人教版（2024）九年级上册（2024）课题2 化石能源的合理利用学案

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）课题2 化石能源的合理利用学案，共33页。学案主要包含了化石能源的利用，降低化石能源的利用对环境的影响，新能源的开发和利用等内容，欢迎下载使用。
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、化石能源的利用
1．化石能源
化石能源又称化石燃料，是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，主要有煤、石油、天然气。化石能源都是不可再生能源。
2．煤和石油
（1）煤：被称为“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将煤做燃料，主要利用燃烧放出的热量。
= 3 \* GB3 ③煤的综合利用：将煤隔绝空气加强热分解或与其他物质发生化学反应，得到焦炭、煤焦油和煤气。煤气是由氢气、一氧化碳、甲烷等组成的混合气体，用作居民生活燃气和化工原料。
【易错提醒】
（1）用作居民生活燃气的煤气，如果泄漏，不仅遇明火会引起爆炸，还会因含有一氧化碳使人中毒。
（2）将煤隔绝空气加强热，发生的是化学变化。
（2）石油：被称为“工业的血液”
①原油：从地下直接开采出来的石油，是一种黏稠的液体。它不是产品，石油不可以直接作燃料，会浪费资源。
= 2 \* GB3 ②石油的组成：主要含碳、氢元素；
= 3 \* GB3 ③石油的炼制：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，得到多种燃料和化工原料。
= 4 \* GB3 ④石油炼制的产品：按沸点由高到低依次为：沥青、石蜡、润滑油、柴油、煤油、汽油、液化石油气等。
【易错提醒】
（1）煤和石油是混合物，它们综合利用的产品也都是混合物。
（2）“煤气”、“煤油”虽然名称中都有“煤”字，但不都是煤的产品。 “煤气”是煤的产品；“煤油”却是石油产品；
3．天然气
（1）天然气：天然气和石油是共生的，有石油的地方一般就有天然气。主要含有由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷。在化石能源中，天然气是较清洁的能源。
（2）甲烷：
【易错提醒】
（1）点燃甲烷前要检验纯度 。
（2）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）。
（3）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。
二、降低化石能源的利用对环境的影响
1．化石燃料造成空气污染
（1）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2等氮的氧化物（二者引起酸雨）、CO、烟尘等。
（2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘。
2．减少化石能源的利用对环境的影响：提高燃料质量、改进使用技术，减少污染物的排放；
（1）推广使用脱硫煤；改进脱硫设备；用天然气代替煤；
（2）改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。
三、新能源的开发和利用
1．氢气（最清洁、最理想的燃料）
（1）氢气的制取：
（2）化学性质：可燃性、还原性
（3）作为新能源的优点：资源丰富，放热量多，无污染；
（4）目前不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难；
（5）需解决问题：如何大量廉价的制取氢气； 如何安全地运输、贮存氢气。
【易错提醒】
制取氢气时，也可以将稀硫酸换成稀盐酸，但制得的气体可能会不纯，混有少量氯化氢气体。
2．正在开发和利用的其他能源：太阳能、风能、潮汐能、核能、生物质能等。
3．能源消费结构的变化趋势： 向清洁低碳方向转变。
1．判断题
（1）石油中主要含有碳，还含有氢和少量的氮硫氧等元素以及无机矿物质( )
（2）石油是颜色深暗的黏稠状液体，没有固定的熔点和沸点( )
（3）化石燃料是取之不尽、用之不竭的可再生能源( )
（4）石油和煤的主要成分都是氢元素和碳元素，同时含有少量其他元素，如硫、氮等( )
（5）天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料( )
（6）石油是一种化工产品( )
（7）氢能源因制取成本高、贮存难，现阶段还不能广泛利用( )
（8）可燃冰是纯净物( )
（9）大量开采埋于海底的可燃冰，可以缓解资源枯竭的问题( )
（10）沼气是不可再生能源( )
（11）石油不充分燃烧会生成一氧化碳等有害气体( )
（12）煤和石油是不可再生能源，必须综合利用以提高利用效率( )
（13）天然气是清洁燃料，燃烧后没有任何污染( )
（14）煤燃烧时排放出二氧化硫（SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。( )
（15）用天然气替代煤可以减少酸雨的形成( )
（16）煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量二氧化硫和氮氧化合物( )
（17）用酒精做燃料，对环境没有任何影响( )
（18）化石燃料的燃烧不会造成空气的污染( )
（19）甲烷在空气中燃烧：无色气体燃烧，发出淡蓝色火焰，放热。( )
（20）用天然气作燃料： 。( )
（21）在启用沼气池前，要先用蜡烛做灯火试验( )
（22）风能属于可再生能源( )
（23）推广脱硫煤，有助于减少酸雨，提高空气质量( )
（24）风能、核能、太阳能——未来充分利用的绿色能源( )
【答案】(1) × (2) √ (3) × (4) × (5) √ (6) × (7)√ (8)× (9) × (10) × (11) √ (12) √ (13) × (14) √ (15) √ (16) √ (17) × (18) × (19) × (20) √ (21) × (22) √ × (23) √ (24) √
2．小华同学对家用燃料的变迁进行调查，调查得知：
(1) 小华小时候父母使用的是液化石油气，主要成分为丙烷（C3H8），丙烷中碳、氢元素的质量比为 。
(2)小华家现在使用的是天然气，写出天然气中主要成分燃烧的化学方程式 。
(3)奶奶家用太阳能热水器洗澡，以下场景没有使用新能源的是 （填序号）。
A．燃煤发电B．氢能源汽车C．核能供暖
【答案】(1)9:2
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)A
【详解】（1）丙烷（C3H8）中碳、氢元素的质量比为（12×3）：（1×8）=9：2；
（2）天然气的主要成分是甲烷，在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）煤是一种化石能源，属于常规能源；氢能和核能属于新能源，故选A。
3．北京冬奥会兑现了“绿色办奥”承诺，科技创新起到了节能减排的重要作用。
(1)人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。化石燃料主要包括煤、 和天然气。
(2)氢氧燃料电池车是冬奥会的交通工具。氢氧燃料电池车是将 能最终转化为机械能，其实现交通“零排放”的原因是 。
(3)首次采用二氧化碳制冷剂进行制冰，为实现“碳中和”目标向世界提供“中国方案”：
①碳减排：控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓 （填字母序号）。
A．空气污染 B．白色污染 C．温室效应
②碳“捕捉”与“封存”：捕捉并回收的二氧化碳可再利用，请写出一条二氧化碳的用途 。
(4)为了控制大气中CO2的含量相对稳定，下列采取的措施不可行的是____。
A．积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能
B．鼓励使用电动汽车，加快充电桩的配套设施建设
C．提高煤炭产量，增加火力发电在电力生产中的比例
D．积极开展绿化国土的行动，建立绿色家园
【答案】(1)石油
(2) 化学 产物是水，无污染
(3) C 灭火/作气体肥料/化工产品的原料（合理即可）
(4)C
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气；
（2）氢氧燃料电池车是将化学能最终转化为机械能，其实现交通“零排放”的原因是产物是水，对环境无污染；
