课题2燃料的合理利用与开发（共2课时）（知识清单练习）（原卷版）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．在，还，而能量的变化通常表现为的变化，即现象。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：、、，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，，。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，得到（冶炼金属）、（化工原料）、（主要含氢气、一氧化碳、甲烷，用作燃料）（3）煤燃烧会产生、等，会形成酸雨的危害：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；②用天然气或者其他煤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，分馏得到各种产品。（）4．天然气（1）主要成分：甲烷（）（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：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：（），俗名。（）（1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，。（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：，燃烧时发出。化学方程式：（4）用途：，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。6．氢气：（）（1）物理性质：无色、无味的气体，，。（2）化学性质：本身，燃烧产物，是；化学方程式：（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：①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：，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：、、氧气的浓度越大，，可燃物与氧气接触面积越大，。燃料不充分燃烧的缺点：，，。【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“”，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”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_____。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)。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。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。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）。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。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：。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)。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)。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