第二节化石燃料的利用

第六单元燃烧与燃料第二节化石燃料的利用1．化石燃料及其形成 化石燃料是指埋藏在地下

的燃料，如

、

和

等。它们是由远古时代的

被埋入地下后，经过亿万年的时间，在地球内部的

和

的作用下缓慢形成的。不可再生煤石油天然气生物体热量压力2．化石燃料的燃烧(1)化石燃料的组成：煤、石油和天然气的主要成分都是

，它是由

和

组成的

物质。(2)化石燃料燃烧造成空气污染的原因：煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中，除了含有

、

元素外，还含有少量

、

等元素，这些元素在燃烧时会转化为

和

，释放到大气中，造成环境污染。碳氢化合物碳元素氢元素高能量碳氢硫氮二氧化硫氮的氧化物注：(1)煤、石油、天然气均是由多种成分组成的混合物。(2)天然气同氢气、一氧化碳一样，都具有可燃性，所以在点燃前必须检验纯度，否则有可能发生爆炸。3．燃料的选择 不同的燃料，成分不尽相同，性质也存在差异。在选择燃料时要综合考虑各方面的因素，如： ①

； ②

； ③

； ④

； ⑤

； ⑥

等。燃烧时能释放多少热量是否生成污染性气体使用是否安全是否易储存和运输价格是多少是否容易获取4．化石燃料的综合利用(1)煤的综合利用①煤的

：使煤在氧气不足的情况下

，形成

、

、

等作燃料气和化工原料。②煤的

：在隔绝空气的情况下加强热使煤分解，形成

、

、

，用于金属冶炼、制造电极或作化工原料。气化不充分燃烧COH2CH4焦化焦炭煤焦油焦炉气(CO、H2、CH4、CO2等)③煤的

：在高温高压下，在

等作用下使煤发生裂解并加氢，形成

、

、

等作液体燃料。液化催化剂汽油煤油柴油(2)石油的综合利用①石油的分馏：根据组成石油的各物质的沸点不同，将石油经过分馏可得到

、

、

、

、

、

和

。②改变石油中的分子，使大分子断裂为小分子，再将小分子按需要组合成大分子，从而把石油转化成

、

、

、

和

等。石油气汽油航空煤油柴油润滑油重油沥青塑料合成橡胶合成纤维药物染料5．科学家们正在积极寻找其他

的替代能源，尤其是污染性小的

，以保持人类社会与自然的和谐发展。可再生绿色能源例1 下列关于煤、石油、天然气这三种燃料的说法中不正确的是( ) A．燃烧后都会放出热量

B．都是化合物

C．都属于化石燃料

D．都是重要的化工原料B1．下列燃料中不属于化石燃料的是( ) A．煤

B．沼气

C．石油

D．天然气B2．下列关于石油的叙述中不正确的是( ) A．石油是一种化工产品

B．石油是一种混合物

C．可利用石油产品发电

D．将石油分馏可得到多种产品A例2 天然气与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气的主要成分是甲烷，此外还含有少量的乙烷、丙烷、二氧化碳、一氧化碳等。

(1)天然气属于

(选填“混合物”或“纯净物”)。混合物(2)甲烷燃烧时发生的化学反应的微观示意图如图6-2-1所示。其中，●表示碳原子，表示氧原子， 表示氢原子。①A中分子为甲烷分子，1个甲烷分子中含有

个原子。②甲烷中碳、氢元素质量比为

。53：1③根据图示信息，写出甲烷燃烧反应的文字表达式：

。分解反应3．“绿色化学”的特点之一是“零排放”。在一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列几种物质。若二氧化碳和氢气反应只生成了一种产物，且能够实现“零排放”，则这种产物是( ) A．甲醇CH4O B．甲酸CH2O2 C．乙醇C2H6O D．乙酸C2H4O2B4．页岩气是指蕴藏于页岩系统中的天然气，是一种新开发的能源。

(1)目前人类大量使用的三大化石能源是：石油、

和天然气。

(2)写出页岩气主要成分完全燃烧的化学方程式：

。煤例3 下列关于燃料综合利用的说法中正确的 是( ) A．石油分馏制得汽油、柴油等产品

B．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品

C．石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化

D．石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧A5．下列物质中不属于石油加工产品的是( ) A．煤油B．煤焦油C．汽油D．液化石油气6．石油中主要含

