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7.2化石能源的合理利用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列有关酒的说法正确的是
A．粮食酿酒属于吸热反应 B．酒精存放处应张贴
C．酒精不可用作溶剂 D．适量饮酒不影响开车出行
2．下列能源是清洁高能燃料的是
A．液氢 B．煤炭 C．酒精 D．石油
3．1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，产生的CO2和SO2的质量如图所示，下列说法正确的是
A．CO2和SO2都能产生酸雨 B．天然气和煤都是可再生能源
C．煤燃烧产生的SO2少于甲烷 D．天然气燃烧对环境影响小
4．下列有关能源和资源的说法不正确的是
A．使煤充分燃烧就不会产生大气污染物
B．调查家用燃料的变迁中，天然气属于不可再生能源
C．我国南海海底储藏了大量“可燃冰”，有望成为未来的新能源
D．开发和利用风能、太阳能符合低碳生活的理念
5．某兴趣小组在实验室制取H 的发生装置中连接压强传感器，测得的压强变化曲线如图所示，下列说法不正确的是
A．制取氢气用锌和稀硫酸，选择锌是因为反应速率适中
B．ab段压强上升的原因是生成气体，且弹簧夹关闭
C．c点操作是打开弹簧夹
D．cd段试管内液面下降
6．下列实验方案不能达到目的的是（　　）
选项 实验目的 实验方案
A 除去CO2气体中混有的少量CO 将气体缓慢通过灼热的氧化铜
B 除去生石灰中少量碳酸钙 高温煅烧，直至固体质量不再减少为止
C 区分CO和CH4 点燃，在火焰上方分别罩一个干冷的烧杯，观察
D 鉴别N2和CO2 将燃着的木条伸入集气瓶中，使木条熄灭的是二氧化碳
A．A B．B C．C D．D
7．2025年2月7日，以“冰雪同梦，亚洲同心”为主题的哈尔滨第九届亚洲冬季运动会隆重开幕。中国向世界展示了一届“中国特色、亚洲风采、精彩纷呈”的体育盛会。下列相关说法正确的是
A．场馆设计践行“低碳”理念，电力供应采用超低能耗技术，可有效减少大气污染物二氧化碳的排放
B．将稀有气体充入霓虹灯，通电时发出不同颜色的光，使亚冬会开幕式格外绚丽
C．亚冬会主火炬塔“雪韵丁香”位于哈尔滨冰雪大世界，制作冰灯用的冰是单质
D．为了亚冬会期间良好的交通环境，鼓励市民多乘燃油私家车出行
8．下列有关海洋资源的说法不正确的是
A．海水中溶有大量的盐
B．人类从海水中提取用途广泛的金属镁
C．海底蕴藏丰富的煤、石油，没有天然气和“可燃冰”
D．海底蕴藏者多金属结核，也称锰结核
二、非选择题
9．煤和石油
煤（工业的粮食） 石油（工业的血液）
形成 等被埋于土中→经长期复杂变化成煤 的遗骸被沙泥掩埋→经复杂变化形成石油
物质分类
主要元素 元素（还有H、 、S和O元素等） 和 元素，还含有有害的元素铅等
综 合 利 用 产品 干馏：把煤隔绝空气加强热，得到 、 和 等 分馏：利用石油各成分的 不同，将它们分离得到溶剂油、 、航空煤油、 、柴油、润滑油、石蜡、沥青等
变化 属于 变化 属于 变化
10．现提供下列实验装置，请回答下列问题。
(1)C装置中仪器甲的名称是 。
(2)实验室可用B装置制取二氧化碳，若要暂停反应，操作为 。用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为 。
(3)用锌粒和稀硫酸制取氢气时，用大小不同的试管分别组装成F和G装置，通过缓慢向上移动上面一支试管收集氢气，设计较合理的装置是 (填字母)。
11．某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查，了解不同时代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
项目活动一：认识燃料
家用燃料经历了下图所示的变迁过程，并将逐步向理想燃料发展。
(1)煤、石油和天然气都属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。煤中主要含有碳元素。
项目活动二：探究如何合理使用燃料
【任务1］认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时，通常要架空柴草，使其燃烧得更旺，其中的原理是 。
【任务2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。
(3)SO2排放到空气中与氧气和水反应形成硫酸型酸雨，化学方程式为 。
(4)请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料升级成天然气之后的优点有 (写出一点即可)。
项目活动三：了解新能源
我国科学家正在利用和开发其他新能源，在一定程度上可减少对环境的影响，并实现“3060” “双碳”目标。氢气被认为是理想的能源，我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。
回答下列问题：
(5)通过反应CH4+H2OCO+3H2制备的氢气属于 (选填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。在生产过程中使用金属膜透氢提纯氢气，微观过程如图2所示，用文字从微观角度描述该过程 。
(6)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，实现了高效制取“绿氢”，其主要过程如图3所示。
