2023版新教材高中化学第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第2课时煤石油和天然气的综合利用课时作业新人教版必修第二册

第2课时煤、石油和自然 气的综合利用必备学问基础练进阶训练第一层1．下列说法中正确的是()A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B．化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的有害气体如CO、SO2等C．直接燃烧煤和将煤深加工后再燃烧的热效率相同D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将降低2．煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是()A．煤属于有机化合物B．在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化C．煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义3．下列不属于煤的综合利用的是()A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭B．在肯定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C．煤变为煤饼作燃料D．将煤干馏制得甲苯和乙烯4．下列有关煤、石油、自然 气等资源的说法错误的是()A．自然 气是一种清洁的化石燃料B．煤的气化和煤的液化都属于物理变化C．石油是由多种烃组成的混合物D．通过石油的裂化可以提高汽油的产量5．下列说法错误的是()A．石油的催化重整是获得芳香烃的主要途径B．煤焦油中含有苯、二甲苯等化工原料C．自然 气和可燃冰的主要成分都是甲烷D．石油裂解的主要目的是为了得到更多的汽油6．能源是人类社会赖以生存和进展的重要物质基础，煤、石油、自然 气是当今世界最重要的三种化石能源。下列有关叙述错误的是()A．地沟油加工制成的生物柴油是碳氢化合物B．石油通过催化裂化过程可将重油裂化为汽油C．石油是由多种烃组成的混合物D．人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的7．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．石油主要含有碳、氢两种元素C．石油裂解气的主要成分是甲烷D．石油分馏的各馏分均是纯洁物8．下列说法不正确的是()A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等化合物，这些物质可以通过煤的干馏，从煤焦油中蒸馏而得B．石油催化裂化是为了提高轻质油的产量与质量，裂化制得的汽油能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色C．石油、煤、自然 气属于不行再生能源D．沼气的主要成分是甲烷9．“煤制油”的关键技术是煤的气化，目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO(g)＋H2(g)。该反应是吸热反应，反应所需能量由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来供应：C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2。下列关于该过程的说法不正确的是()A．第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失B．煤的气化可以削减煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D．上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要是合成氨的两种原料气10．有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是()A．煤的干馏是将煤中有机物在高温下蒸馏出来，故为物理变化B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C．②是放热反应D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%11．试验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分，装置如图所示。下列说法不正确的是()A．沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出B．蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸C.冷凝管中的冷凝水应当从a口进b口出D．温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿相平12．《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，沈括在《梦溪笔谈》对从地表渗出的、当地人称为“石脂”或“洧水”的使用有“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆，松果不及也，此物必大行于世”的描述，关于上文的下列说法中正确的是()A．