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课时作业(二十五)　煤、石油和天然气的综合利用
(分值：54分　选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一　煤、天然气的综合利用
1．我国首次试开采可燃冰圆满成功，下列与可燃冰(CH4·nH2O)释放的气体成分相同的是(　　)
A．沼气 B．水煤气
C．液化石油气 D．焦炉气
2．[2024·安徽合肥高一检测]有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．煤和水煤气都属于化石燃料
B．煤中含有焦炉气、煤焦油、焦炭等物质
C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
D．②是煤的气化方式之一
题组二　石油的综合利用
3．[2024·内蒙古包头高一检测]自然资源的综合利用对人类极其重要，下列资源的开发利用中，不涉及化学变化的是(　　)
A．煤的气化 B．煤的干馏
C．石油的分馏 D．石油的裂化
4．[2024·江苏南京高一检测]下列说法错误的是(　　)
A．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量
B．含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
D．石油裂化和裂解都属于物理变化
5．石油蒸馏装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．仪器W的名称：圆底烧瓶
B．碎瓷片的作用：催化剂
C．冷却水的流向：X进水，Y出水
D．收集到的60～150 ℃的馏分为混合物
题组三　煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展
6．[2024·河北张家口高一检测]近年来，我国科学家开发了二氧化碳加氢制汽油技术，该研究被誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”，被《自然》杂志选为研究亮点。其转化过程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．汽油通常由石油的干馏获得
B．制备过程中CO2被还原
C．汽油是由C、H、O元素组成的纯净物
D．制备过程中的反应Ⅱ属于化合反应
[能力提升练]
7．加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述中不正确的是(　　)
A．聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—
B．装置乙的试管中可收集到苯和甲苯
C．装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃
D．最后收集的气体可作燃料
8．对煤干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．煤的干馏过程发生了复杂的物理、化学变化
B．向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝
C．c装置可检验产生的气体中一定含有H2S
D．e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色
9．[2024·浙江杭州学军中学高一检测]“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2。下面关于该过程的说法不正确的是(　　)
A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B．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
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，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
10．(6分)北宋的沈括记载了在陕西榆林地区，有老百姓用石油点灯，同一时期西方也用石油制作成了一种燃烧的武器，叫“希腊火”。“石油”这个中文名称是由北宋科学家沈括第一次命名的。如图是石油分馏塔的示意图。
(1)图中a、b、c三处馏分的沸点最低的是________。
(2)图中a、b、c三处的馏分的平均相对分子质量最大的是________。
(3)采用________可以综合利用重油。
11．(7分)某市家用燃料的更新经历了如图几个过程。
请回答下列问题：
(1)为了使煤充分燃烧，可采取的措施是__________________。
(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是________。
(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答一条即可)。
[拔高培优练]
12．(14分)[2024·安徽合肥高一检测]煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①C＋H2O(g)CO+H2，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验：
[实验]　使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后的气体。
[提出假设]　对气体的成分提出了三种假设。
假设1：该气体是CO、H2、H2O。
假设2：该气体是CO2、H2、H2O。
(1)假设3：
________________________________________________________________________。
[设计实验方案，验证假设]
拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3(加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽)。
(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用)：混合气体→dc→________→________→________→________→________→ij。
(3)仪器A中需要加入的试剂名称为________，其中反应的化学方程式可能有
________________________________________________________________________。
(4)仪器B中需加入试剂的名称是________，其作用是
________________________________________________________________________。
(5)本实验的尾气需处理，处理的方法为
________________________________________________________________________。
课时作业(二十五)　煤、石油和天然气的综合利用
1．解析：沼气的主要成分是甲烷，A项正确；水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，B项错误；液化石油气的主要成分是4个及以下碳原子烃的混合物，C项错误；焦炉气主要是通过煤的干馏得到的，主要成分是CO、H2、CH4和C2H4等，D项错误。
答案：A
2．解析：水煤气属于二次能源，不是化石燃料，A错误；煤干馏后能得到这些物质，但煤本身并不含这些物质，B错误；①是煤的干馏，需隔绝空气，C错误；煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程，煤干馏得到的焦炭和水蒸气在高温下生成水煤气是煤的气化方式之一，D正确。
答案：D
3．解析：煤的气化有新物质生成，A错误；煤的干馏有新物质生成，B错误；石油的分馏没有新物质生成，C正确；石油的裂化有新物质生成，D错误。
答案：C
4．解析：含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油，故B正确；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃，乙烯、丙烯是重要的有机化工原料，故C正确；石油的裂化和裂解实际上都是烃的分解反应，都属于化学变化，故D错误。
答案：D
5．解析：仪器W的名称是蒸馏烧瓶，A错误；碎瓷片的作用是防止暴沸，不是催化剂，B错误；冷凝管中冷却水从下口通入，上口流出，故X是出水口，Y是进水口，C错误；石油分馏得到汽油、煤油、柴油等馏分，都是多种烃的混合物，D正确。
答案：D
6．解析：汽油通常由石油的分馏和重油的裂化获得，故A错误；制备过程中CO2被还原生成CO，C的化合价降低，故B正确；汽油是由C、H元素组成的混合物，含有多种烷烃、环烷烃等，故C错误；由元素守恒可知，反应Ⅱ除了生成烃以外，还会生成含氧元素的化合物，故制备过程中的反应Ⅱ不属于化合反应，故D错误。
答案：B
7．解析：聚丙烯的链节是，故A错误；加热聚丙烯废塑料可以得到芳香烃苯和甲苯，苯和甲苯的沸点较高，故B正确；烯烃可以与溴单质发生加成反应生成卤代烃，故C正确；最后收集的气体为氢气和甲烷，可作燃料，故D正确。
答案：A
8．解析：煤的干馏是隔绝空气加强热发生复杂的物理、化学变化的过程，主要产物有焦炭、焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油等，故A正确；煤的干馏产物中有氨生成，氨进入b装置极易溶于水生成一水合氨，溶液呈碱性，则向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝，故B正确；焦炉气中生成的乙烯气体等也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，不一定是硫化氢，故C错误；焦炉气中含氢气、一氧化碳等还原性气体，可以还原氧化铜生成单质铜，e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色，故D正确。