①写出整个过程的总反应化学方程式 。
②“过程Ⅱ”中生成了氢气和 (填化学式)。
③与电解水法相比，该方法最显著的优点是 。
12．氢能是高能清洁燃料，已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取方法、提纯方式、储存手段、发展前景、应用优势等展开项目式实践活动。
任务一：制取氢气
2024年，我国首个光热补能甲醇制氢加氢一体站——榆林站投入使用。该站主要通过热化学工艺将甲醇转化为氢气，融入加氢技术为新能源汽车提供氢能源。制取原理示意图如下：
(1)气化过热器中发生的变化从微观角度分析，发生改变的是 。该工艺中可循环使用的物质是 。
(2)写出转化反应器中Ⅰ甲醇裂解生成CO和的方程式 。
任务二：提纯氢气
我国研发了多通道钯膜纯化组件(如下图1、2、3所示)，可将99.92%的氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化，其工作温度在300℃以上。
(3)由图可知， 粒子可以透过钯膜(填粒子符号)，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量 (填“不变”“越大”或“越小”)。
(4)图3中，开始工作时须先通排净装置中空气，再通原料氢气，其目的是 。
任务三：储存氢气
绿氢规模化储存需液化氢气，以满足商业化应用。
任务四：利用氢气
氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展，其工作原理如图4所示：
(5)燃料电池发生反应的化学方程式为 。
任务五：绿色氢气
(6)①氢气是清洁燃料。图5为小组同学探究可燃物质量与水的温度变化关系图，分析图像，可知相同质量的可燃物，氢气燃烧的热值 天然气(填“<”“=”或“>”)。
②已知加热1L水至30℃，需燃烧天然气中甲烷的质量为0.2g。若用替代，理论上加热1L水至30℃，能减少 二氧化碳排放(燃烧的方程式为)。
《7.2化石能源的合理利用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B A D A D D B C
1．B
【详解】A、粮食酿酒属于放热反应，A选项错误；
B、酒精属于易燃物，酒精存放处应张贴图示标识，B选项正确；
C、酒精能溶解碘等物质，可用作溶剂，C选项错误；
D、饮酒会影响开车出行，D选项错误。
故选：B。
2．A
【详解】A、液氢燃烧的产物只有水，对环境无污染，且燃烧热值高，属于清洁高能燃料，符合题意；
B、煤炭燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应，不属于清洁燃料，不符合题意；
C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不属于清洁燃料，不符合题意；
D、石油燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应，不属于清洁燃料，不符合题意。
故选：A。
3．D
【详解】A、二氧化硫是导致酸雨的气体之一，二氧化碳排放过多会造成温室效应，说法错误，不符合题意；
B、天然气和煤在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意；
C、由图可知，煤燃烧产生的多于甲烷，说法错误，不符合题意；
D、由图可知，1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，天然气产生的二氧化硫少，二氧化硫会导致酸雨，故天然气燃烧对环境影响较小，说法正确，符合题意。
故选：D。
4．A
【详解】A、煤中含有硫元素等杂质，即使充分燃烧，也会产生二氧化硫等大气污染物，A 错误。
B、天然气属于化石能源，是不可再生能源，B 正确。
C、“可燃冰” 主要成分是甲烷水合物，储量大，有望成为未来的新能源，C 正确。
D、开发和利用风能、太阳能等清洁能源，能减少二氧化碳的排放，符合低碳生活的理念，D 正确。
故选：A。
5．D
【详解】A、制取氢气用锌和稀硫酸，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，选择锌是因为反应速率适中，故A说法正确；
B、ab段压强上升，说明反应进行，生成的气体增多，此时弹簧夹关闭，产生的气体无法排出，压强增大，将液体压入长颈漏斗，b点后，压强不变，试管中液面低于多孔隔板，固液分离，反应停止，故B说法正确；
C、c点之后压强减小，气体输出，所以此时是打开了弹簧夹，故C说法正确；
D、cd段压强逐渐减小，则说明试管中气体被排出，长颈漏斗中的液体药品又流入试管中，则会观察到试管中的液面逐渐上升，高于多孔隔板，固液接触，反应发生，故选项说法错误；
故选：D。
6．D
【详解】A、加热条件下一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，可除去CO2气体中混有的少量CO，该选项能达到实验目的；
B、高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，可除去生石灰中少量碳酸钙，该选项能达到实验目的；
C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，在火焰上方分别罩一个干冷的烧杯，过程中烧杯内壁出现水珠的是甲烷，不出现水珠的是一氧化碳，该选项能达到实验目的；
D、氮气和二氧化碳均不能燃烧、也不能支持燃烧，均使燃着的木条熄灭，该选项不能达到实验目的。