“洧水”的主要成分是油脂B．“洧水”的主要成分是煤油C．“洧水”的主要成分是石油D．其烟的主要成分是木炭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。下列叙述：①自然 气与煤、石油相比是较洁净的能源；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 气也是酸雨的成因之一；④甲烷可用于制造合成氨的原料气；⑤用甲烷可生成CCl4；⑥甲烷易完全燃烧，故燃烧甲烷时不必保持空气流通。其中正确的是()A．①②③ B．③④⑤C．①②④⑤ D．①②③④⑤关键力量综合练进阶训练其次层一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．下列变化不属于化学变化的是()A．煤的干馏 B．石油分馏C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化2．下列说法中正确的是()A．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分别出来B．将煤在空气中加强热使之分解的过程，称为煤的干馏，也叫煤的焦化C．将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D．用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油3．下图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的熔点最低C．c的平均相对分子质量最大D．每一种馏分都是纯洁物4．下列有关说法正确的是()①石油裂解得到的汽油可与溴水反应②石油的分馏是化学变化③石油的分馏试验中，温度计水银球插入液面以下，由于它测的是混合液的温度④石油分馏得到的汽油仍是混合物A．①③B．②④C．①④D．②③5．下列关于煤、石油、自然 气等资源的说法正确的是()A．石油裂解得到的汽油是纯洁物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6．下列叙述不正确的是()A．自然 气的主要成分是甲烷，是一种清洁、不行再生的化石燃料B．煤的干馏、气化和液化都发生了化学变化C．石油的分馏、裂化和裂解都发生了化学变化D．煤干馏和石油分馏都能获得烃类物质7．下列说法不正确的是()A．石油中含有C5～C11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简单的混合物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别出来8．近期我国冀东渤海湾发觉储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是()A．石油主要含有碳、氢两种元素B．石油属于可再生矿物能源C．石油的裂化是物理变化D．石油分馏的各馏分均是纯洁物二、非选择题9．裂化汽油中除含有C5～C11的烷烃外，还含有C5～C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，试验步骤为：(1)先逐滴加入________，振荡，假如看到________，则证明有________存在。(2)连续逐滴加入________至________为止，静置，用分液漏斗分出________(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入________________振荡，假如看到____________，则证明裂化汽油中有____________存在。学科素养升级练进阶训练第三层1．下列关于石油的说法不正确的是()A．石油主要含C、H两种元素B．石油通过催化重整可得到环状烃C．石油裂化是物理变化D．石油分馏得到的汽油是混合物2．石油裂解的目的主要是()A．提高轻质液体燃料的产量B．提高汽油的产量C．改善汽油的质量D．获得短链不饱和烃3．下列说法不正确的是()A．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯B．将重油经过裂化可以得到汽油C．将石油裂解制得乙烯等化工原料D．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量4．如图是试验室煤干馏的装置图：(1)指出图中仪器名称：a________，d________。(2)仪器d的作用是________________________________，c中液体有________和________，其中无机物里溶有________，可用________检验出来。有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分别。(3)e处点燃的气体的主要成分有____________________(填化学式)，火焰的颜色是________。第2课时煤、石油和自然 气的综合利用必备学问基础练1．答案：B解析：燃料的燃烧需要肯定的条件，例如需要达到着火点和与氧气接触等，当达不到着火点时，不能燃烧，当氧气不充分的时候，化石燃料会不完全燃烧，A错误；化石燃料中含有C、S元素，燃烧时可产生污染物CO、SO2等有害气体，B正确；煤经深加工后变为气体燃料或液体燃料，不仅削减SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率，C错误；固体煤变为气体燃料后，增加了氧气与燃料的接触面积，燃烧效率将上升，D错误。