元素，利用石油中各成分的

不同，可将石油分离成不同的产品，如

、

、

。B碳、氢沸点汽油柴油液化石油气1．(2016昆明)下列燃料属于化石燃料的是( ) A．柴草

B．煤

C．氢气

D．乙醇B2．当前，南海问题引起我国政府和人民的高度关注。南海是我国固有的领海，它蕴藏着丰富的石油、 天然气、可燃冰等资源，其中天然气的主要成分 是( ) A．氢气

B．一氧化碳

C．甲烷

D．氧气C3．将煤隔绝空气加强热，能获得的物质是( ) A．汽油 B．柴油

C．煤焦油 D．煤油4．石油没有固定的沸点，在炼油厂精馏塔中分馏后能得到汽油、煤油、柴油等产品，由此可以判断石油属于( ) A．单质 B．化合物

C．混合物 D．纯净物CC5．美国墨西哥湾石油泄漏造成严重的环境灾难，下列现象不可能发生的是( ) A．石油是一种燃料，会引起大面积燃烧

B．石油可溶于水，会溶解在海水中

C．石油漂浮在水面上，会造成大量海洋生物的死亡

D．海鸟沾上石油会失去飞翔能力B6．液化石油气作为燃料，已普遍进入城市家庭，它是含有下列物质的混合物，在常压下，这些物质的沸点如下表所示： 在常温下使用至无气体放出时，钢瓶中常剩余一些液态物质，这些物质最有可能是( ) A．乙烷、丙烷和丁烷

B．乙烷和丙烷

C．只有乙烷

D．戊烷和己烷D7．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D8．直接燃烧煤或石油不仅浪费资源，还会对环境造成污染。为减少空气污染，节能减排，我国正大力研究车用甲醇汽油。

(1)汽油是

(选填“煤”或“石油”)加工的产品。

(2)甲醇(X)燃烧的化学方程式是2X+3O2=2CO2+4H2O，甲醇(X)的化学式为

，推断依据是

。石油CH4O质量守恒定律9．现代社会对能源的需求量越来越大，能源的开发和利用倍受人类关注。(1)化石燃料包括煤、

和天然气。化石燃料燃烧排放的气体会污染环境，其中含有形成酸雨的主要气体，其化学式为

。(2)页岩气是重要的化工原料，一定条件下页岩气与CO2反应生成CO和H2，该反应化学方程式是

。CO和H2又可以合成液体燃料CH3OH，其化学反应中各物质的分子数之比为

。石油NO2、SO21：2：1(3)化石燃料不可再生，开发和利用新能源迫在眉睫，氢能作为理想的能源，重要原因是它的燃烧产物无污染，用化学反应方程式表示为

。10．科学合理地使用燃料，可有效地防止环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是( ) A．石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品

B．把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分

C．天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料

D．汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染A11．工业用煤燃烧产生二氧化硫，在排放前需经处理，如图6-2-2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.下列说法中不正确的是( )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+H2OC．“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D12．煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。如图6-2-3是煤气化和液化流程示意图。

(1)第①步操作发生的是

(选填“物理”或“化学”)变化。

物理(2)第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为

。(3)第③步反应的基本类型属于

。(4)从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和煤的液化”生产流程的优点：

。化合反应

原料全部被产品消纳，或实现“零排放”或不对环境造成污染等13．人类社会的发展离不开能源，当今社会，人类利用的能源主要来自化石燃料。

(1)用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中根据不同沸点范围分馏出来的汽油、航空煤油、柴油等，石油分馏的过程属

变化。化石燃料中主要含有碳、氢元素，完全燃烧的产物是

，还含有硫、氮等元素，燃烧时会转化为

。物理二氧化碳和水二氧化硫和氮的氧化物(2)西气东输，将改变我市居民的气体燃料结构。下表是几种气体燃料的价格和热值：

综合考虑，你将选用的燃料是

，理由是

。天然气单位价格购买的天然气完全燃烧后所释放