资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
4.3化石燃料的综合利用与新能源开发
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关资源、能源的叙述正确的是
A．地壳中含有最多的金属元素是铁
B．石油经加热炼制可得到汽油、柴油、煤焦油等
C．人们正在利用和开发的其他能源有太阳能、风能、地热能、干冰等
D．海洋中蕴藏着丰富的化学资源，海水中含有的化学元素有80多种
2．下列有关物质的鉴别方法，正确的是
A．用燃着的木条鉴别H2和 CO
B．用观察颜色的方法鉴别黄铜和黄金
C．用闻气味的方法鉴别O2和N2
D．用闻气味的方法鉴别酒精和白醋
3．2025年是我国“十四五”规划收官之年，旨在实现美丽中国目标。下列做法不利于实现这一目标的是
A．推广使用新能源汽车，减少化石燃料的消耗
B．提高新建项目的能效和环保准入门槛
C．某化工企业为降低成本，将未处理的废气直接排放
D．社区开展“蓝天行动”，倡导居民减少露天烧烤
4．开发和利用新能源是 21 世纪人类面临的重要课题。下列属于新能源的是
A．太阳能 B．石油 C．天然气 D．煤
5．下列说法中不正确的是
A．化石能源都是不可再生能源
B．从煤中获得焦炭、煤焦油、煤气等的过程是化学变化
C．煤和石油是混合物，天然气是纯净物
D．可燃冰是甲烷水合物，若是开采不当，会引发地质灾害和温室效应加剧
6．如图为我国能源消费结构变化趋势图。下列说法不正确的是
A．煤、石油、天然气是不可再生能源
B．煤消费占比下降，能源消费结构向清洁低碳转变
C．煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨，对环境影响大
D．氢气是清洁的高能燃料，液氢已应用于航天等领域
7．目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是
A．氢气有毒
B．氢气制取成本高、耗能大
C．氢气燃烧放出的热量低于其他燃料
D．氢气燃烧产物对环境有影响
8．空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的相关叙述正确的是
A．空气是纯净物 B．空气中的氮气可以作燃料
C．稀有气体化学性质很不活泼 D．化石燃料的使用不会污染空气
9．随着全球能源使用量的增长，化石燃料等能源将日趋枯竭。因此，我们一方面要节约现有能源，另一方面要开发新能源。下列属于新能源的是
①太阳能；②煤；③天然气；④核能；⑤风能
A．①②④ B．①③④ C．②③⑤ D．①④⑤
10．下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是
A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品
B．石油的分馏和煤的焦化都是化学变化
C．沼气的主要成分是甲烷
D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，只能用作燃料
11．下列关于能源的说法不正确的是
A．天然气是不可再生能源 B．太阳能电池利用了光—热转换
C．石油可通过分馏进行综合利用 D．氢能源具有无污染、热值高等优点
12．化学就在我们身边，下列现象或变化，属于化学变化的是
A．冰雪融化 B．石油分馏 C．甲烷燃烧 D．干冰升华
二、填空题
13．目前全球能源紧缺人类生活生产中主要的三大化石燃料是______、石油、_____，它们属于_____(填“可再生”或“不可再生”)，能源因此开发新能源显得尤为重要。请例举一种你认为可开发的新能源______。
14．煤的气化和液化流程示意图如下：
(1)煤直接燃烧有大量生成，与水化合生成亚硫酸()，后者的化学方程式为___________。
(2)第①步操作发生的是___________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)第③步反应的基本类型为___________。
(4)天然气是一种比较清洁的燃料，其主要成分的化学式为___________。
15．阅读科普短文，回答以下问题。
光伏制氢
氢气是极具潜力的清洁燃料，具有广阔的应用前景，可由多种方式制备而成。光伏制氢项目是将光伏发电与电解水制氢相结合的项目，通过利用太阳能光伏发电产生的电能来驱动电解水设备，从而生产氢气，是一种实现可再生能源高效利用和氢能绿色生产的重要途径。
光伏制氢项目的关键设备主要包括光伏组件和电解槽。光伏组件负责将太阳能转化为电能；电解槽是将电能转化为化学能，实现电解水制氢的关键设备。常见的有碱性电解槽、质子交换膜(PEM)电解槽等，其中碱性电解槽目前占据主导地位。