（3）①控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓温室效应；故答案为：C；
②二氧化碳的用途有灭火、作气体肥料、生产化工产品的原料等；
（4）A．积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能，减少化石能源的使用，可以减少二氧化碳的排放，不合题意；
B．鼓励使用电动汽车，加快充电桩的配套设施建设减少化石能源的使用，可以减少二氧化碳的排放，不合题意；
C．提高煤炭产量，增加火力发电在电力生产中的比例就会大量排放二氧化碳，符合题意；
D．积极开展绿化国土的行动，建立绿色家园可以增大二氧化碳的吸收量，降低二氧化碳的浓度，不合题意；
故答案为：C。
4．阅读科普短文，回答相关问题。
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，发热量很高，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”，说明煤中除含碳元素以外还含有 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，优点是 (任写一点)。
【答案】(1)硫
(2)褐煤
(3)火力很强，发热量很高，烟尘很少，燃烧后灰渣也不多（任写一点）
【详解】（1）根据化学反应前后元素的种类不变，由于煤燃烧过程中产生硫的氧化物，所以煤中除了含有碳元素之外，还含有硫元素；
（2）“煤氏三兄弟”是无烟煤、烟煤、褐煤，它们的含碳量依次降低，因而在“煤氏三兄弟”中含碳量最低的是褐煤；
（3）无烟煤是一种很好的燃料，其优点有：烧起来火力很强，发热量最高，烟尘很少，燃烧后灰渣也不多。(任写一点)
5．新能源汽车已经走进我们的生活，能量来源更加多元化，与传统能源相比，新能源更清洁更环保，结合所学知识回答下列问题：（每题答出一点即可）
(1)传统汽车的燃料来源于化石燃料，请列举一种常见的化石燃料。
(2)煤燃烧产生污染物排放到空气中会形成酸雨，请说出酸雨的一种危害。
(3)请列举一种人们正在利用和开发的新能源。
【答案】(1)煤或石油或天然气
(2)直接危害人体健康或引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物生长或破坏土壤、植被、森林或腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品和建筑物等或渗入地下，可能引起地下水酸化等（写一种合理即可）
(3)太阳能或风能或地热能或潮汐能或生物质能或核能等
【详解】（1）常见的化石燃料有煤、石油、天然气；
（2）煤燃烧产生污染物排放到空气中会形成酸雨，酸雨直接危害人体健康，会引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物生长；会破坏土壤、植被、森林，会腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品和建筑物等，也会渗入地下，可能引起地下水酸化等（合理即可）；
（3）人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等（合理即可）。
►问题一 煤和石油及其利用
【典例1】下列关于化石燃料的说法正确的是
A．化石燃料都属于可再生能源B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维D．天然气主要成分为一氧化碳
【答案】C
【详解】A、化石燃料包括煤、石油和天然气，化石燃料在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意；
B、煤中含有硫元素、氮元素，完全燃烧时生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水会形成酸雨，对环境造成污染，说法错误，不符合题意；
C、以石油为原料能制造合成纤维，说法正确，符合题意。
D、天然气主要成分是甲烷，说法错误，不符合题意。
故选：C。
【变式1-1】下列关于燃料的说法中，正确的是
A．石油是纯净物B．化石燃料是取之不尽、用之不竭的
C．煤、石油和天然气都不是化石燃料D．煤和石油的燃烧会造成对空气的污染
【答案】D
【详解】A、石油的主要成分是一些烷烃，还含有一些其它种类的物质，属于混合物，故选项说法错误；
B、化石燃料不是取之不尽、用之不竭的，故选项说法错误；
C、煤、石油、天然气属于化石燃料，故选项说法错误；
D、化石燃料燃烧能生成大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等对空气有影响的物质，故选项说法正确。
故选D。
【变式1-2】能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题：
(1)化石燃料主要包括煤、石油和
(2)化石燃料的主要成分都是 ，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 ；
(3)通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是______
A．将煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B．煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质
C．煤是重要的化工原料，要科学合理地使用
D．人类只能通过燃料燃烧获取能量
【答案】(1)天然气
(2) 碳氢化合物 沸点 CO2 + 4H2 CH4 + 2H2
(3)C
【详解】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气，故填天然气。
（2）化石燃料的主要成分都是富含化学能的碳氢化合物，故填碳氢化合物；
石油中各组分的沸点不同，利用蒸发的方法可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油，故填沸点；
二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷和水，故反应的化学方程式写为：CO2 + 4H2 CH4 + 2H2。
（3）A、将煤加工成焦炭的变化有新物质生成，属于化学变化，选项错误；
B、煤燃烧生成的二氧化碳，二氧化碳是空气的组成成分，不是空气的污染物，选项错误；
C、煤是重要的化工原料，要科学合理地使用，避免资源浪费，选项正确；
D、人类不仅能通过燃料燃烧获取能量，还可以通过其它途径获取能量，如太阳能、风能、核能等，选项错误，故填C。
►问题二 天然气、甲烷和可燃冰
【典例2】我们从柴薪进入到燃煤再到天然气的普及，家用燃料的变迁见证了中国经济的发展。
(1)人们使用的燃料大多来自化石燃料，如天然气、煤、 ；天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 。
(2)人类从使用煤到天然气，既是能量密度不断提高的过程，也是碳比例逐渐减少、氢比例逐渐增大的过程。国际上常用天然气与制氢，该方法有利于实现______（填字母）。
A．碳循环利用B．减少碳排放C．减轻温室效应
(3)充分燃烧1kg天然气和煤所产生的和的质量如下图 燃烧更易导致酸雨，为减少环境污染，可用新能源代替化石能源，目前人类可开发和利用的新能源 （写一点即可）。
【答案】(1) 石油
(2)ABC
(3) 煤 太阳能（合理即可）
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气；
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，该反应的化学方程式为：；
（2）A、甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，而一氧化碳可燃烧生成二氧化碳，有利于实现碳循环利用，符合题意；
B、由以上分析可知，该方法可以实现碳循环利用，减少碳排放，符合题意；
C、该方法可以减少二氧化碳的排放，减轻温室效应，符合题意。
故选ABC；
（3）由图可知，充分燃烧1kg天然气和煤，煤燃烧产生的二氧化硫多，更易导致酸雨；
目前正在开发和利用的新能源有：风能、太阳能、核能等。
【变式2-1】阅读短文，回答相关问题。
日常生活中，无论是烹饪还是供暖，我们都离不开燃气的使用。多数家庭使用天然气或液化石油气。天然气主要成分是甲烷，液化石油气主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃烧液化石油气和天然气释放的热量和产生的二氧化碳质量如图1所示。
