课题2燃料的合理利用与开发（共2课时）（知识清单练习）2

课题2燃料的合理利用与开发（共2课时）知识清单：一、化学反应中的能量变化1．化学反应在生成新物质的同时，还伴随能量变化，而能量的变化通常表现为热量的变化，即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量，如电能。2．人类生活对能量的利用生活工业航天生产人体新陈代谢做饭、取暖等发电、烧制陶瓷、冶炼金属等发射火箭等开山采矿、定向爆炸、拆除危旧建筑等人体自身维持体温和日常活动所需要的能量等二、燃料及其应用1．化石燃料：煤、石油、天然气，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是混合物，不可再生能源。2．煤——工业的“粮食”（1）煤的组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素（2）煤的加工：“干馏”——隔绝空气加热，发生化学变化，得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷，用作燃料）（3）煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨酸雨的危害：①危害人体健康；②破坏土壤、森林和植被；③腐蚀建筑物及金属制品；④水体酸化，严重影响水生植物的生长防治酸雨措施：①大力推广使用脱硫煤；②用天然气或者其他清洁能源代替煤3．石油——工业的“血液”（1）石油的组成：主要含碳和氢元素，另外还含有氮元素，含铅化合物等。（2）石油的加工：“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同，分馏得到各种产品。（物理变化）4．天然气（1）主要成分：甲烷（CH4）（2）存在：天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。（3）物理性质：无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。（4）化学性质：可燃性化学方程式：CH4+2O22H2O+CO2实验现象结论导管口的甲烷燃烧发出淡蓝色火焰甲烷具有可燃性干冷的烧杯内壁干冷的烧杯中出现水雾说明甲烷一定含有氢元素。内壁涂有的澄清石灰水澄清石灰水变浑浊说明甲烷一定含有碳元素。【补充】把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可制得沼气。农村制取和使用沼气的主要意义：（1）可解决农村燃料问题；(2)可改善农村环境卫生：(3)可提高肥料质量；(4)促进农业生产的发展。【补充】检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）【补充】鉴别氢气、一氧化碳、甲烷：检验燃烧的产物（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊。）【补充】燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定，如果燃气的密度比空气的大，则安装在墙壁下方，反之，则安装在上方。5．乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）（1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。（2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯类等；②生产方式：发酵、蒸馏。（3）化学性质：可燃性，燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式：C2H5OH+3O23H2O+2CO2（4）用途：作燃料，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。6．氢气：（H2）（1）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。（2）化学性质：可燃性本身无毒，燃烧产物是水，是最清洁燃料；化学方程式：2H2+O22H2O（3）氢气作为未来最理想的燃料，优点：①可用水作原料，有广泛的来源；②燃烧放出的热量多，约为同质量汽油的三倍；③燃烧产物是水，不污染环境。缺点：①2H2O2H2↑+O2↑，耗用电能制取成本高和贮存困难，目前还不能广泛使用。实验室制取H2：常用锌和稀硫酸反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，发生装置：同实验室制取CO2的固液常温型，收集装置：采用排水法或向下排空气法收集。7．氢气的用途：作火箭、宇宙飞船的燃料；冶炼金属；合成氨、盐酸等8．其他能源：正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。（既解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染）9．氢气、一氧化碳、甲烷比较气体H2COCH4物理性质色态味无色无味的气体密度比空气小比空气略小比空气小溶解性难溶于水难溶于水难溶于水化学性质可燃性2H2+O22H2O2CO+O22CO2CH4+2O22H2O+CO2还原性CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2无检验方法①点燃，检验燃烧产物；②通过灼热氧化铜，检验产物①点燃，检验燃烧产物；②通过灼热氧化铜，检验产物点燃，检验燃烧产物三、合理利用与开发化石能源合理开采化石能源，节约使用化石燃料2．影响燃烧现象剧烈程度的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积氧气的浓度越大，燃烧就越剧烈，可燃物与氧气接触面积越大，燃烧就越剧烈。