随着光伏组件价格的持续下降以及电解槽效率的提升，光伏制氢的综合成本有望进一步降低，其市场竞争力将不断增强。同时，在政策支持和能源转型的大背景下，光伏制氢项目有望在更多领域实现应用，为推动全球能源结构转型和可持续发展发挥重要作用。
请结合材料，回答问题。
(1)氢气是一种清洁燃料的原因是________。
(2)光伏制氢项目的关键设备——电解槽中的能量转化方式是________。
16．随着全球温室效应增强，开发利用新能源成了全球热门话题。下列属于新能源的是_______。
A．煤 B．氢气 C．天然气 D．______
三、简答题
17．某项目小组围绕“家用燃料的变迁与合理使用”展开项目式学习。
(1)小组同学了解到燃料的变迁主要经历了柴草→煤→液化石油气→天然气的阶段。现家用天然气的主要成分是什么？（写化学式）
(2)分析家用燃料的变迁，请你预测未来燃料应具有的特点。（写出一条即可）
18．阅读教材P169-170，说一说煤和石油的形成过程、元素组成和综合利用。
19．分析氢气是一种理想的清洁、高能燃料的原因。
四、实验题
20．天然气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷(化学式为CH4)，现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究。查阅资料得知：①通常状况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；②实验室中常用无水醋酸钠(CH3COONa)和氢氧化钠两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。
请回答相关问题：
(1)图中仪器a的名称是______；仪器b的名称是______。
(2)实验室可用B装置与D装置结合制取干燥的氧气，发生反应的文字或符号表达式是______。
(3)A-F中，可用于制取并收集干燥的甲烷气体的装置为______(填字母)。
(4)用装置G收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置H中进行燃烧实验。可用水将G中气体压出，通H中，则水应从_____端(选填“m”或“n”)注入。
(5)点燃后，干冷烧杯内壁看到的现象是______，同时还生成二氧化碳气体，试写出甲烷燃烧的符号表达式______。
(6)Y形管在不同的实验中作用各不相同(如图)。
①若实验室利用装置甲制备少量氧气，正确的操作是将_____(填A“固体转移至液体”或B“液体转移至固体”)。
②实验室利用装置乙制备氧气，酒精灯应加热Y形管内_____(填“a”或“b”)处的高锰酸钾，再收集氧气。
《4.3化石燃料的综合利用与新能源开发》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C A C C B C D C
题号 11 12
答案 B C
1．D
【详解】A、地壳中含量最多的元素是氧（非金属），含量最多的金属元素是铝，铁是第二多的金属元素，A错误；
B、石油经加热炼制（分馏）可得到汽油、柴油、煤油等产品，但煤焦油是煤干馏（隔绝空气加强热）的产物，不属于石油炼制产品，B错误；
C、太阳能、风能、地热能是可再生能源，已在实际中广泛应用（如太阳能发电、风力发电）；干冰不属于能源物质，C错误；
D、海水中含有多种化学元素，包括主要元素（如钠、氯、镁）和微量元素，已检测到的元素超过80种，D正确。
故选D。
2．D
【详解】A、、CO均具有可燃性，分别伸入燃着的木条，气体均燃烧，均产生淡蓝色火焰，现象相同，不能鉴别，方法不正确，不符合题意；
B、黄铜、黄金均为金黄色固体，通过观察颜色的方法不能鉴别，方法不正确，不符合题意；
C、、均无色无味，通过闻气味的方法不能鉴别，方法不正确，不符合题意；
D、酒精具有特殊香味，白醋具有酸味，通过闻气味的方法能鉴别，方法正确，符合题意。
故选：D。
3．C
【详解】A、推广使用新能源汽车，减少化石燃料的消耗，可以减少污染，有利于实现美丽中国目标，不符合题意；
B、提高新建项目的能效和环保准入门槛，可以减少污染和促进可持续发展，有利于实现美丽中国目标，不符合题意；
C、某化工企业为降低成本，将未处理的废气直接排放，会造成污染，不利于实现美丽中国目标，符合题意；
D、社区开展“蓝天行动”，倡导居民减少露天烧烤，可以减少污染，有利于实现美丽中国目标，不符合题意。
故选：C。
4．A
【详解】新能源包括太阳能、核能、风能、潮汐能等；而煤、石油、天然气是化石燃料，属于常规能源，故选A。
5．C
【详解】A、煤、石油、天然气是动植物的遗体在地壳中经过长期的地质作用形成的，属于不可再生能源，故说法正确；