故选：D。
7．B
【详解】A、场馆采用低碳设计理念，电力供应采用超低能耗技术，可有效减少二氧化碳的排放，但是二氧化碳不属于大气污染物，故选项说法错误；
B、将稀有气体充入霓虹灯，稀有气体通电时发出不同颜色的光，使亚冬会开幕式格外绚丽，故选项说法正确；
C、制作冰灯用的冰是固态的水，水是由氢元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，故选项说法错误；
D、鼓励市民多乘燃油私家车出行，会增加尾气的排放，造成环境污染，故选项说法错误；
故选：B。
8．C
【详解】A、海水是混合物，其中溶有大量的氯化钠、氯化镁等盐类物质，故A说法正确；
B、海水中溶解有大量的镁盐，故人类可以从海水中提取用途广泛的金属镁，故B说法正确；
C、海底不仅蕴藏丰富的煤、石油、天然气等化石燃料，还发现了“可燃冰”，故C说法错误；
D、海洋中含有丰富的金属资源，海底蕴藏多金属结核，也称锰结核，故D说法正确。
故选C。
9． 植物 动植物 混合物 混合物 C N C H 焦炭 煤焦油 煤气 沸点 汽油 煤油 化学 物理
【解析】略
10．(1)水槽
(2) 用弹簧夹夹紧乳胶管
(3)F
【详解】（1）考查常见仪器名称，仪器甲为水槽。
(2)用B装置制取时，用弹簧夹夹紧乳胶管，产生的二氧化碳无法排出，装置内压强不断增大，液体被压入长颈漏斗中，试管内液面下降，固液分离，反应暂停。二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以常用澄清石灰水来检验二氧化碳，反应的化学方程式为。
(3)F装置更合理，F装置中上面的试管管径大，产生的氢气上升，能将试管里的空气排出；G装置中上面的试管管径小，里面的空气不易排出。
11．(1)不可再生
(2)增大与氧气接触面积，使燃烧更充分
(3)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(4)单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高（或产生二氧化硫少，污染小）
(5) 蓝氢 氢分子在金属膜表面分解为氢原子，氢原子通过金属膜后重新组合成氢分子
(6) 2H2O2H2+O2 H2O2 利用太阳能，节能
【详解】（1）煤、石油和天然气是由古代生物遗体经过漫长地质年代形成的，其形成过程需要数百万年甚至更长时间，无法短时间内再生。因此，它们属于不可再生能源。
（2）燃烧柴草时，通常要架空柴草，使其燃烧得更旺。这是因为架空柴草可以增大柴草与氧气的接触面积，氧气能够更充分地与柴草接触，从而使燃烧更充分，柴草燃烧得更旺。
（3）二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸，该反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
（4）天然气相比一些传统家庭燃料，比如煤等，优点有很多。例如污染小：天然气主要成分是甲烷，燃烧后生成二氧化碳和水，相对煤等燃料燃烧产生二氧化硫等污染物少，能减少对大气环境的污染，有利于改善空气质量；热值高：相同质量或体积下，天然气能释放出更多的热量，可为家庭提供更充足的热能用于烹饪、取暖等。
（5）对于反应CH4+H2OCO+3H2，甲烷是天然气的主要成分，此过程中使用了天然气，所以制备的氢气属于蓝氢。从图2可以看出，在金属膜造氢过程中，氢分子在金属膜表面，氢分子先分解为氢原子，然后氢原子通过金属膜进入另一侧，在另一侧重新结合成氢分子。即氢分子分解为氢原子，氢原子通过金属膜，氢原子再结合成氢分子。
（6）①由图3可知，整个过程是水在新型复合光催化剂和太阳光的作用下分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
②观察图3可知，“过程Ⅱ”中生成了氢气和过氧化氢，其化学式为H2O2。
③电解水制取氢气需要消耗大量电能，而利用新型复合光催化剂通过光催化分解水制取氢气，利用的是光能，其最显著的优点是节约电能。
12．(1) 分子间的间隔 甲醇
(2)
(3) H 越大
(4)防止升温（或加热）时氢气和空气的混合物发生爆炸
(5)
(6) > 设用替代，理论上加热1L水至30℃，能减少排放二氧化碳的质量为x，
，
答：能减少0.55g二氧化碳排放。
【详解】（1）甲醇和水气化过程中，甲醇和水的分子间的间隔变大，因此发生改变的是分子间的间隔；
据图可知，甲醇既是反应物又是生成物，因此该工艺中可循环使用的物质是甲醇；
（2）甲醇裂解生成CO和，反应的化学方程式为：；
（3）由图1可知，由图可知，氢原子可以透过钯膜；
由图2可知，在一定温度时，钯膜两侧氢气压强差越大，透氢量越大；
（4）图3中，须先通 N 2 排净装置中空气，再通原料氢气，氢气具有可燃性，其目的是防止升温（或加热）时氢气与空气混合发生爆炸；
（5）氢气和氧气在铂催化剂的催化条件下反应生成水，该反应的方程式为：；
（6）①由图5可知，相同质量的氢气和天然气燃烧，氢气使水升高的温度更高，这意味着氢气放出的热量更多。根据热值的定义，单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值，所以相同条件下，相同质量的氢气和天然气，充分燃烧热值较高的是氢气；
②见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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