燃料不充分燃烧的缺点：产生的热量少，浪费资源，生成CO等污染空气的物质。【生活应用】（1）烧柴火时，不停的向炉膛扇风，增大与空气的接触。篝火晚会时，木材架空，增大氧气的量。（2）天然气灶做饭时，火焰呈黄色或橙色，锅底有黑色固体出现，氧气不足，燃烧不充分，此时应该将炉具的进风口“调大”，增大空气的进气量。3．汽车尾气中污染物：汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘等。防治措施：改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；(4)加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路；(5)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。4．为减少燃料使用和汽车尾气的污染，措施有：①减少煤等化石燃料的燃烧；②用步行、骑自行车或乘公交车上班；③植树造林，绿化环境，禁止乱砍乱伐；④改善汽车发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧；⑤安装尾气净化装置；⑥使用清洁能源；⑦加强监测和管理。一、选择题1．（2023·广东广州·中考真题）液氢、煤油（含C、H元素）、液氧可用作神州飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是（）A．火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧B．液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应C．液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染D．飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作【答案】B【解析】A、火箭发射时需要燃料大量的充分的燃烧，释放出大量的能量。空气中氧气体积分数仅为21%，不足以使燃料充分燃烧，所以需要液氧作为助燃剂，正确；B、氢气和氧气点燃生成水，是多种物质反应生成一种物质的反应，是化合反应。煤油含有碳、氢元素，在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，生成物是两种物质，不是化合反应。错误；C、液氢燃烧放出大量的热，是高能燃料，燃烧后的产物是水，对环境无污染，正确；D、飞船进入轨道后可利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，主要利用太阳能维持工作，正确；故选B。2．（2023·广西·中考真题）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日在新能源助力下成功升空。下列属于新能源的是（）A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤【答案】B【解析】A、天然气是化石燃料，不属于新能源，故A选项不符合题意；B、氢能是理想的高能燃料，属于新能源，故B选项符合题意；C、石油是化石燃料，不属于新能源，故C选项不符合题意；D、煤是化石燃料，不属于新能源，故D选项不符合题意。故选B。3．（2023年云南省中考）使用天然气做饭，点火后，发现炉火火焰呈现黄色，锅底出现黑色，这时就需要调大灶具的进风口：使用完毕，关闭开关，火焰熄灭。下列说法错误的是（）A．天然气会燃烧，因为它是可燃物B．点火是为了使温度达到天然气的着火点C．调大进风口的目的是提供足够的空气，使燃烧更充分D．关闭开关火焰熄灭，原因是温度降到了着火点以下【答案】D【解析】A、因为天然气是可燃物，所以会燃烧，故选项A说法正确；B、点火是为了使温度达到天然气的着火点，故选项B说法正确；C、调大进风口的目的是提供足够的空气，使燃烧更充分，故选项C说法正确；D、关闭开关火焰熄灭，原因是清除了可燃物，故选项D说法错误；故选：D。4．（2023年贵州省中考）“绿水青山就是金山银山”体现了生态文明思想。下列不符合这一思想的做法是（）A．生活垃圾分类处理，节约资源能源 B．合理使用农药化肥，增加粮食产量C．化石燃料取之不尽，提倡大量使用 D．使用公共交通出行，减少尾气污染【答案】C【解析】A、生活垃圾分类处理，节约资源能源，减少污染，体现了生态文明思想，故A不符合题意；B、合理使用农药化肥，增加粮食产量，减少污染，避免浪费，体现了生态文明思想，故B不符合题意；C、化石燃料的储量有限，短时间内不会再生，不能大量使用，故C符合题意；D、使用公共交通出行，减少尾气污染，体现了生态文明思想，故D不符合题意。故选C。5．（2023年四川省成都市中考）成都市连续14年位居“中国最具幸福感城市”第一名，城市发展取得重大成就。下列做法不符合新时代成都发展理念的是（）A．提升非化石能源消费比重 B．减少公园绿地增加住宅建设C．推动大气污染防治协同立法 D．降低，做靓“雪山下的公园城市”【答案】B【解析】A、在能源的供给端，要提升清洁能源生产的能力，重点建设一批清洁能源基地，实现多能互补，逐步提升非化石能源比重，故A符合新时代发展理念；B、绿色建筑的核心要素包括减轻建筑对环境的负荷，减少公园绿地增加住宅建设不利于人与自然和谐共处，所以不能减少公园绿地增加住宅建设，故B不符合新时代发展理念；C、推动大气污染防治协同立法，有利于防治大气污染，有利于环境保护，故C符合新时代发展理念；D、降低PM2.5，做靓“雪山下的公园城市”，有利于防治大气污染，有利于环境保护，故D符合新时代发展理念；故选B。6．（2023年天津市中考）下列叙述正确的是（）A．可以采用降低可燃物着火点的方法灭火B．做实验时，不慎碰倒酒精灯，酒精在桌面上燃烧起来，可用水浇灭C．