2、家用燃料的更新.ppt

,【例1】已知煤的部分结构模型如图所示：（1）从煤的结构模型来看，煤是工业上获得_烃的重要来源。（2）我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的_等气体物质，造成严重的大气污染。,（3）“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并a芘的排放量也减少，同时节煤20%30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于作固硫剂的是_（填字母）。A.氯化钙B.氧化钙C.硫酸钙D.氢氧化钙（4）某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程_。,（5）除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有_、_、_等。【自主解答】（1）煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃。（2）煤结构中含有S和N，所以直接燃烧煤能产生SO2和氮氧化物，污染环境。,（3）煤燃烧产生SO2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应为：SO2+CaOCaSO3，2CaSO3+O22CaSO4；Ca（OH）2+SO2=CaSO3+H2O，2CaSO3+O22CaSO4。（4）若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：CaCO3CaO+CO2，2CaO+2SO2+O22CaSO4。（5）煤的干馏、气化和液化是提高煤的利用价值的常用方法。,答案：（1）芳香（2）二氧化硫、氮氧化物（3）B、D（4）CaCO3CaO+CO2，2CaO+2SO2+O22CaSO4（5）煤的干馏气化液化,【变式训练】下列说法错误的是（）A.石油中含有C5C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D.煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来,【解析】选D。煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，但是其中不含苯和甲苯，通过煤的干馏可以得到它们，通过分馏可将它们分离。,【例2】（1）家用液化石油气的主要成分之一是丙烷，若一瓶液化气瓶中装有15kg液化气且全部是丙烷，试写出其完全燃烧时的化学方程式，并计算完全燃烧所需的空气体积（标准状况下）。（2）已知有如下反应：2CO+O22CO2，2H2+O22H2O，CH4+2O2CO2+2H2O,根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气（主要成分为CO、H2和少量烃类）和天然气（主要成分为CH4），消耗空气体积较大的是_，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改造方法是进风口_(填“增大”或“减小”)，如不作改进可能产生的不良结果是_。,管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见表：试解释严寒的冬季有时管道煤气火焰很小。并且呈断续状态的原因：_。,(3)在首尔兰芝岛上的足球场下面填埋着首尔人15年的垃圾，垃圾产生的沼气为足球场提供部分能源。沼气燃烧的化学方程式为：_。下列说法正确的是(填序号)_。a.把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气b.沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义c.沼气的主要成分是甲烷d.点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸,【规范解答】(1)C3H8+5O23CO2+4H2O44g522.4L15103g21%VV=1.82105L(2)由方程式可知CO、H2的耗氧量小于等体积的CH4的耗氧量，故改造时应增加空气进气量，否则燃烧不完全易产生大量黑烟。由题目提供的熔沸点可知丁烷沸点高，易液化，造成气体量减少。,(3)沼气的主要成分是CH4，其燃烧方程式：CH4+2O2CO2+2H2O由沼气的制备、成分及意义即可作答。答案：（1）C3H8+5O23CO2+4H2O；1.82105L（2）天然气增大燃烧不充分产生黑烟冬天气温低，丁烷等容易液化（3）CH4+2O2CO2+2H2Oa、b、c、d,【变式训练】下列叙述中错误的是（）点燃甲烷不必进行事先验纯甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故发生在空气中，将甲烷加热到1000以上，能分解生成炭黑和氢气A.B.C.D.,【解析】选D。甲烷是一种可燃性气体，当甲烷达到其爆炸极限时，点燃会发生爆炸现象，所以点燃甲烷前事先必须进行验纯；将甲烷在隔绝空气的条件下加热到1000以上，能分解成炭黑和氢气，故选D项。,一、选择题1.（2009广东理基）下列措施不符合节能减排的是（）A.大力发展火力发电，解决广东电力紧张问题B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气,【解析】选A。大力发展火力发电，会大量增加燃煤消耗，加重环境污染。,2.能证明煤的主要成分不是碳单质的事实是（）A.煤的燃烧B.煤的干馏C.煤的气化D.制煤水浆【解析】选B。煤是由无机物和有机物组成的混合物，煤干馏是在隔绝空气的条件下加强热，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气，这些物质中的元素只能来自煤本身，即煤中至少含有C、N、H元素，故选B项。,3.城市中许多家庭使用的罐装“煤气”，实际上是液化石油气，以下有关液化石油气的叙述不正确的是（）A.液化石油气是一种混合物，其主要成分是丙烷、丁烷B.液化石油气用完后，瓶内往往会残留一些液体，其成分是水C.液化石油气可用作燃料D.液化石油气燃烧需大量氧气,【解析】选B。液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，还含有少量的丙烯和丁烯，它是一种使用方便的燃料，由“C3H8+5O23CO2+4H2O、2C4H10+13O28CO2+10H2O”知，液化石油气燃烧需要大量的空气；液化石油气残留液是沸点相对较高的烃类物质，而不是水，故选B项。