B、从煤中获得焦炭、煤焦油、煤气等的过程生成了新物质，是化学变化，故说法正确；
C、煤、石油、天然气都含有多种杂质，都属于混合物，故说法错误；
D、可燃冰是甲烷水合物，主要含甲烷。甲烷是强温室气体，其温室效应比CO2更强。开采不当可能导致甲烷泄漏，加剧温室效应，同时，开采可燃冰可能破坏海底地质结构的稳定性，引发滑坡等地质灾害，故说法正确。
故选C。
6．C
【详解】A、煤、石油、天然气均为化石能源，都属于不可再生能源，该选项说法正确；
B、由图可知，煤炭消费占比下降，非化石能源占比升高，则说明能源消费结构向清洁低碳转变，该选项说法正确；
C、二氧化碳不会造成酸雨，该选项说法不正确；
D、氢气燃烧只生成水，没有污染，且热值高，是清洁的高能燃料，且液氢已被应用于航天等领域，该选项说法正确。
故选C。
7．B
【详解】A、氢气无毒，说法错误，不符合题意；
B、目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是氢气制取成本高、耗能大，说法正确，符合题意；
C、氢气燃烧放出的热量高于其他燃料，说法错误，不符合题意；
D、氢气燃烧的产物是水，对环境无污染，说法错误，不符合题意。
故选：B。
8．C
【详解】A、纯净物是由一种物质组成的，而空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气等多种气体组成的混合物，A选项错误；
B、燃料是指能够燃烧并释放能量的物质，如煤、石油等。氮气化学性质稳定，不可燃，也不支持燃烧，因此不能用作燃料，B选项错误；
C、稀有气体（如氦、氖、氩等）的最外层电子数为8（氦为2），处于稳定结构，不易失去或得到电子，因此化学性质非常不活泼，C选项正确；
D、化石燃料（如煤、石油、天然气）在燃烧过程中会产生二氧化硫（导致酸雨）、氮氧化物（导致光化学烟雾）、一氧化碳（有毒）和二氧化碳（加剧温室效应）等污染物，严重污染空气，D选项错误。
故选：C。
9．D
【详解】化石燃料主要有石油、煤、天然气等，是当今世界普遍使用的能源，新能源则是不同于化石燃料的新型能源，如：①太阳能、④核能、⑤风能均属新型能源；
故选D。
10．C
【详解】A、煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品，说法错误，不符合题意；
B、石油的分馏没有新物质生成，属于物理变化；煤的焦化有新物质生成，属于化学变化，说法错误，不符合题意；
C、沼气的主要成分是甲烷，说法正确，符合题意；
D、石油是混合物，所含有的物质沸点不同，其用途广泛，不仅作燃料，说法错误，不符合题意。
故选：C。
11．B
【详解】A、天然气属于化石燃料，形成需要数百万年，短期内不可再生，因此是不可再生能源，说法正确；
B、太阳能电池通过光伏效应将光能直接转化为电能，而非光热转换，光热转换用于太阳能热水器等设备，说法错误；
C、石油分馏利用各成分沸点不同进行分离，没有新物质产生，属于物理方法，是石油综合利用的常见方式，说法正确；
D、氢气燃烧产物为水，无污染，且热值高，是清洁能源的典型优点，说法正确。
故选B。
12．C
【详解】A、冰雪融化只是物质状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。
B、石油分馏是利用石油中各成分的沸点不同，通过加热分离出汽油、煤油等成分，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。
C、甲烷燃烧是与氧气发生反应，生成二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化，符合题意。
D、干冰升华是二氧化碳由固态变为气态，只是物质状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。
故选C。
13． 煤 天然气 不可再生 太阳能(氢能源、风能、潮汐能等)
【详解】人类生活生产中主要的三大化石燃料是煤、石油和天然气。化石燃料是由古代生物的化石沉积形成的，经过漫长的地质年代才能形成，因此它们属于不可再生能源。 新能源是指在新技术基础上，可系统地开发利用的可再生能源，如太阳能、氢能源、风能、水能、地热能、潮汐能等。
14．(1)
(2)物理
(3)化合反应
(4)
【详解】（1）与水反应生成亚硫酸（），化学方程式为。
（2）第①步是洗选加工粗煤，得到精炼煤和含硫化合物的洗液，此过程中没有新物质生成，只是将粗煤中的成分进行分离，属于物理变化。
（3）第③步反应是氢气和一氧化碳在催化剂的作用下反应生成甲醇，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，符合“多变一”的特征，属于化合反应。