氢气是清洁、高能燃料，氢氧燃料电池可作为汽车的驱动电源D．做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，则需调小灶具进风口【答案】C【解析】A、可以采用降低温度到可燃物着火点以下的方法灭火。A不正确；B、酒精的密度小于水的密度，水倒在桌面上，用来灭火，会使燃烧的面积增大。B不正确；C、氢气是理想的清洁、高能燃料。目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等。C正确；D、做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，说明燃烧不充分，需调大灶具进风口。D不正确。综上所述：选择C。7．（2023年云南省中考）下列不属于新能源的是（）A．石油 B．潮汐能 C．太阳能 D．地热能【答案】A【解析】A、石油属于化石燃料，属于传统能源，符合题意；B、潮汐能是正在开发和利用的新能源，不符合题意；C、太阳能是正在开发和利用的新能源，不符合题意；D、地热能是正在开发和利用的新能源，不符合题意。故选A。8．（2023年湖南省怀化市中考）现代社会，化学与生产、生活密切相关。下列描述错误的是（）A．某些商贩用甲醛水溶液（福尔马林）浸泡海鲜，这样的海鲜可放心食用B．人们正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能等C．日常使用的金属材料，大多数属于合会D．塑料、合成纤维、合成橡胶是当今社会使用的三大合成材料【答案】A【解析】A、不能用甲醛水溶液（福尔马林）浸泡海鲜，甲醛本身有毒，甲醛会破坏蛋白质结构，有害身体，不能食用；选项错误，符合题意；B、太阳能、风能、地热能、潮汐能是人们正在开发和利用的新能源；选项正确，不符合题意；C、金属材料包含纯金属和合金，日常使用的金属材料，大多数都为合金，合金的性能更优异，如合金的硬度增大、熔点降低、抗腐蚀性强；选项正确，不符合题意；D、塑料、合成纤维、合成橡胶都属于合成材料；选项正确，不符合题意；故选：A。9．（2023年湖南省衡阳市中考）阅读下面信息，回答相关问题。习近平总书记在致金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电的贺信中指出：“白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组，实现了我国高端装备制造的重大夹破。”中国电力企业联合会近日发布报告指出：截止至今年3月底，全国全口径发电装机容量26.2亿千瓦。其中非化石能源发电装机容量13.3亿千瓦，同比增长15.9%，占总装机容量比重为50.5%，首次超过50%，形成了多元化清洁能源供应体系。(1)煤属于不可再生能源，生活中常将煤做成蜂窝状，其原因是_____。(2)大量使用化石燃料，可能导致温室效应增强，由此可能产生的危害有_____(任写一条)。(3)国家正在大力构建多元化清洁能源供应体系，下列措施符合这一主题的是_____。A．大力发展核电 B．使用火力发电C．推广新能源汽车的使用 D．采用太阳能为城乡道路照明【答案】(1)增大煤与氧气的接触面积，使煤燃烧的更充分；(2)两极冰川融化（合理即可）；(3)ACD【解析】（1）生活中常将煤做成蜂窝状，其原因是增大煤与氧气的接触面积，使煤燃烧的更充分。（2）温室效应产生的危害有全球性的气候变暖、两极冰川融化、海平面上升淹没部分沿海的城市等合理即可。（3）A、大力发展核电属于清洁能源，故A符合题意；B、使用火力发电是燃烧煤，不属于清洁能源，故B不符合题意；C、推广新能源汽车的使用，属于清洁能源，故C符合题意；D、采用太阳能为城乡道路照明，太阳能属于清洁能源，故D符合题意。故选：ACD。10．（2023年天津市中考）环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。(1)下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是_____(填序号)。A．利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料B．大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式_____。(3)载人航天器中，航天员呼出的二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水，水电解得到氢气和氧气，氧气供给航天员呼吸。写出在一定条件下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水的化学方程式_____。【答案】(1)B；(2)；(3)【解析】（1）A、利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料，可减少二氧化碳的排放，符合绿色、低碳生产方式，不符合题意；B、大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺，会产生大量的二氧化碳，不符合绿色、低碳生产方式，符合题意。故填：B。（2）乙醇与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。（3）二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为：。11．（2023辽宁统考中考真题）《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。下图是不同年份中世界能源占比结构图，请回答下列问题