2．答案：B解析：煤是由有机物和无机物组成的混合物，不是有机化合物，化合物是纯洁物，故A错误；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热生成焦炭、煤焦油、焦炉气等，煤的干馏过程发生了简单的物理变化和化学变化，故B正确；煤的干馏产物中含有苯和甲苯等，煤中不含有苯、甲苯等芳香烃，故C错误；煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，但水煤气燃烧时产生的有害物质少，煤转化为水煤气能削减污染物的排放，意义重大，故D错误。3．答案：C解析：依据煤的综合利用包括煤的干馏、气化和液化，都属于化学变化进行推断。将煤干馏制得煤焦油和焦炭，发生了化学反应，属于煤的综合利用，故A不符合题意；在肯定条件下将煤与氢气转化为液体燃料，发生了化学反应，属于煤的综合利用，故B不符合题意；煤变为煤饼作燃料，只是其物理形态发生转变，但并未转变其成分及结构，不属于煤的综合利用，故C符合题意；将煤干馏制得甲苯和乙烯，发生了化学变化，属于煤的综合利用，故D不符合题意。4．答案：B解析：化石燃料包括煤、石油和自然 气，故自然 气属于化石燃料，且燃烧产物无污染，A正确；用煤来生产水煤气是煤的气化，用煤来生产甲醇为煤的液化，两个变化均有新物质生成，因此这两个变化都是化学变化，B错误；石油是多种烷烃、环烷烃和少量芳香烃的混合物，即石油是多种烃的混合物，C正确；石油裂化的目的是获得轻质油，提高汽油的产量和质量，D正确。5．答案：D解析：石油的催化重整可以得到芳香烃，是得到芳香烃的主要途径，A正确，不选；煤的干馏产物煤焦油中含有苯和二甲苯，苯、二甲苯等为重要的化工原料，B正确，不选；自然 气主要成分为甲烷，可燃冰为自然 气水合物，化学式为CH4·nH2O，主要成分也为甲烷，C正确，不选；石油裂化的目的是为了得到更多的汽油，石油裂解的目的是为了得到乙烯等化工原料，D错误，符合题意。6．答案：A解析：由地沟油制成的生物柴油含碳、氢、氧三种元素，A错误；石油通过催化裂化，使较长碳链变短，可将重油裂化为汽油，B正确；石油是由烷烃、环烷烃等多种烃组成的混合物，C正确；人类目前所直接利用的能量大部分是由化石燃料的燃烧供应的，主要由化学反应产生，D正确。7．答案：B解析：煤、石油、自然 气均是不行再生矿物能源，A错误；石油成分很简单，主要含C、H两种元素，B正确；石油裂解气的主要成分是乙烯，C错误；石油分馏的产物有：石油气、汽油、煤油、柴油、沥青等物质，各馏分均是混合物，D错误。8．答案：A解析：煤的干馏的条件是隔绝空气加强热，属于化学变化，煤中不含苯、甲苯、二甲苯，A错误；石油催化裂化的目的是得到更多的轻质油，制得的汽油中含有不饱和烃，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；石油、煤、自然 气均属于不行再生能源，C正确；沼气的主要成分为甲烷，D正确。9．答案：A解析：虽然在煤的气化过程中会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，而且比较清洁，因此从总体来看将煤气化后再使用还是比较合理的，A错误；CO、H2属于清洁能源，燃烧无污染，煤的气化可以削减煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染，B正确；气态燃料比固态煤更易充分燃烧，因此煤气化后作为燃料燃烧充分，热利用率高，C正确；由于反应C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2中的氧气是用空气代替的，所以经过两个反应后的混合气体中有N2、CO2、CO和H2等，除去CO、CO2后主要是合成氨的两种原料气N2和H2，D正确。10．答案：D解析：煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，是化学变化，A错误；煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，B错误；反应②是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为吸热反应，C错误；甲醇(CH4O)可写为(H2)2·(CO)，乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2·(CO)2，则B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%，D正确。11．答案：C解析：在蒸馏时，石油的温度渐渐上升，沸点较低的先气化馏出，所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先蒸馏出，故A正确；沸石具有防暴沸作用，所以蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸，削减平安事故的发生，故B正确；冷凝管中的水接受逆流方式，所以冷凝水应当b为进水口、a为出水口，故C错误；温度计测量馏分温度，则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平，故D正确。12．答案：C解析：“洧水”的主要成分是石油，是烃的混合物，不是油脂，故A、B错误，C正确；烟的成分是碳的颗粒，不是木炭，故D错误。13．