（4）天然气的主要成分是甲烷，其化学式为。
15．(1)氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染
(2)电能转化为化学能
【详解】（1）氢气是一种清洁燃料的原因是氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染；
（2）由题干信息可知，电解槽中的能量转化方式是电能转化为化学能。
16． B 太阳能（合理即可）
【详解】新能源指在新技术基础上可开发利用的环保、可再生能源。煤（A）、天然气（C）属于化石能源，是不可再生的传统能源，燃烧会产生大量温室气体；氢气（B）燃烧产物只有水，是清洁高效的新能源。太阳能、风能、潮汐能等也都属于新能源范畴。
故填：B；太阳能（合理即可）。
17．(1)
(2)清洁无污染（或热值高、可再生等）
【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，化学式为：CH4；
（2）煤的主要成分是碳，煤中还含有硫元素等，煤燃烧会产生二氧化硫等污染物，污染空气，而天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，产生的污染物较少，且由表可知，相同条件下，天然气燃烧放出的热量更多，故结合资料分析，家用燃料从煤变迁到天然气的优点：清洁无污染（或热值高、可再生等）。
18．化石能源是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。
（1）煤是一种复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。将煤隔绝空气加强热，可得到焦炭、煤焦油、煤气等物质。
（2）石油是一种黏稠油状液体，主要含碳和氢两种元素。将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可分离出汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、沥青等，得到多种燃料和化工原料。
【分析】从煤、石油的形成、组成、综合利用三个角度分别分析。
【详解】煤和石油都是人类使用的主要化石能源。
化石能源是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。
（1）煤是一种复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。将煤隔绝空气加强热，可得到焦炭、煤焦油、煤气等物质。
（2）石油是一种黏稠油状液体，主要含碳和氢两种元素。将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可分离出汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、沥青等，得到多种燃料和化工原料。
19．答：氢气本身无毒、极易燃烧、放热量高；氢气燃烧的化学方程式为：，燃烧产物是水，无污染；且可通过电解水制取氢气，原料来源广泛。
【详解】详解见答案。
20．(1) 分液漏斗 水槽
(2)/
(3)BE
(4)m
(5) 有水珠出现
(6) B a
【详解】（1）仪器a的名称是分液漏斗，仪器b的名称是水槽；
（2）B为固体加热发生装置，试管口没有塞一团棉花，选择氯酸钾与二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，反应的文字或符号表达式为或；
（3）实验室中常用无水醋酸钠（ CH3COONa）和氢氧化钠两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，反应物为固体，且需要加热，故选B为发生装置，甲烷密度比空气小，可以用向下排空气法收集，甲烷难溶于水，可以用排水法收集，用排空气法收集的甲烷比较干燥，故收集干燥的甲烷气体选E为收集装置；
（4）用装置G收集了一瓶纯净的甲烷气体，甲烷密度比空气小，先在顶部聚集，用水将G中气体压出，通H中，甲烷难溶于水，则水应从m注入，气体从短口排出；
（5）甲烷燃烧生成水，所以点燃后，干冷烧杯内壁看到的现象是有水珠出现；
甲烷燃烧生成水和二氧化碳，符号表达式为；
（6）①固体和液体混合制取氧气，若将固体转移到液体中，一是可能有的块状固体的密度过大，可能将装置打破，二是固体不易流动，所以应将液体转移至固体，故选：B；
②固体加热时可能会产生水蒸气，冷凝倒流可导致容器炸裂，所以应加热a处的高锰酸钾，再收集氧气。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