(1)比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是。(2)天然气是比较清洁的能源，其主要成分燃烧的化学方程式为。(3)人们正在利用和开发的新能源有(写一种)。(4)减少CO2排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是_____(填字母)。A．随手关灯 B．节约用纸 C．多使用一次性木筷【答案】(1)煤炭、石油；(2)；(3)太阳能或水能或风能或地热能或潮汐能等（合理即可）；(4)AB【解析】（1）根据图示比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是煤炭和石油；（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷与氧气点燃生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（3）人们正在利用和开发的新能源有太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能等（合理即可）；（4）A、随手关灯，有利于节能减排，符合低碳理念，符合题意；B、节约用纸，有利于节能减排，符合低碳理念，符合题意；C、多使用一次性木筷，会能增加树木的砍伐，从而减少二氧化碳的消耗，不符合低碳理念，不符合题意；故选AB。12．（2023·内蒙古包头·中考真题）2022年10月31日，长征五号运载火箭发射取得圆满成功。该运载火箭使用液氢、煤油等物质作燃料。请回答下列问题：(1)液氢和煤油作燃料利用的化学性质是_______。与煤油相比液氢作燃料的优点是________(写一条即可)。(2)煤油在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，由此推知煤油中一定含有的元素是_______(填元素符号)。【答案】(1)可燃性；产物是水，清洁或热值高等；(2)C、H/H、C【解析】（1）液氢和煤油作燃料利用的化学性质是可燃性，与煤油相比液氢作燃料的优点是产物是水，清洁或热值高等；（2）煤油在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，氧气只能提供氧元素，推知煤油中一定含有的元素是C、H。13．（2023甘肃金昌统考中考真题）能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，化石燃料属于（填“可再生”或“不可再生”）能源。(2)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。含硫煤不充分燃烧产生的气体污染物有（填化学式）。(3)为控制二氧化碳的排放量，科学家采取新技术，将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为重要的化工原料乙烯（C2H4）和水，反应的化学方程式为。(4)目前世界各国都大力提倡使用新能源，请你写出一种新能源的名称。【答案】(1)不可再生；(2)SO2、CO；(3)；(4)太阳能/地热能/风能#生物质能/潮汐能/核能【解析】（1）三大化石燃料：煤、石油和天然气，属于不可再生能源；（2）含硫煤中含有碳、硫元素，不充分燃烧产生的气体污染物有SO2、CO；（3）二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为乙烯（C2H4）和水，该反应化学方程式：；（4）目前新能源有太阳能、地热能、风能、生物质能、潮汐能和核能。14．（2023黑龙江统考中考真题）国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布：中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量吸收不可避免的碳排放。(1)大气中的CO2主要来自化石燃料的燃烧，化石燃料属于（填“可再生”或“不可再生”）能源。(2)随着全球能源使用量的增加，化石燃料日趋枯竭，在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”一一“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物。甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式。(3)发展“低碳”经济，提倡“低碳生活”，已成为社会发展的总趋势。下列做法有利于实现“碳中和”的是_______（填字母）。A．能源结构向多元清洁和“低碳”方向转型B．发展公共交通事业，提倡绿色出行C．退耕还林，大力植树造林【答案】(1)不可再生；(2)；(3)ABC【解析】（1）化石燃料在短期内得不到补充，属于不可再生能源；（2）甲烷与氧气点燃生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为；（3）发展“低碳经济”，提倡“低碳生活”，一方面要减少二氧化碳的排放，另一方面要利用植物光合作用吸收二氧化碳；A、能源结构向多元清洁和低碳方向转型，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，符合题意；B、发展公共交通事业，提倡绿色出行，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，符合题意；C、退耕还林，大力植树造林，可以利用植物光合作用吸收二氧化碳，有利于实现“碳中和”，符合题意；故选：ABC。15．（2023福建统考中考真题）为探析化学反应的微观过程，学习小组查得资料：福建学者揭示了硼基催化剂催化甲烷与氧气反应生成X、Y和Z等的过程，局部过程的微观示意图如下（“…”表示省略相关过程）。请和小组同学一起研究。