(1)写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式： 。
(2)结合图1分析用天然气替换液化石油气的意义： 。
(3)若在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，管道气由液化石油气改为天然气后，灶具的调整方法是减小 （填“燃料”或“空气”）的进气量，且报警器安装的位置应如图2中 （填“A”或“B”）所示。
(4)下列说法正确的是_______（填字母序号）。
A．天然气是不可再生能源
B．使用天然气可以有效地控制温室气体的排放
C．天然气是一种清洁能源，泄漏不具有危险性
【答案】(1)
(2)燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量较多，且产生的二氧化碳较少
(3) 空气 A
(4)A
【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和氧气在点燃的条件下完全燃烧生成水和二氧化碳，其反应的化学方程式为。故填：。
（2）由图1可知，完全燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量比液化石油气多，且产生的二氧化碳也比液化石油气少。故填：燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量较多，且产生的二氧化碳较少。
（3）丙烷燃烧的化学方程式为，丁烷燃烧的化学方程式为，由丙烷、丁烷和甲烷燃烧的化学方程式可知丙烷燃烧时，丙烷分子和氧气分子的个数比是1:5，丁烷燃烧时，丁烷分子和氧气分子的个数比是2:13，甲烷燃烧时，甲烷分子和氧气分子的个数比是1:2，又因为在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，所以燃烧相同体积的丙烷、丁烷和甲烷时，甲烷消耗的氧气少，因此改为天然气后，与液化石油气等体积的天然气燃烧消耗空气的体积将减小，灶具的调整方法是减小空气的进气量。丙烷、丁烷的密度比空气大，燃烧丙烷、丁烷时，燃气泄漏报警器应该安装在下方;甲烷的密度比空气小，燃烧甲烷时，燃气泄漏报警器应该安装在上方，则管道气由液化石油气改为天然气后，报警器安装的位置应如图2中A所示。故填：①空气；②A。
（4）A、天然气、煤。石油等能源随着使用不断减少，短时间从自然界得不到补充，因此天然气是不可再生能源，A项说法正确；
B、天然气燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是“温室效应”的主要气体，所以使用天然气可以有效地控制温室气体的排放是错误的，B项说法错误；
C、天然气泄漏与空气混合时，遇明火可能发生爆炸，具有危险性，C项说法错误。
故选A。
【点睛】本题难度不大，主要考查燃料的性质和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律。
【变式2-2】阅读短文，回答下列问题。
可燃冰主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成)。可燃冰与化石燃料相比，有较高的能量密度，且可燃冰燃烧热值高、充分燃烧后仅产生二氧化碳和水，几乎不会留下固体残渣，也不会产生有害气体。可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰储量丰富，被视为未来化石燃料的替代品。
(1)可燃冰属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。甲烷的化学式为 。
(2)可燃冰被誉为绿色能源的原因是 ，写出甲烷完全燃烧的化学方程式： 。
(3)可燃冰形成的条件是 和 。
(4)下列说法正确的是_____(填字母)。
A．可燃冰在燃烧时，水和甲烷同时燃烧放出热量
B．升温或压强降低时，甲烷分子体积增大
C．可燃冰燃烧热值高、污染小、储量丰富
【答案】(1) 不可再生 CH4
(2) 可燃冰充分燃烧后仅产生二氧化碳和水，几乎不会留下固体残渣，也不会产生有害气体
(3) 高压 低温
(4)C
【详解】（1）可燃冰使用后短期内无法重新生成，属于不可再生能源。
甲烷的化学式为CH4。
（2）根据题目信息，可燃冰被誉为绿色能源的原因是：可燃冰充分燃烧后仅产生二氧化碳和水，几乎不会留下固体残渣，也不会产生有害气体。
甲烷完全燃烧是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：。
（3）根据题目信息，可燃冰由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，故填：高压；低温。
（4）A、可燃冰含有甲烷分子和水分子，甲烷具有可燃性而水不具有可燃性，在燃烧时，甲烷燃烧放出热量，水不燃烧，不会放出热量，A选项错误；
B、温度越高、压强越低，分子间隔越大。升温或压强降低时，甲烷分子的间隔增大，而分子体积不变，B选项错误；
C、根据题目信息，可燃冰燃烧热值高、污染小、储量丰富，C选项正确。
故选：C。
►问题三 燃料的使用对环境的影响
【典例3】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是
A．天然气B．液化石油气C．氢气D．乙醇汽油
【答案】C
【详解】A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳等气体，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；
B、液化石油气燃烧产生二氧化碳、一氧化碳等气体，一氧化碳有毒，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；
C、氢气燃烧只生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，符合题意；
D、乙醇汽油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；
故选：C。
【变式3-1】为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想(如图所示)。下列说法正确的是
A．光分解催化剂是反应物
B．过程②是化学能转化为电能
C．太阳能是不可再生能源
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
【答案】B
【详解】A、光分解催化剂是反应的催化剂，不是反应物，故选项说法错误；
B、过程②是氢气和氧气点燃生成水，燃料电池将化学能转化为电能，故选项说法正确；
C、太阳能在短期内可以得到补充，是可再生能源，故选项说法错误；
D、氢气燃烧热值高、燃烧产物只有水，不污染环境，是最清洁的高能燃料，有很高的开发利用价值，但是氢气易燃易爆，不易贮存和运输，目前对氢气的运输安全问题尚未解决，故选项说法错误；
故选：B。
【变式3-2】阅读下列短文，根据短文内容和所学知识回答问题：
SO2是形成酸雨的主要物质。控制SO2污染的方法有：燃料在燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(即烟气脱硫)。烟气脱硫方法一般可分为干法和湿法两大类。湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂洗涤含SO2的烟气。干法烟气脱硫，是指用干粉状或颗粒状吸收剂等来处理含SO2的烟气。湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，稳定，但是能耗高，易造成二次污染，并存在废水处理等问题。干法烟气脱硫的优点是能耗低，工艺过程简单，无污水处理问题等。
实验室可以用图1装置模拟干法烟气脱硫。将煤粉碎，取3份0.5g煤粉，其中2份分别添加0.1g碳酸钙、0.1g碱石灰(CaO和NaOH)作为吸收剂，混合均匀后，在坩埚中进行煤燃烧实验。用SO2传感器测出3份煤燃烧过程中所排放的烟气中SO2的含量(见图2)。
(1)生活中的煤炭是一种 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)大气中的SO2主要来自含硫煤炭燃烧，写出硫燃烧的化学方程式 。
(3)图1中漏斗的作用是 ，A瓶中所放液体为水，其作用是 。
(4)下列有关二氧化硫说法不正确的是_____。
A．控制SO2的污染只能通过烟气脱硫技术解决
B．干法烟气脱硫技术与湿法烟气脱硫技术各有优点
C．SO2形成酸雨的主要原理是SO2易与氧气、水反应生成硫酸