答案：C解析：自然 气燃烧主要产生CO2和H2O，对环境污染小，与煤、石油相比是比较清洁的能源，故①正确；等质量的CH4和CO2相比，前者的物质的量大，由题给信息知产生的温室效应前者大，故②正确；自然 气燃烧主要产生CO2和H2O，不会形成酸雨，故③错误；甲烷和水在高温条件下可生成CO和H2，用于制造合成氨的原料气，故④正确；甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成CCl4，故⑤正确；甲烷燃烧时需要保持空气流通才能完全燃烧，故⑥错误；故C正确。关键力量综合练1．答案：B解析：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，可以获得煤焦油、焦炉气、焦炭等，有新物质生成，为化学变化，故A不合题意；利用石油中各组分的沸点不同，用加热的方法将各组分分别的操作称为石油的分馏，无新物质生成，是物理变化，故B符合题意；乙烯通过加聚反应制得聚乙烯，有新物质生成，为化学变化，故C不合题意；重油裂化是以重油为原料来生产轻质油的过程，有新物质生成，为化学变化，故D不合题意。2．答案：D解析：煤中不含苯和甲苯，煤干馏后从煤焦油或出炉煤气中能分别出来苯和甲苯，故A错误；煤在隔绝空气加强热的状况下分解的过程称为煤的干馏，而不是在空气中，故B错误；石油分馏主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通过石油裂化、裂解获得，故C错误；分馏获得的汽油主要成分是饱和烃，裂化获得的汽油中含有不饱和烃，二者可用溴的四氯化碳溶液鉴别，故D正确。3．答案：C解析：在分馏塔中，位置越高温度越低，石油蒸气在上升途中会逐步液化分散成液体馏分，相对分子质量大、熔沸点高的优先在低出口处冷凝，即分馏塔出口越低，分馏出的馏分相对分子质量越大、熔沸点越高；A项，a、b、c三处，a处出口最高，a的沸点最低，A项错误；B项，b处出口在中间，b的熔点介于a、c之间，B项错误；C项，c处出口最低，c的沸点最高，c的平均相对分子质量最大，C项正确；D项，从分馏塔各个出口出来的馏分仍是混合物，D项错误。4．答案：C解析：石油裂解得到的汽油含有烯烃，可与溴水发生加成反应，故①正确；石油的分馏是依据各物质的沸点不同经加热气化和冷凝而分别的操作，故为物理变化，②错误；石油分馏试验中，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处，以测量馏出蒸气的温度，故③错误；石油分馏得到的汽油不止一种成分，是混合物，故④正确；答案选C。5．答案：C解析：石油裂解得到的主要是乙烯、丙烯、丁二烯等短链不饱和烃，石油裂化才能得到汽油，汽油为混合物，选项A错误；石油产品中有烷烃类物质，烷烃分子中没有不饱和键，不能发生聚合反应，选项B错误；自然 气的主要成分是CH4，燃烧产物无污染，故自然 气是一种清洁的化石燃料，选项C正确；水煤气是由碳与水在高温条件下反应得到的CO和H2组成的气体燃料，该过程是煤的气化，选项D错误。6．答案：C解析：自然 气的主要成分是甲烷，燃烧的产物是二氧化碳，是一种清洁、不行再生的化石燃料，故A正确；煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，气化是指将在高温下与水接触转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料气CO和氢气，液化是把煤转化成液体燃料甲醇的过程，都是化学变化，故B正确；石油的分馏只是物质状态的变化，是物理变化，而裂化和裂解都有新物质生成，属于化学变化，故C错误；煤的干馏可得到焦炉气、出炉煤气等产品，石油分馏可得到轻质油等产品，故D正确。7．答案：D解析：石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物，石油主要由液态烃构成，也溶有少量气态烃和固态烃，石油中确定含有C5～C11的烷烃，通过石油的分馏可以得到汽油、煤油等产品，A正确；C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到短链烃，如汽油，B正确；煤是由有机物和无机物组成的简单的混合物，C正确；煤中并不含有苯和甲苯，煤经过干馏发生简单的物理、化学变化后得到煤焦油等物质，煤焦油是含有多种芳香族化合物的简单混合物，在170℃以下蒸馏出来的馏出物里主要含有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，D错误。答案选D。8．答案：A解析：石油主要含有碳、氢两种元素，还含有硫、氮等元素，故A正确；自然 气、煤、石油属于化石燃料，在我国能源领域占有重要的地位，石油属于不行再生矿物能源，故B错误；裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程，有新物质生成，是化学变化，故C错误；石油分馏的产物有：石油气、汽油、煤油、柴油、沥青等物质，各馏分均是混合物，故D错误。故选A。9．答案：(1)溴水溴水褪色烯烃(2)溴水不再褪色上酸性高锰酸钾溶液溶液褪色苯的同系物解析：由于烯烃可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性高锰酸钾溶液褪色，依据这一性质差异，则先用溴水检验烯烃的存在，再用酸性高锰酸钾溶液检验苯的同系物的存在。(1)向样品中逐滴加入溴水，振荡，如看到溴水褪色，则证明有烯烃存在。(2)连续逐滴加溴水至不再褪色为止，用分液漏斗分出上层的裂化汽油样品，由于加足量溴水后，生成的卤代烃及水的密度均比烷烃和苯的同系物大，所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。向分别出的上层样品中加入酸性高锰酸钾溶液