(1)主要成分为甲烷的化石燃料是（填一种）。(2)X为一氧化碳分子，参照上图，画出该分子的微观示意图：。(3)B2O3中氧元素的化合价为2，则硼元素的化合价为。(4)甲烷与氧气在催化剂作用下生成Z和水，反应的化学方程式为。(5)生成Y的过程如图中虚线框所示，且各微粒数比为1:1:1:1，则Y的化学式为。【答案】(1)天然气（或其他合理答案）；(2)；(3)+3；(4)；(5)C2H6【解析】（1）天然气的主要成分是甲烷。（2）X为一氧化碳分子，一个一氧化碳分子由1个碳原子和1个氢原子构成，故微观示意图为：。（3）B2O3中氧元素的化合价为2，设硼元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可知2x+(2)×3=0，则x=+3。（4）甲烷与氧气在催化剂作用下生成Z和水，根据微观示意图可知Z是CH2O，故化学方程式为：。（5）虚线框中是CH3和CH4生成Y和H，各微粒数比为1:1:1:1，则反应物中有两个碳原子和七个氢原子，生成物有一个氢原子，所以Y的化学式为C2H6。16．（2023湖南长沙统考中考真题）认真阅读下列材料，回答有关问题。煤被誉为“工业的粮食”、“黑色金子”。煤最大的用途是作为燃料，用于发电。煤燃烧过程中产生硫的氧化物，可以生产出优质硫酸。煤灰和煤渣可以用来制造水泥等建筑材料，在煤灰里甚至还可以提取出半导体材料——锗和镓。“煤氏三兄弟”是指无烟煤、烟煤、褐煤，它们的含碳量依次降低。无烟煤是一种很好的燃料，烧起来火力很强，发热量最高，烟尘很少，燃烧后灰渣也不多。(1)根据“煤燃烧过程中产生硫的氧化物”，说明煤中除碳元素以外还含有元素；(2)“无烟煤、烟煤、褐煤”中含碳量最低的是；(3)无烟煤作为一种很好的燃料，原因是（任写一点）。【答案】(1)硫/S；(2)褐煤；(3)烧起来火力很强/发热量最高/烟尘很少/燃烧后灰渣也不多【解析】（1）根据“煤燃烧过程中产生硫的氧化物”，说明煤中除碳元素以外还含有硫元素，故填：硫或S；（2）根据短文中信息：“煤氏三兄弟”是指无烟煤、烟煤、褐煤，它们的含碳量依次降低，因此“无烟煤、烟煤、褐煤”中含碳量最低的是褐煤，故填：褐煤；（3）无烟煤是一种很好的燃料，烧起来火力很强，发热量最高，烟尘很少，燃烧后灰渣也不多，故填：烧起来火力很强或发热量最高或烟尘很少或燃烧后灰渣也不多。17．（2023山东枣庄统考中考真题）天然气不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。经过多年努力，我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。方法一：煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。方法二：开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源。方法三：开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生井喷意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。

根据以上材料，回答下列问题：(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用。(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：CO+3H2CH4+H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为(写化学方程式)。(3)从物质分类角度分析，方法二中的煤层气属于(填“纯净物”或“混合物”)。(4)根据方法三，判断有关可燃冰的说法正确的是_______。A．在15℃和100atm时，可燃冰能稳定存在B．可燃冰开采时若出现差错，可能导致严重的自然灾害(5)“碳中和”中的“碳”是指(填“CO”或“CO2”)。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是A．植树造林 B．焚烧秸秆 C．节能减排 D．燃放烟花【答案】(1)甲烷化催化剂；(2)；(3)混合物；(4)B；(5)CO2；AC【解析】（1）由题干信息可知，在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用，故一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用甲烷化催化剂；（2）参照一氧化碳转化为甲烷的原理，则二氧化碳和氢气在高温、高压和甲烷化催化剂的作用下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：；（3）煤层气以甲烷为主要成分，还含有其它物质，属于混合物；（4）A、由图可知，在15℃和100atm时，可燃冰不能稳定存在，已经转化为甲烷气体和水，不符合题意；B、可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生井喷意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，故可燃冰开采时若出现差错，可能导致严重的自然灾害，符合题意。故选B；（5）“碳中和”中的“碳”是指CO2；A、植树造林，可以增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的含量，符合“碳中和”理念，符合题意；B、焚烧秸秆会产生大量的二氧化碳，不符合“碳中和”理念，不符合题意；C、节能减排，可以减少二氧化碳的排放，符合“碳中和”理念，符合题意；D、燃放烟花，会产生大量的二氧化碳，不符合“碳中和”理念，不符合题意。故选AC。一、选择题1．（2023·辽宁阜新·一模）新能源汽车将逐渐取代传统燃油汽车。下列不属于新能源的是（）A．氢能 B．石油 C．太阳能 D．地热能【答案】B【解析】新能源是指氢能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等；石油、煤、天然气是三大化石燃料，所以石油不属于新能源；故选：B。