答案：C
9．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，因此从总体上来看，将煤气化或液化后再使用，还是比较合理的，故B错误。
答案：B
10．解析：(1)(2)馏分含碳数a答案：(1)a　(2)c　(3)裂化和裂解
11．解析：(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(将煤粉碎)。
(2)C＋H2O(g)CO＋H2，即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2。
(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水：
C3H8＋5O23CO2＋4H2O。
(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。
答案：(1)通入足量的空气或增大固体表面积(将煤粉碎)
(2)CO和H2
(3)C3H8＋5O23CO2＋4H2O
(4)减少了粉尘污染(答案合理即可)
12．解析：(1)根据反应原理，混合气体组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为CO、H2、H2O、CO2。
(2)为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2，实验仪器的先后连接顺序为检验水分→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab(或ba)→dc→ij。
(3)仪器A用于检验氢气或一氧化碳，可以选用氧化铜，利用氢气、一氧化碳加热还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为CuO＋H2 Cu＋H2O、CuO＋CO Cu＋CO2。
(4)白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置B中加入无水硫酸铜(CuSO4)，通过观察颜色是否改变来确定混合气体中是否有水蒸气。
(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导管口处放一个点燃的酒精灯，利用燃烧的方法消除CO的污染。
答案：(1)该气体是CO、H2、H2O、CO2
(2)ij　gh　ef　ab(或ba)　dc
(3)氧化铜(或其他合理答案)　CuO＋H2 Cu＋H2O、CuO＋CO Cu＋CO2
(4)无水硫酸铜　检验混合气体中是否有水
(5)可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧(或其他合理答案)课时作业(二十五)　煤、石油和天然气的综合利用
(分值：54分　选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一　煤、天然气的综合利用
1．我国首次试开采可燃冰圆满成功，下列与可燃冰(CH4·nH2O)释放的气体成分相同的是(　　)
A．沼气 B．水煤气
C．液化石油气 D．焦炉气
2．[2024·安徽合肥高一检测]有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．煤和水煤气都属于化石燃料
B．煤中含有焦炉气、煤焦油、焦炭等物质
C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
D．②是煤的气化方式之一
题组二　石油的综合利用
3．[2024·内蒙古包头高一检测]自然资源的综合利用对人类极其重要，下列资源的开发利用中，不涉及化学变化的是(　　)
A．煤的气化 B．煤的干馏
C．石油的分馏 D．石油的裂化
4．[2024·江苏南京高一检测]下列说法错误的是(　　)
A．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量
B．含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
D．石油裂化和裂解都属于物理变化
5．石油蒸馏装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．仪器W的名称：圆底烧瓶
B．碎瓷片的作用：催化剂
C．冷却水的流向：X进水，Y出水
D．收集到的60～150 ℃的馏分为混合物
题组三　煤、石油、天然气的综合利用与可持续发展
6．[2024·河北张家口高一检测]近年来，我国科学家开发了二氧化碳加氢制汽油技术，该研究被誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”，被《自然》杂志选为研究亮点。其转化过程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．汽油通常由石油的干馏获得
B．制备过程中CO2被还原
C．汽油是由C、H、O元素组成的纯净物
D．制备过程中的反应Ⅱ属于化合反应
[能力提升练]
7．加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述中不正确的是(　　)
A．聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—
B．装置乙的试管中可收集到苯和甲苯
C．装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃
D．最后收集的气体可作燃料
8．对煤干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．煤的干馏过程发生了复杂的物理、化学变化
B．向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝
C．c装置可检验产生的气体中一定含有H2S
D．e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色
9．[2024·浙江杭州学军中学高一检测]“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2。下面关于该过程的说法不正确的是(　　)
A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B．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
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，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
10．(6分)北宋的沈括记载了在陕西榆林地区，有老百姓用石油点灯，同一时期西方也用石油制作成了一种燃烧的武器，叫“希腊火”。“石油”这个中文名称是由北宋科学家沈括第一次命名的。如图是石油分馏塔的示意图。
(1)图中a、b、c三处馏分的沸点最低的是________。
(2)图中a、b、c三处的馏分的平均相对分子质量最大的是________。
(3)采用________可以综合利用重油。
11．(7分)某市家用燃料的更新经历了如图几个过程。
请回答下列问题：
(1)为了使煤充分燃烧，可采取的措施是__________________。
(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是________。
(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答一条即可)。
[拔高培优练]
12．(14分)[2024·安徽合肥高一检测]煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①C＋H2O(g)CO+H2，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验：
[实验]　使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后的气体。
[提出假设]　对气体的成分提出了三种假设。
假设1：该气体是CO、H2、H2O。
假设2：该气体是CO2、H2、H2O。
(1)假设3：
________________________________________________________________________。
[设计实验方案，验证假设]
拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3(加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽)。
(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用)：混合气体→dc→________→________→________→________→________→ij。
(3)仪器A中需要加入的试剂名称为________，其中反应的化学方程式可能有
________________________________________________________________________。
(4)仪器B中需加入试剂的名称是________，其作用是
________________________________________________________________________。
(5)本实验的尾气需处理，处理的方法为
________________________________________________________________________。

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