D．煤中加入不同吸收剂，对烟气中SO2的吸收效果不同，其中碱石灰吸收效果最差
(5)“克劳斯法”是处理含硫废气的方法之一、下图为反应原理。下列说法正确的是_____。
A．该反应中分子、原子种类均发生改变
B．参加反应的两种分子的个数比为1：3
C．该反应过程涉及三种氧化物
D．该反应可回收硫资源
【答案】(1)混合物
(2)
(3) 收集产生的气体 吸收SO2，防止空气污染
(4)AD
(5)D
【详解】（1）生活中的煤炭含有碳、氢、硫等元素，碳单质只含碳元素，所以生活中的煤炭除了碳单质还含有其它物质，是一种混合物。
（2）硫燃烧是硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，化学方程式为。
（3）图1中漏斗的作用是收集气体，煤燃烧会产生SO2，SO2是空气污染物，A瓶中所放液体为水，其作用是：吸收SO2，防止空气污染。
（4）A、控制SO2的污染可以通过在燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(即烟气脱硫)实现，A选项不正确；
B、湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，稳定；干法烟气脱硫的优点是能耗低，工艺过程简单，无污水处理问题等，所以干法烟气脱硫技术与湿法烟气脱硫技术各有优点，B选项正确；
C、SO2形成酸雨的主要原理是SO2易与氧气、水反应生成硫酸，C选项正确；
D、根据图2，煤中加入不同吸收剂，对烟气中SO2的吸收效果不同，其中碱石灰对照组处理后的烟气中二氧化硫含量最低，吸收效果最好，D选项不正确。
故选：AD。
（5）根据微观示意图，该反应是SO2、H2S在催化剂作用下反应生成S、H2O，化学方程式为。
A、根据化学方程式，该反应中分子种类发生改变，原子种类不变，A选项错误；
B、根据化学方程式，参加反应的两种分子的个数比为1∶2，B选项错误；
C、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，根据化学方程式，该反应涉及的氧化物有SO2、H2O，共2种，C选项错误；
D、根据化学方程式，该反应将SO2、H2S转化为硫单质，可回收硫资源，D选项正确。
故选：D。
►问题四 开发利用新能源
【典例4】开发和利用新能源己迫在眉睫，下列属于新能源的是
A．煤B．汽油C．潮汐能D．天然气
【答案】C
【详解】A、煤属于化石燃料，属于常规能源，不符合题意；
B、汽油是由石油提炼的，石油属于化石燃料，属于常规能源，不符合题意；
C、潮汐能属于新能源，符合题意；
D、天然气属于化石燃料，属于常规能源，不符合题意；
故选：C。
【变式4-1】中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。推广氢能等新能源是减少碳排放的重要方式之一。由于自然界不存在可直接开采的氢气资源，所以氢气必须从化石资源、水和生物质等含氢化合物中获取。这些制氢过程均需要输入较高的能量，目前主要由不可再生的化石能源提供，也可由可持续的新能源提供。
化石资源、生物质和水是主要的制氢原料，目前常见的生产氢气的方法如图所示。在各类化石资源中，高H/C原子个数比的甲烷是理想的制氢原料。
研究高效率保存与释放氢气是目前工业上急需突破的技术问题。有文献报道，纳米镁理论储氢量为（质量分数），形成氢化镁。氢化镁在适当条件下可释放出氢气。
根据材料，回答下列问题：
(1)氢气燃烧的化学方程式是 ，从环保的角度看，氢气是最理想的燃料，原因是 。
(2)化石燃料包括煤、石油和 。甲烷是理想的制氢原料的原因是 。
(3)结合材料和所学知识，有关氢能源的叙述正确的是_______。
A．自然界存在可直接开采的氢气资源
B．电解水可以制氢
C．氢能源难储存和运输
D．能耗高是目前制氢方法的一大缺点
(4)实现“碳达峰”和“碳中和”，人人责无旁贷。请写出一条中学生践行“低碳生活”的做法 。
【答案】(1) 氢气燃烧的产物是水，对环境无污染
(2) 天然气 在各类化石资源中，甲烷中H/C原子个数比高
(3)BCD
(4)不用一次性筷子（少座私家车，多乘坐公共交通工具等，合理即可）
【详解】（1）氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为；
从环保的角度看，氢气是最理想的燃料，是因为氢气燃烧的产物是水，对环境无污染；
（2）化石燃料包括煤、石油和天然气；
由题干信息可知，甲烷是理想的制氢原料的原因是在各类化石资源中，甲烷中H/C原子个数比高；
（3）A、由题干信息可知，自然界不存在可直接开采的氢气资源，说法错误，不符合题意；
B、电解水可以制氢，说法正确，符合题意；
C、氢能源难储存和运输，说法正确，符合题意；
D、由题干信息可知，氢气必须从化石资源、水和生物质等含氢化合物中获取，这些制氢过程均需要输入较高的能量，因此能耗高是目前制氢方法的一大缺点，说法正确，符合题意。
故选：BCD；
（4）中学生践行“低碳生活”的做法：不用一次性筷子；少座私家车，多乘坐公共交通工具等。
【变式4-2】由中国企业承建的肯尼亚蒙巴萨油码头项目已经交付使用。
(1)该码头能同时实现原油、重油、汽油、柴油、煤油和液化石油气的进出口转运功能。上述燃料是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。液化石油气中含有丁烯（C4H8），它在空气中充分燃烧的化学方程式： 。
(2)重油可作为航母燃料，因含硫元素，燃烧产物会导致 等空气污染问题。为保护环境，应大力发展新能源。下列属于新能源的是 （填序号）。
A．煤炭 B．核能 C．天然气 D．地热能
【答案】(1) 不可再生
(2) 酸雨 B、D
【详解】（1）该码头能同时实现原油、重油、汽油、柴油、煤油和液化石油气的进出口转运功能。上述燃料在短期内不能得到补充，属于不可再生能源石；
液化石油气中含有丁烯（C4H8），它在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式：。
（2）重油可作为航母燃料，因含硫元素，硫燃烧会生成二氧化硫，燃烧产物会导致酸雨等空气污染问题；
新能源包括太阳能、核能、潮汐能、地热能等，煤炭、天然气属于化石燃料，不属于新能源，故选：BD。
1．下列关于化石燃料的说法正确的是
A．化石燃料都属于可再生能源B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维D．天然气主要成分为一氧化碳
【答案】C
【详解】A、化石燃料包括煤、石油和天然气，化石燃料在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意；
B、煤中含有硫元素、氮元素，完全燃烧时生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水会形成酸雨，对环境造成污染，说法错误，不符合题意；
C、以石油为原料能制造合成纤维，说法正确，符合题意。
D、天然气主要成分是甲烷，说法错误，不符合题意。
故选：C。
2．下列叙述中不正确的是
A．石油是一种化工产品
B．石油中主要含有碳元素和氢元素
C．石油是一种混合物
D．利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品
【答案】A
【详解】A、石油是直接从地下开采出来的，不是化工产品，化工产品是经过化学加工得到的，叙述不正确，符合题意；
B、石油中主要含有碳元素和氢元素，叙述正确，不符合题意；
C、石油是由多种物质组成的混合物，叙述正确，不符合题意；
D、利用石油中各成分的沸点不同，通过分馏可将它们分离，得到不同的产品，如汽油、柴油等，叙述正确，不符合题意。
故选A。
3．化石燃料在人类社会的发展进程中发挥了巨大的作用，然而，化石燃料的大规模开采和利用导致大气中CO2的含量持续升高，引发全球气候变化。2023年12月13日，联合国气候大会共同达成了“阿联酋共识”，该协议首次呼吁各国“减少对化石燃料的依赖”，下列能源不属于化石能源的是
A．煤B．太阳能C．天然气D．石油
【答案】B
【详解】当今世界三大化石能源是天然气、煤、石油，是不可再生能源；太阳能属于可再生能源，不属于化石能源；
故选：B。
4．能源短缺是人类社会面临的重大问题，世界各国都在努力寻找和开发新能源。埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是
A．煤B．石油C．天然气D．可燃冰
【答案】D
【详解】埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰，煤、石油、天然气均属于化石燃料。
故选D。