2．（2023·湖北恩施·模拟预测）下列属于化学变化的是（）A．工业上用分离空气法制氧气 B．用石灰浆刷墙壁，干燥后墙面变硬C．石油分馏后得到汽油、煤油、柴油等物质 D．干冰升华【答案】B【解析】A.工业上从空气中分离出氧气过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，说法错误；B.用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬过程中有新物质碳酸钙等生成，属于化学变化，说法正确；C.石油分馏利用物质的熔点不同将混合物分离，分馏后没有新物质生成，属于物理变化，故说法错误；D.干冰升华过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，说法错误；故选：B。3．（2023·河北保定·一模）以下能量变化是由物理变化引起的是（）A．鞭炮爆炸发声 B．天然气燃烧放热C．煤燃烧火力发电 D．电水壶通电放热【答案】D【解析】A、鞭炮爆炸是由燃烧引起的，燃烧有新物质生成，是化学变化，所以鞭炮爆炸是化学变化，故A错误；B、天然气（主要成分是甲烷）燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；C、煤燃烧生成二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，故C错误；D、电水壶通电放热没有新物质生成，属于物理变化，故D正确；故选：D。4．（2023·云南德宏·一模）据新华社北京4月6日电，氢负离子(H)导体在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池等领域具有广阔应用前景，未来有望引领一系列能源技术革新。我国科学家日前通过机械化学方法，在氢化镧晶格中引入大量的缺陷和晶界，开发了首例温和条件下超快氢负离子导体。此项研究实现了氢负离子在温和条件下(零下40摄氏度至80摄氏度)的超快传导。此前的研究中，氢负离子导体只能在300摄氏度左右实现超快传导。下列说法正确的有（）①氢负离子导体具有广阔的应用前景②此前氢负离子导体研究面临操作温度高等问题③氢负离子的微粒结构示意图为

④氢负离子是一种其有很大开发潜能的氢载体和能量载体A．1条 B．2条 C．3条 D．4条【答案】C【解析】①依据题意：氢负离子(H)导体在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池等领域具有广阔应用前景，故氢负离子导体具有广阔的应用前景，正确；②依据题意：此前的研究中，氢负离子导体只能在300摄氏度左右实现超快传导，故此前氢负离子导体研究面临操作温度高等问题，正确；③氢原子得到一个电子形成氢负离子，故氢负离子的微粒结构示意图为

，错误；④依据题意，氢负离子是一种其有很大开发潜能的氢载体和能量载体，正确；正确的有①②④。故选C。5．（2023·四川乐山·二模）环境保护、开发新能源是未来能源利用的主旋律。下列做法最有利于环境保护的是（）A．开发太阳能取代煤、天然气等能源 B．用天然气代替煤和石油C．用核能代替水力发电 D．废电池与其他废品一起填埋【答案】A【解析】A、开发使用太阳能是最有利于保护环境的，太阳能是取之不尽用之不竭的环保的新能源，是最有利于环境保护；B、天然气是一次能源，也属于不可再生能源，天然气燃烧有二氧化碳产生，不是最有利于环境保护；C、核能虽然是新能源，但是核能是不可再生能源，核反应时有核辐射，不是最有利于环境保护；D、废电池与不能与其他废品一起填埋，电池里有汞、镉重金属，会污染环境，破坏生态，不是最有利于环境保护；答案：A。6．（2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测）下列关于资源、能源的叙述正确的是（）A．空气是宝贵的自然资源，CO、NO2和CO2都是可导致空气污染的气体B．节约水资源在农业上可改大水漫灌为喷灌和滴灌，可节水90%以上C．在汽油中加入乙醇，不仅能节省石油资源，而且避免了汽车尾气造成的空气污染D．矿物资源的储量有限，而且不能再生，我们要保护金属资源【答案】D【解析】A、空气是宝贵的自然资源，CO、NO2都是可导致空气污染的气体，二氧化碳不是空气污染物，说法错误；B、节约水资源在农业上可改变大水漫灌为喷灌和滴灌，节水不能达到90%以上，说法错误；C、在汽油中加入乙醇，不仅能节省石油资源，而且能减少汽车尾气造成的空气污染，因为乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水，产物不会污染空气，说法错误；D、矿物资源的储量有限，而且不能再生，我们要保护金属资源，说法正确；答案：D。7．（2023·广西百色·一模）广西公布各市《环境空气质量》排行榜后，各地都采取措施努力提高空气质量，下列措施中，不利于提高空气质量的是（）A．用清洁能源代替化石燃料 B．将生活垃圾焚烧处理C．扩大城市绿化面积 D．改进汽车尾气净化技术【答案】B【解析】A、用清洁能源代替化石燃料可减少化石燃料燃烧产生的粉尘、一氧化碳、二氧化硫等污染物。不符合题意；B、将生活垃圾焚烧处理会产生大量的粉尘、一氧化碳等污染物。符合题意；C、扩大城市绿化面积可减少粉尘，同时可利用植物吸收部分有害气体。不符合题意；D、改进汽车尾气净化技术可减少汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等。不符合题意；故选B。8．（2023·山东泰安·二模）“双碳”即碳达峰与碳中和。落实“双碳”行动，共建美丽家园。下列做法符合该理念的是（）A．为了避免疾病传播，使用一次性木筷子B．为方便翻阅，纸使用单面打印C．为满足社会使用，大力发展火力发电D．