,4.下列能源资源中，不属于化石燃料的是（）【解析】选B。石油、煤炭、天然气均属于化石燃料，它们在自然界中贮量有限，不可再生。,5.沼气的生产是构建生态农业的一个典型范例，其产物沼气除了可以用来点火、做饭、发电及做汽车、拖拉机的燃料外，池中的残渣还可以用来做（）A.化工原料B.有机肥料C.固体燃料D.无用废渣【解析】选B。将人畜粪便、农作物秸秆等有机废料投进沼气池中可以产生沼气，沼气池中的残渣经过发酵沤制，可以成为很好的有机肥料。,阅读下列有关内容，回答第6、7两小题：据报道，近年来科学家在百慕大等深海底发现一种新能源，这种物质的外观很像冰。科学研究表明，可燃冰实际上是一种甲烷水合物（CH4xH2O)，是甲烷与水在低温高压下形成的一种固态物质。,6.目前，排放到大气中的气体污染物主要有SO2、NO2、CO等，它们主要来自矿物燃料的燃烧和工业废气。今有：可燃冰;氢能；风能；太阳能；煤；天然气；石油等能源，在通常情况下使用上述能源，一般不会造成空气污染的一组是（）A.B.C.D.,【解析】选A。可燃冰、天然气的主要成分为甲烷，甲烷是一种清洁能源；氢能、风能、太阳能是一种污染小，来源广泛的能源；煤、石油燃烧时产生的产物会造成空气污染，故选A项。,7.下面有关甲烷和可燃冰的说法中，不正确的是（）A.甲烷主要是植物残体在隔绝空气的情况下分解而生成的B.可燃冰燃烧时火焰呈蓝色C.与煤比较，可燃冰是一种高效能源D.通常情况下，甲烷是一种无色、无味，易与水化合的气体【解析】选D。通常情况下，甲烷是一种无色、无味、难溶于水且不与水化合的气体。,8.温家宝总理在全国人大会议上所做的“政府工作报告”中指出：“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是（）A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率,C.研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展D.实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗（Reduce)、增加资源的重复使用（Reuse)、资源的循环再生（Recycle),【解析】选C。研究采煤、采油新技术，将会加速对资源的开采，与资源节约相悖；煤、石油都是化石燃料，不是取之不尽、用之不竭的，应开发太阳能等新能源，才能减少煤、石油的使用量，实现资源节约；将煤进行气化处理后，煤变成气体，点燃时燃烧更充分，减少了CO的生成，提高了热效率，也减轻了CO对大气的污染，故选C项。,二、非选择题9.现在城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气。（1）试写出制取煤气的主要化学方程式：_；（2）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8（g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H-2220.0kJ/mol,已知CO气体燃料的热化学方程式为CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)H-282.57kJ/mol试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为_。（3）已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)H-571.6kJ/mol试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为_。,（4）氢气是未来的理想能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是_。【解析】（1）制取水煤气的主要化学方程式为：C+H2OCO+H2。（2）由丙烷、CO气体燃烧的热化学方程式知，同物质的量的C3H8和CO燃烧时产生的热量之比为2220.0282.57=81。,（3）由丙烷、H2气体燃烧的热化学方程式知，同质量的H2和丙烷燃烧时产生的热量之比为：2.831。（4）氢气是未来的理想能源，其优点有三：一是产生热量多，二是来源广泛，三是产物无污染。答案：(1)C+H2OCO+H2(2)81(3)2.831(4)来源广泛、产物无污染,10.（思维拓展题）煤是一种重要的能源和化工原料,据有关知识回答下列问题：（1）有关煤的下列叙述中不正确的是_。A.煤是由多种有机物组成的复杂混合物B.煤可以通过多种方式转化成其他原料或燃料C.直接燃煤不仅利用率低而且存在环境污染D.通过煤的干馏可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品E.煤是一种可再生能源,（2）城市里使用的家用燃料，现在大多为煤气和液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”，请列举将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比的优点_。水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成：a.甲醇b.甲醛c.甲酸d.乙酸,试分析当CO和H2按11的体积比混合反应，合成上述_(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。在443K473K温度下，若用钴作催化剂水煤气可以反应生成碳原子数为58的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。a.写出用CnH2n+2表示人工合成汽油的化学方程式。b.若向密闭的合成塔内加入恰好完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，塔内压强降低到原来的2/5，此时有无汽油生成？,【解析】（1）煤是千万年前由植物遗体形成的不可再生能源，是由多种无机物和有机物形成的复杂混合物，直接燃烧煤不仅能源利用率低而且会产生大量固体废弃物和大气污染物，而综合利用可得到多种化工产品及清洁燃料，故A、E叙述错误。（2）水煤气的主要成分为CO和H2，既可以作为化工原料