5．从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是
A．天然气B．液化石油气C．氢气D．乙醇汽油
【答案】C
【详解】A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳等气体，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；
B、液化石油气燃烧产生二氧化碳、一氧化碳等气体，一氧化碳有毒，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；
C、氢气燃烧只生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，符合题意；
D、乙醇汽油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；
故选：C。
6．“可燃冰”外观像冰，是在海底的高压低温条件下形成的，主要含有甲烷水合物，还含有少量二氧化碳气体。下列关于“可燃冰”叙述正确的是
A．“可燃冰”是氧化物B．“可燃冰”是一种比较清洁的能源
C．“可燃冰”提供了水可能变成油的证据D．“可燃冰”可直接拿回家作燃料
【答案】B
【详解】A、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物，“可燃冰”主要含有甲烷水合物，还含有少量二氧化碳气体，属于混合物，说法错误；
B、“可燃冰”主要含有甲烷水合物，还含有少量二氧化碳气体，甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳，不属于空气污染物，所以“可燃冰”是一种比较清洁的能源，说法正确，符合题意；
C、“可燃冰”主要含有甲烷水合物，还含有少量二氧化碳气体，不可能变成油，说法错误，不符合题意；
D、“可燃冰”主要含有甲烷水合物，还含有少量二氧化碳气体，不能直接拿回家作燃料，需经处理后使用，说法错误，不符合题意。
故选：B。
7．新能源的开发利用能有效缓解能源危机。下列属于新能源的是
A．煤B．地热能C．石油D．天然气
【答案】B
【详解】煤、石油、天然气属于化石能源，地热能属于新能源，故选B。
8．可燃冰被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”。“可燃冰”是一种天然气水合物，其中的主要化学成分是一种可燃气体一一—甲烷，所以它又被称为甲烷水合物。它的形成至少要满足三个条件，即温度、压力和原料。首先是温度不能太高，如果温度高于20℃，它就会受热分解从而“烟消云散”；其次，“可燃冰”在0℃时，只需30个标准大气压即可生成，并且压力越大，“可燃冰”就越不容易分解；最后，埋藏在海底的生物残体和有机腐殖质经细菌分解后产生甲烷气体，为“可燃冰”的形成提供了充足的原料。下列说法与文意相符的是
A．“可燃冰”的形成并不容易B．海底甲烷气体主要来自生物残体和有机腐殖质
C．“可燃冰”其实就是一种气体D．在0℃且200米的海底可能会有“可燃冰”
【答案】AB
【详解】A、由题意可知，它的形成至少要满足三个条件，即温度、压力和原料，故“可燃冰”的形成并不容易，正确；
B、埋藏在海底的生物残体和有机腐殖质经细菌分解后产生甲烷气体，为“可燃冰”的形成提供了充足的原料；正确；
C、“可燃冰”是一种天然气水合物，说法错误；
D、“可燃冰”在0℃时，只需30个标准大气压即可生成，并且压力越大，“可燃冰”就越不容易分解；故在0℃且200米的海底可能会有“可燃冰”说法错误；
故选AB。
9．能源是人类活动的物质基础。
(1)目前，人类以化石燃料为主要能源，化石燃料包括天然气、石油和 。
(2)天然气的主要成分为甲烷，甲烷充分燃烧的化学方程式为 。
(3)可用于代替化石燃料的新能源有潮汐能、 等。
【答案】(1)煤
(2)
(3)氢能、核能、太阳能、生物质能、风能、地热能
【详解】（1）化石燃料包括天然气、石油和煤；
（2）甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为；
（3）可用于代替化石燃料的新能源有潮汐能、氢能、核能、太阳能、生物质能、风能、地热能等。
10．陕西是能源大省，以“当好动力源，能源供四方”为己任。
(1)陕北化石能源蕴藏丰富。化石能源有煤、 和天然气。
(2)煤气化是煤炭高效、清洁利用的核心技术之一。煤气化发生的一个反应的化学方程式为，则X的化学式是 。
(3)为防止家庭使用的天然气泄漏造成危险，可将报警器安装在如图中的 (填“甲”或“乙”)位置。
【答案】(1)石油
(2)CO
(3)甲
【详解】（1）化石能源包括煤、石油和天然气，故填：石油；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前C、H、O的原子个数分别为1、2、1，反应后C、H、O的原子个数分别为0、2、0，则X中含有1个碳原子和1个氧原子，X的化学式为CO，故填：CO；
（3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷密度比空气小，天然气泄漏气体在上方聚集，因此将报警器安装在如图中的甲位置，故填：甲。
11．阅读短文，回答下列问题。
可燃冰主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成)。可燃冰与化石燃料相比，有较高的能量密度，且可燃冰燃烧热值高、充分燃烧后仅产生二氧化碳和水，几乎不会留下固体残渣，也不会产生有害气体。可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰储量丰富，被视为未来化石燃料的替代品。
(1)可燃冰属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。甲烷的化学式为 。
(2)可燃冰被誉为绿色能源的原因是 ，写出甲烷完全燃烧的化学方程式： 。
(3)可燃冰形成的条件是 和 。
(4)下列说法正确的是_____(填字母)。
A．可燃冰在燃烧时，水和甲烷同时燃烧放出热量
B．升温或压强降低时，甲烷分子体积增大
C．可燃冰燃烧热值高、污染小、储量丰富
【答案】(1) 不可再生 CH4
(2) 可燃冰充分燃烧后仅产生二氧化碳和水，几乎不会留下固体残渣，也不会产生有害气体
(3) 高压 低温
(4)C
【详解】（1）可燃冰使用后短期内无法重新生成，属于不可再生能源。
甲烷的化学式为CH4。
（2）根据题目信息，可燃冰被誉为绿色能源的原因是：可燃冰充分燃烧后仅产生二氧化碳和水，几乎不会留下固体残渣，也不会产生有害气体。
甲烷完全燃烧是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：。
（3）根据题目信息，可燃冰由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，故填：高压；低温。
（4）A、可燃冰含有甲烷分子和水分子，甲烷具有可燃性而水不具有可燃性，在燃烧时，甲烷燃烧放出热量，水不燃烧，不会放出热量，A选项错误；
B、温度越高、压强越低，分子间隔越大。升温或压强降低时，甲烷分子的间隔增大，而分子体积不变，B选项错误；
C、根据题目信息，可燃冰燃烧热值高、污染小、储量丰富，C选项正确。
故选：C。
12．《天工开物》记载：”凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后掘挖。深至五丈许，方始得煤，初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上。人从其下施攫拾取者（如图）。”回答下列问题：
(1)煤属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。“巨竹凿去中节”使竹子整体贯通，此竹筒相当于实验室中的 （填仪器名称）。
(2)“毒气灼人”，煤矿中的“毒气”俗名叫瓦斯，它主要成分是甲烷，此外还有一氧化碳、硫化氢等气体。一氧化碳使人中毒的原理是 。挖煤时“毒气”遇火会发生爆炸，主要反应的化学方程式为 。
(3)煤燃烧产生的导致的环境问题是 。现代工业为了综合利用煤，将煤隔绝空气加强热得到焦炭，煤焦油和煤气。
(4)为了防止煤矿的矿井发生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是______（填序号）。
A．进矿井前先做灯火实验
B．矿井内严禁烟火
C．矿井内要加强通风
D．安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度
【答案】(1) 不可再生 导管
(2) CO易与血红蛋白结合，导致人体缺氧
(3)酸雨