为出行方面，尽量使用共享自行车【答案】D【解析】A、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，使用一次性木筷子，增加了森林的砍伐，不利于实现“双碳”，故不符合题意；B、A4纸使用单面打印，增加了纸张的消耗，增加了二氧化碳的含量，不利于实现“双碳”，不符合题意；C、大力发展火力发电，会产生大量的污染物，产生大量的二氧化碳，不利于实现“双碳”，不符合题意；D、尽量使用共享自行车，可以减少私家车的使用，有利于减少二氧化碳的排放，有利于实现“双碳”，符合题意；故选：D。9．（2023·安徽·二模）树立环保意识，践行环境友好型生活方式。下列做法中，不利于保护环境的是（）A．加大绿化面积，美化居住环境 B．积极开发和利用氢能等新能源C．直接焚烧塑料垃圾，保护环境 D．推广秸秆综合利用，杜绝露天焚烧【答案】C【解析】A、加大绿化面积，可以净化空气，美化居住环境，故选项说法正确；B、积极开发和利用氢能等新能源，减少化石燃料的使用，有利于保护环境，故选项说法正确；C、直接焚烧塑料垃圾，会产生大量的空气污染物，不利于保护环境，故选项说法错误；D、推广秸秆综合利用，杜绝露天焚烧，有利于资源的重复利用，且保护环境，故选项说法正确。故选C。10．（2023·河南信阳·三模）化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列示例说法正确的是（）A．化学观念：化学变化常伴随着能量的变化，所以有能量变化的一定是化学变化B．科学思维：同种元素的质子数相同，所以质子数相同的微粒一定是同种元素C．科学探究与实践：将火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中约1~2s后取出，探究火焰哪层温度最高D．科学态度与责任：用红磷测定空气中氧气含量，实验结果小于，直接修改实验数据【答案】C【解析】A、化学变化常伴随着能量的变化，但是有能量变化的不一定是化学变化，例如灯泡通电时发光、放热，不是化学变化，故A说法错误；B、同种元素的质子数相同，但质子数相同的微粒不一定是同种元素，如水分子和氖原子质子数都为10，但不是同种元素，故B说法错误；C、温度越高，木条炭化的越快，将火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中约1～2s后取出，可以观察到火柴梗接触外焰的部分最先变黑炭化，说明外焰温度最高，故C说法正确；D、用红磷测定空气中氧气含量，实验结果小于五分之一，应该进行误差分析，查找原因后继续实验，而不是直接修改实验数据，故D说法错误；故选：C。11．（2023·安徽蚌埠·三模）“富煤、贫油、少气”是我国能源结构的显著特点，科学家尝试将煤制成天然气取得了较大进展。其中下图“甲烷化”是关键的环节，下列说法正确的是（）

反应前后分子和原子的种类都没有发生改变 B．该反应前后氢元素的化合价不变C.将煤制成天然气有利于燃料的充分利用 D．反应前后催化剂的性质一定不变【答案】C【解析】A、化学反应前后分子的种类发生了改变，由二氧化碳分子和氢气分子变成了甲烷分子和水分子，原子的种类都没有发生改变，反应前后均是碳原子、氢原子和氧原子，选项错误；B、反应前氢元素在单质H2中化合价为0价，反应后氢元素在H2O中显+1价，在CH4中显+1价，化合价发生了改变，选项错误；C、将煤制成天然气，反应接触面积增大，有利于燃料的充分利用，选项正确；D、反应前后，催化剂的化学性质不变，但物理性质可能会改变，选项错误；故选：C。12．（2023·吉林四平·一模）温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题，我国由此提出“碳达峰”和“碳中和”目标。(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是；(2)造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料：煤、和天然气的过度使用。【答案】(1)二氧化碳/CO2；(2)石油【解析】（1）“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是二氧化碳；（2）造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料的过度使用，化石燃料包括煤、石油、天然气。13．（2023·湖北宜昌·模拟预测）能源利用是人类共同关注的问题。(1)目前，人们使用的大多燃料是化石燃料，它是能源(填“可再生”或“不可再生”)；2017年5月18日，我国首次海域“可燃冰”试采成功，中共中央、国务院发出贺电，中国人民又一次攀登上了世界科技的新高峰。“可燃冰”是天然气水合物，外观像冰一样，遇火即可燃烧。燃烧必须满足一定条件才能发生，“可燃冰”为燃烧提供了。(2)氢能是一种极具发展潜力的清洁能。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示。写出反应I中，发生反应的化学方程式：。【答案】(1)不可再生；可燃物；(2)SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI【解析】（1）化石燃料属于不可再生能源；可燃冰具有可燃性，为燃烧提供了可燃物；（2）由图知反应Ⅰ的反应物为SO2、I2和H2O，生成物为H2SO4和HI，反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。14．（2023·福建泉州·模拟预测）化学与“碳达峰”、“碳中和”。(1)“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”所指的物质是。(填物质名称)(2)工业上在“Ni基催化剂”作用下，用天然气“捕获”二氧化碳，其反应的微观示意图如图所示。

