利用A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④答案C解析煤粉加壓氣化制備合成氣的過程將煤變成了以CO和H2為主要成分的合成氣，此過程涉及化學變更和物理變更，削減了煤干脆燃燒造成的污染，提高了煤的利用率。15.將煤干脆作為燃料燃燒，不但熱效率較低，且產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮的氧化物等物質(zhì)，造成嚴峻的環(huán)境污染。煤的干餾是提高煤的利用率、生產(chǎn)重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化學學習小組在試驗室條件下探究煤干餾的現(xiàn)象及產(chǎn)物，裝置如圖所示，請回答有關(guān)問題：(1)煤干餾的條件是____________________________。(2)盛有冷水的燒杯的作用是____________________________。(3)試驗后檢驗有粗氨水生成的操作是________________。(4)已知CO不能使溴水褪色，若將從具支試管支管口處逸出的氣體通入溴水中，發(fā)覺溴水褪色，則說明煤的干餾產(chǎn)生了________________________。(5)點燃尾氣，火焰的顏色為________。答案(1)隔絕空氣加強熱(2)使粗氨水和煤焦油冷凝液化(3)將具支試管取出，塞上試管塞并加熱，將潮濕的紅色石蕊試紙放在支管口處，若試紙變藍，則說明有粗氨水生成(4)乙烯等不飽和烴類物質(zhì)(5)淡藍色解析(1)依據(jù)煤干餾的定義可知其條件為隔絕空氣加強熱。(2)冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝液化。(3)可用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗是否有NH3逸出。(4)溴水褪色，證明煤干餾過程產(chǎn)生了乙烯等不飽和烴類物質(zhì)。(5)CO、CH4、H2等氣體燃燒時火焰呈淡藍色。16．煤氣化是有效利用化石能源的手段之一，有關(guān)反應(yīng)為①C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高溫))CO＋H2、②CO＋H2O(g)eq\o(,\s\up17(肯定條件))CO2＋H2，獲得的氣體稱為水煤氣。某探討性學習小組為探究氣體的成分，進行了如下試驗?！驹囼灐渴顾魵馔ㄟ^灼熱的焦炭，收集反應(yīng)后流出的氣體。【提出假設(shè)】對氣體的成分提出了三種假設(shè)。假設(shè)1：該氣體是CO、H2、H2O。假設(shè)2：該氣體是CO2、H2、H2O。(1)假設(shè)3：____________________________。【設(shè)計試驗方案，驗證假設(shè)】擬用圖中供應(yīng)的儀器，選擇必要的試劑，設(shè)計一個試驗，驗證上述假設(shè)3。(加熱裝置和導管等在圖中略去，試驗前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡)(2)按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接依次(儀器可重復運用)：混合氣→dc→________→________→________→________→________→ij。(3)儀器A中需加入的試劑名稱是________，其中反應(yīng)的化學方程式可能有________________________。(4)儀器B中需加入試劑的名稱是________，其作用是________________________。【思索與溝通】(5)本試驗的尾氣須要處理，處理的方法為________________________________。答案(1)該氣體是CO、H2、H2O、CO2(2)ijghefabdc(3)氧化銅(或其他合理答案)CuO＋H2eq\o(=,\s\up17(△))Cu＋H2O、CuO＋COeq\o(=,\s\up17(△))Cu＋CO2(4)無水硫酸銅檢驗混合氣體中是否有水(5)可在裝置最終的導氣管口放一燃著的酒精燈將氣體燃燒(或其他合理答案)解析(1)依據(jù)反應(yīng)原理，混合氣體組成存在三種狀況，第三種狀況的氣體組成的CO、H2、H2O、CO2。(2)為了驗證混合氣中含CO、H2、H2O、CO2，試驗儀器的先后連接依次為檢驗水分→檢驗二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳，儀器連接依次為混合氣體→dc→ij→gh→ef→ab→dc