(4)BCD
【详解】（1）煤在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源；“巨竹凿去中节”使竹子整体贯通，“竹筒”的功能与化学实验室的玻璃导管相似，故填：不可再生；导管；
（2）一氧化碳引起中毒是一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合导致氧气不能与血红蛋白结合而缺氧；“毒气”的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故填：CO易与血红蛋白结合，导致人体缺氧；；
（3）煤燃烧产生的，在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨，故填：酸雨；
（4）A、可燃性的气体与空气（或氧气）混合后，如达到爆炸极限，遇明火（或静电或电火花）都有可能发生爆炸，故选项做法不正确；
B、煤矿矿井内有瓦斯等可燃物，点燃可燃物与氧气或空气的混合物容易发生爆炸，因此矿井内严禁烟火，故选项做法正确；
C、矿井内要加强通风降低瓦斯浓度，可预防爆炸的发生，故选项做法正确；
D、安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度，可以预防爆炸的发生，故选项做法正确；
故选BCD。
13．阅读下列材料，并回答问题：
“液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过单核锰催化剂，将水和二氧化碳转化成甲烷，最终转化为甲醇（CH3OH），为实现“液态阳光”迈出了关键一步，其流程如下图所示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，排放的PM2.5将减少80%以上，氮氧化物减少90%以上，可助力中国完成碳中和目标。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，可以减少 （写一种）的排放，从而减少对空气的污染，助力中国完成碳中和目标。
(2)“液态阳光”，就是人工模拟光合作用，辅之以催化剂，将太阳能变成液体燃料甲醇，这个过程是将太阳能转化为 能。
(3)光伏发电产生的电能用于电解水，写出对应的化学方程式 。
(4)“液态阳光”的制备过程中，能够循环使用的物质是 （填化学式）。
(5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是 。
A．CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量
B．“液态阳光”技术的发展有助于实现能源的可持续利用
C．单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷的过程中质量增加
D．“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化
【答案】(1)PM2.5/氮氧化物/二氧化碳
(2)化学
(3)
(4)H2O
(5)ABD
【详解】（1）根据题目信息，用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，排放的PM2.5将减少80%以上，氮氧化物减少90%以上，可助力中国完成碳中和目标，可知用甲醇燃料代替煤炭作为燃料，可以减少PM2.5、氮氧化物、CO2的排放，故填：PM2.5或氮氧化物或二氧化碳。
（2）将太阳能变成液体燃料甲醇，这个过程是将太阳能转化为燃料中蕴含的化学能。
（3）水在通电条件下分解生成氢气、氧气，化学方程式为：。
（4）根据图像，“液态阳光”的制备过程中，H2O既是反应物又是生成物，所以能够循环使用的物质是H2O。
（5）A、CO2和H2O转化为“液态阳光”需要阳光，该过程吸收能量，A选项正确；
B、“液态阳光”技术将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料，其发展有助于实现能源可持续利用，B选项正确；
C、单核锰作为催化剂，在化学反应前后其质量、化学性质都不发生改变，C选项错误；
D、“液态阳光”技术将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料，同时消耗二氧化碳，可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化，D选项正确。
故选：ABD。
1．．能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是
A．风能B．氢能C．石油D．潮汐能
【答案】C
【详解】A、风能是可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源，故选项错误；
B、氢气作为能源，能用水来制取，故氢能属于可再生能源，故选项错误；
C、石油属于化石燃料，它的储量是有限的，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故选项正确；
D、潮汐能能循环使用，在使用后会在短时间内重新形成，因此潮汐能属于可再生能源，故选项错误。
故选C。
2．2024年六五环境日以“全面推进美丽中国建设”为主题。下列做法不符合这一主题的是
A．生活垃圾分类处理B．工厂废水直接排放
C．推广使用清洁能源D．回收利用废旧金属
【答案】B
【详解】A、垃圾分类处理，做到变废为宝能减少污染、节约资源，选项做法符合主题；
B、工业废气直接排放会造成空气污染，选项做法不符合主题；
C、推广使用清洁能源，能减少空气污染，节约化石能源，选项做法符合主题；
D、回收利用废旧金属，既能保护金属资源，还能防止环境污染，选项做法符合主题。
故选：B。
3．在探究甲烷的元素组成时，做了如下图的两个实验。下列说法错误的是
A．燃烧时火焰呈（淡）蓝色B．左侧烧杯内壁有小液滴产生
C．右侧烧杯内壁石灰水变浑浊D．可得出甲烷含有氧元素
【答案】D
【详解】A、甲烷燃烧时火焰呈（淡）蓝色，故A说法正确；
B、甲烷燃烧生成水，则左侧干冷烧杯内壁有小液滴产生，故B说法正确；
C、甲烷燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则右侧烧杯内壁石灰水变浑浊，故C说法正确；
D、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物氧气中含有氧元素，则可得出甲烷中一含有碳元素和氢元素，无法确定是否含有氧元素，故D说法错误；
故选：D。
4．“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”是我国“十四五”规划和2035年远景目标之一，下列做法与此理念不相符的是
A．提倡低碳出行B．增加使用太阳能和核能等新能源
C．积极参与植树造林D．深埋废旧电池
【答案】D
【详解】A、 提倡低碳出行，可以减少温室气体的排放，符合环保理念，不符合题意；
B、增加使用太阳能和核能等新能源，可以减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体的排放，符合环保理念，不符合题意；
C、积极参与植树造林，可以增加植被面积，吸收大气中的二氧化碳，减缓气候变化，符合环保理念，不符合题意；
D、深埋废旧电池，会造成土壤和地下水的污染，不符合环保理念，符合题意。
故选D。
5．家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示。下列说法错误的是

A．燃料燃烧时均放出热量
B．灌装液化气和天然气都属于化石燃料
C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源
【答案】C
【详解】A、燃烧放出热量，故燃料燃烧时均放出热量，不符合题意；
B、灌装液化气是石油化工的一种产品，属于化石燃料，天然气也属于化石燃料，不符合题意；
C、煤气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火（或电火花），容易发生爆炸，故夜间管道煤气泄漏，不能立即开灯，防止发生爆炸，符合题意；
D、蜂窝煤燃烧会产生硫、氮的氧化物，固体燃烧不充分会产生CO等污染环境，天然气主要成分是甲烷，气体燃烧充分，产生的污染物相对蜂窝煤少，不符合题意。
故选C。
6．天津大学成功研发超高功率密度的质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．该燃料电池可将化学能转化为电能
B．该反应前后分子数目不变
C．参加反应的两种物质的质量比为2:1