①方框内的微粒是一种单质分子，其化学式为。②以上反应的化学方程式为。从微观角度看，变化过程中的种类没有改变。保持B物质化学性质的微粒是。(填微粒名称)③大量使用煤和石油等化石燃料，会增加碳的排放，还会产生SO2形成酸雨，形成原理为：2SO2+O2+2X=2H2SO4，X的化学式为。(3)助力实现“碳达峰”、“碳中和”，必须大力开发利用其他新能源，如(举一例)。【答案】(1)二氧化碳；(2)H2；；原子；二氧化碳分子；H2O；(3)太阳能或风能或地热能或潮汐能（合理即可）【解析】（1）“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”所指的物质是二氧化碳，故填：二氧化碳。（2）方框内的微粒是一种单质分子，由微观示意图和质量守恒定律知，该单质分子为氢分子，化学式为H2，故①填：H2。由微观示意图知，该反应是甲烷和二氧化碳在催化剂作用下反应生成氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为：，故②填：。从微观角度看，变化过程中原子的种类没有发生改变，故③填：原子。由微观示意图知，B物质是二氧化碳，二氧化碳由二氧化碳分子构成，二氧化碳分子是保持其化学性质的微粒，故④填：二氧化碳分子。化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应后含有4个H、2个S、8个O，反应前已有2个S、6个O，则X中有2个H，1个O，所以X的化学式为H2O，故⑤填：H2O。（3）开发利用其他新能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能等，减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，助力实现“碳达峰”、“碳中和”，故填：太阳能或风能或地热能或潮汐能（合理即可）。15．（2023·湖北随州·一模）能源的综合利用、研发与社会可持续发展密切相关。目前应用最广泛的能源是煤、石油、天然气等化石燃料。如图是家用燃料的更新历程：(1)煤被誉为“工业的粮食”，它属于(填“纯净物”或“混合物”)。(2)天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为。(3)下列有关家用燃料更新的理由错误的是_____(填序号)。A．减少煤燃烧过程中产生的污染物B．气体燃料燃烧的更充分C．天然气是可再生的能源(4)填写下表并回答问题燃料主要成分主要成分的含碳量液化石油气丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)丙烷(C3Hs)中碳的质量分数为81.8%丁烷(C4H10)中碳的质量分数为82.8%天然气甲烷(CH4)甲烷(CH4)碳的质量分数为通过该数据分析可知，相同条件下，使用天然气更环保的原因是：天然气中碳元素含量更低，燃烧时生成的二氧化碳更少。(5)目前，化石燃料正面临着日益枯竭的危机，人们正在利用和开发其他能源，例如氢能、太阳能、风能等。风能的优点有(写一点)。【答案】(1)混合物；(2)；(3)C；(4)75%；(5)蕴量巨大、分布广泛、可以再生、无污染等（合理即可）【解析】（1）煤被誉为“工业的粮食”，是由多种物质组成的，属于混合物；（2）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（3）A、煤燃烧会产生大量的污染物，不利于环境保护，所以要减少煤燃烧过程中产生的污染物，故A说法正确；B、由家用燃料的更新历程，由煤到使用气体，气体燃料燃烧的更充分，故B说法正确；C、天然气是一种化石燃料，属于不可再生的能源，故C说法错误；故选：C；（4）甲烷（CH4）碳的质量分数为：；（5）目前，化石燃料正面临着日益枯竭的危机，人们正在利用和开发其他能源，例如氢能、太阳能、风能等。风能的优点有蕴量巨大、分布广泛、可以再生、无污染等（合理即可）。16．（2023·湖南郴州·二模）2023年2月23日，新建厦门北站建筑面积约1400平方米的天窗施工调试成功，标志着中国高铁站房面积最大智能天窗建成。根据厦门地区以往天气计算，智能天窗投入使用后，预计每年可节省约40天的通风系统运转，相当于每年减少14.13吨二氧化碳排放。减少二氧化碳的排放，实现“碳中和”，已成为全球共识。请回答下列问题：

(1)图1是产生二氧化碳的部分途径，大气中的二氧化碳排放过多会引发的环境问题是。图甲是天然气的主要成分，乙为有毒气体，丙可用于实验室制取二氧化碳。则甲的化学式为。(2)小威同学利用所学化学知识，为净化空气，设计了一个简易CO2捕捉器，其捕捉CO2的流程如图2所示。根据捕捉器流程图。图2中将固体和液体分离的操作方法是；请用化学方程式表示图2中捕捉CO2的原理：。【答案】(1)温室效应；CH4；(2)过滤；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O【解析】（1）大气中的二氧化碳过多会引发的环境问题是温室效应；甲是天然气的主要成分，所以甲是甲烷，化学式为CH4；（2）图2中固体和液体分离的操作方法是过滤；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。17．（2023·福建漳州·模拟预测）我国向世界承诺：到2060年实现“碳中和”，达到相对“零排放”。为了达到“零排放”，减少碳的排放和加强CO2的综合利用是目前研究的热点。下图是全球碳循环示意图。

(1)写出天然气燃烧的化学方程式。实现“碳中和”有利于缓解的环境问题是。(2)我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2转化为甲醇（CH3OH），原理如图所示，并于2023年2月首次投产，该反应的化学方程式为。

(3)下列措施有利于实现“碳中和”的做法是______。A．大量燃烧化石燃料 B．植树造林，增大绿化面积C．利用化学技术捕捉CO2并转化 D．开发、利用清洁能源，如太阳能等【答案】(1)CH4+2O