D．使用催化剂，可增加生成水的质量
【答案】A
【详解】A、该燃料电池可将化学能转化为电能，故A说法正确；
B、根据图示，氢气和氧气在催化剂和通电的条件下生成水，则该反应的化学方程式是：，由化学方程式的意义可知，每3个分子变化成了2个分子，该反应前后分子数目发生了变化，故B说法不正确；
C、由方程式的意义可知，参加反应的氢气和氧气两种物质的质量比为（2×2）：32=1：8，故C说法不正确；
D、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。使用催化剂，不能增加生成水的质量，故D说法不正确；
故选：A。
7．分解水制氢的一种原理如图。下列关于该原理的说法正确的是
A．反应Ⅰ中碘元素的化合价降低，氧元素的化合价升高B．反应生成的氧气和氢气的质量比为1：2
C．该体系中循环利用的物质是I2、SO2和水D．该体系中的所有反应都是将太阳能转化为化学能
【答案】C
【详解】A、在反应Ⅰ中：，单质碘中碘元素化合价为0，HI中碘元素显-1价，反应Ⅰ中碘元素的化合价降低，氧元素的化合价不变，故选项A说法错误；
B、分析反应过程可知，该反应的总反应是水在太阳能的作用下分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，故反应生成的氧气和氢气的体积比约为1：2，反应生成的氧气和氢气的质量比为：32:4=8:1，故选项B说法错误；
C、由图可以看出，该体系可循环利用的物质除了水还有二氧化硫、碘单质，故选项C说法正确。
D、在该反应体系中，反应Ⅰ过程中没有涉及太阳能转化为化学能，故选项D说法错误。
故选：C。
8．为实现“碳达峰”“碳中和”目标，科研人员利用太阳能发电进行电解水制氢，将制得的氢气与捕获的二氧化碳反应合成甲醇，甲醇与水重整制氢可以实现氢气的即产即用，再结合氢燃料电池发电，将实现氢能汽车的二氧化碳零排放，其工艺流程如下图，（已知：汽油中含碳量约为84%，1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油）下列说法正确的是
A．以上生产甲醇的过程不利于节约燃料资源
B．甲醇制氢反应前后的元素种类发生了改变
C．通过元素分析仪测得甲醇中，，则甲醇的化学式为CH2O
D．若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳，则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳3542吨
【答案】D
【详解】A、过程利用的是太阳能，生产甲醇的过程有利于节约燃料资源，故A不正确；
B、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，甲醇制氢反应前后的元素种类不发生改变，故B不正确；
C、通过元素分析仪测得甲醇中，，，设一个甲醇分子中碳、氢、氧原子的个数比为x:y:z，甲醇的相对分子质量为a，，，，，则甲醇的化学式为CH4O，故C不正确；
D、1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油，若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳，100吨氢气相当于燃烧汽油，含碳量为，则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳的质量为，故D正确。故选D。
9．燃烧、能源、环境等问题与人类生活密切相关。
(1)目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料是煤、石油和 ，科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物，甲烷(CH4)在空气中充分燃烧的化学方程式为 。
(2)工业上利用石油中各成份的沸点不同，分离制备汽油、煤油等产品，该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列成语的原意与燃烧不相关的是_____(填字母序号)。
A．抱薪救火B．杯水车薪C．卧薪尝胆D．釜底抽薪
(4)战国《周礼》中记载：“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡蛎壳，主要成分是碳酸钙)。“砺房成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰和二氧化碳。
①上述反应过程中，可将煤饼加工成煤粉后再燃烧，有利于煤充分燃烧的原因是 。
②“砺房成灰”的反应属于 (填基本反应类型)。
(5)氢气作为最清洁能源，越来越受到人们关注，目前，作为高能燃料液氢已应用于航天领域。除氢能源外，人们正在利用和开发的其他新能源有 (写出一种即可)。
【答案】（1）天然气
（2）物理
（3）C
（4）煤粉和空气的接触面大，与空气充分接触，因此有利于充分燃烧 分解反应
（5）太阳能
【详解】（1）常见的化石燃料是煤，石油，天然气，甲烷在空气中的氧气充分燃烧会生成水和二氧化碳，故填；
（2）通过沸点分馏不涉及产生新物质，因此是物理变化，故填物理；
（3）A、抱薪救火，是指抱着柴去救火，涉及到燃烧，不符合题意；
B、杯水车薪，是指一车柴烧着了用一杯水救火，也涉及到燃烧，不符合题意；
C、卧薪尝胆指的是越王勾践战败后以柴草卧铺，并经常舔尝苦胆，以提醒自己不忘所受苦难的故事，不涉及燃烧，符合题意；
D、釜底抽薪是指从锅底下抽去燃烧的柴火，使水停沸，涉及到燃烧不符合题意；
故选C。
（4）煤粉和空气的接触面大，与空气充分接触，因此有利于充分燃烧；
“砺房成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰和二氧化碳。属于一种物质反应生成两种物质的反应，故属于分解反应；
（5）新能源有太阳能，风能等，选一个写即可，故填太阳能。
10．阅读短文，回答相关问题。
日常生活中，无论是烹饪还是供暖，我们都离不开燃气的使用。多数家庭使用天然气或液化石油气。天然气主要成分是甲烷，液化石油气主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃烧液化石油气和天然气释放的热量和产生的二氧化碳质量如图1所示。
(1)写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式： 。
(2)结合图1分析用天然气替换液化石油气的意义： 。
(3)若在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，管道气由液化石油气改为天然气后，灶具的调整方法是减小 （填“燃料”或“空气”）的进气量，且报警器安装的位置应如图2中 （填“A”或“B”）所示。
(4)下列说法正确的是_______（填字母序号）。
A．天然气是不可再生能源
B．使用天然气可以有效地控制温室气体的排放
C．天然气是一种清洁能源，泄漏不具有危险性
【答案】(1)
(2)燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量较多，且产生的二氧化碳较少
(3) 空气 A
(4)A
【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和氧气在点燃的条件下完全燃烧生成水和二氧化碳，其反应的化学方程式为。故填：。
（2）由图1可知，完全燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量比液化石油气多，且产生的二氧化碳也比液化石油气少。故填：燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量较多，且产生的二氧化碳较少。
（3）丙烷燃烧的化学方程式为，丁烷燃烧的化学方程式为，由丙烷、丁烷和甲烷燃烧的化学方程式可知丙烷燃烧时，丙烷分子和氧气分子的个数比是1:5，丁烷燃烧时，丁烷分子和氧气分子的个数比是2:13，甲烷燃烧时，甲烷分子和氧气分子的个数比是1:2，又因为在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，所以燃烧相同体积的丙烷、丁烷和甲烷时，甲烷消耗的氧气少，因此改为天然气后，与液化石油气等体积的天然气燃烧消耗空气的体积将减小，灶具的调整方法是减小空气的进气量。丙烷、丁烷的密度比空气大，燃烧丙烷、丁烷时，燃气泄漏报警器应该安装在下方;甲烷的密度比空气小，燃烧甲烷时，燃气泄漏报警器应该安装在上方，则管道气由液化石油气改为天然气后，报警器安装的位置应如图2中A所示。故填：①空气；②A。
（4）A、天然气、煤。石油等能源随着使用不断减少，短时间从自然界得不到补充，因此天然气是不可再生能源，A项说法正确；
B、天然气燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是“温室效应”的主要气体，所以使用天然气可以有效地控制温室气体的排放是错误的，B项说法错误；
C、天然气泄漏与空气混合时，遇明火可能发生爆炸，具有危险性，C项说法错误。
故选A。
【点睛】本题难度不大，主要考查燃料的性质和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律。
11．新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
(1)目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和 。在有石油的地方，一般都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为 。
(2)做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调 (填“小”或“大”)燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
(3)我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和 不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。
(4)随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 (答一点即可)。
【答案】(1) 煤 CH4
(2)大
(3) 质量
(4)环保，无污染
【详解】（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；
天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，氧气不足，此时可调大进风口，以增大空气的进入量，提供充足的氧气；
（3）①根据催化剂“一变两不变”的特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；
②分析反应示意图可知，过程I为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，故该反应的化学方程式为；
（4）氢气燃烧生成水，产物无污染，故氢气作为燃料的优点是环保，无污染。
12．明代于谦《咏煤炭》“凿开混沌得乌金，…但愿苍生俱饱暖，不辞辛苦出山林。”古代把煤炭称为“乌金”，主要用作燃料和冶铁，现代工业上常把粗煤进行综合处理，流程如下图所示：

(1)粗煤属于 (选填“纯净物”或“混合物”)；第①步操作原理与化学实验操作 (填写实验操作名称)原理一样。
(2)步骤②反应的化学方程式为 。
(3)第④步发生反应的基本反应类型为 。
(4)开发和利用新能源已迫在眉睫。下列属于新能源的是___________(填字母)。
A．地热能B．汽油C．潮汐能D．天然气
【答案】(1) 混合物 过滤
(2)
(3)化合反应
(4)AC/CA
【详解】（1）粗煤中含有碳及杂质，则属于混合物；步骤①操作将精炼煤与含硫化合物的洗液分离，属于固液分离操作，与实验室的过滤操作原理一样；故答案为：混合物；过滤；
（2）煤的主要成分是碳，第②步反应为煤与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳与氢气，则化学反应方程式为：
（3）第④步反应为SO3与H2O反应生成硫酸，该反应符合多变一的特点，属于化合反应；故答案为：化合反应
（4）地热能、潮汐能均属于新能源，汽油是石油加工的产物，不属于新能源；天然气属于化石燃料，不属于新能源。故答案为：AC
13．氢能源是最理想的“绿色能源”之一。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：
(1)生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 。
(2)煤炭生成“灰氢”属于 变化（填“物理”或“化学”），该反应中需将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，其原因是 。
(3)如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。

Ⅰ、“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。
①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 。
Ⅱ、“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。
②转化Ⅱ中和在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 。
③理论上反应Ⅰ消耗的中氢元素质量 （填“”“”或“”）·反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。
Ⅲ、“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案：
方案1：
方案2：
④对比上述两种方案，方案1的优点是 （填一条即可）。
Ⅳ、“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水清洁环保。
⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 。
【答案】(1)石油
(2) 化学 增大反应物的接触面积，使反应更充分
(3) > 产物无污染；等质量的甲醇产生的氢气更多（合理即可） 电能
【详解】（1）化石能源包括煤、石油、天然气；
（2）煤炭和水高温下反应生成“灰氢”，有新物质生成，属于化学变化；将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，可以增大反应物的接触面积，使反应更充分；
（3） Ⅰ、①该反应为水在光和催化剂的作用下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，则生成氢气和氧气的体积比约为2:1；
Ⅱ、②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：；
③根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，由化学方程式、可知，反应Ⅰ消耗的水中的氢元素完全转化到了氢气，反应Ⅱ中消耗的氢气中的氢元素一部分转化到了甲醇中，一部分转化到了水中，则理论上反应Ⅰ消耗的 H2O 中氢元素质量＞反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量；
Ⅲ、④由化学方程式可知，方案1产物无污染，比较环保，且等质量的甲醇，方案1产生的氢气更多；
Ⅳ、⑤氢氧燃料电池在工作时，通过燃烧提供能量，能量转化的方式是化学能转化为电能。了解煤和石油产品的综合利用；知道甲烷的性质。
了解化石能源使用对环境的影响；了解目前使用和开发的各种新能源。
重点：
化石能源使用对环境的影响。
难点：
化石能源使用对环境的影响。
化学式
CH4
物理性质
无色，无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
化学性质
可燃性
燃烧时现象：产生蓝色火焰，罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现水雾，倒转烧杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
化学方程式：CH4+2O2点燃CO2+2H2O
沼气
主要成分也是甲烷。
制备：把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。意义：在农村，沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生。
可燃冰
主要成分是甲烷水合物。
优点是：热值高，储量巨大，有望成为未来新能源。
缺点：若开发利用不当，可能引发地质灾害和温室效应加剧。
药品
锌粒和稀硫酸
原理
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集方法
向下排空法（密度比空气小）、排水法（难溶于水）
实验装置