2020届一轮复习人教版石油天然气煤的综合应用课时作业(1) 9页

学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、2015年底联合国气候变化大会在巴黎召开，签署了《巴黎协定》。该协定要求各国采取更有效的“节能减排”措施控制温室效应。下列做法不利于“节能减排”的是( )‎ ‎ A．减少使用化石燃料 B．大力发展火力发电 ‎ C．改变能源结构，开发使用清洁能源 D．将煤气化或液化，以提高其综合利用率 ‎2、下列关于接触法制硫酸的叙述中，正确的是 (　　)‎ A．用硫代替硫铁矿可以避免对环境的污染 B．接触室中的热交换器是为预热反应物和冷却生成物、节约能量而设计的 C．吸收塔中气体和浓H2SO4一起从塔顶端进入生成成品酸 ‎ D．用水吸收SO3使之成为硫酸 ‎ ‎3、如图所示，利用海洋可提取很多重要的化工原料。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．第①步中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸 B．第②步中工业上可采用石墨为阴极，铁为阳极，采用阳离子交换膜的电解装置 C．第③步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2‎ D．在第④步中溴元素被氧化，第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原 ‎4、我国是一个农业大国，每年收获季节产生大量的农作物秸秆，通常的处理方式是就地焚烧、直接用作燃料、做禽畜饲料，其中就地焚烧和直接用作燃料是严重的浪费，且造成大气污染。研究发现以下两种途径可使农作物秸秆转化为农用清洁能源 关于甲乙两种气体的叙述正确的是（　　）‎ A.相同条件下，等体积两气体完全燃烧耗氧量相同 B.相同条件下，等体积两气体完全燃烧生成CO2的量相同 C.相同条件下，等体积两气体完全燃烧放热量相同 D.两种气体的成分相同 ‎5、下列叙述错误的是(　　)‎ A．煤的干馏必须在隔绝空气的条件下进行 B．煤焦油在170 ℃以下主要分馏出苯及苯的同系物 C．冶炼金属的焦炭可以通过煤的低温干馏而获得 D．焦炭可用于冶金、合成氨造气、电石、燃料等 ‎6、煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境．最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是（　　）‎ ‎①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化　②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化　③该技术实现了煤的清洁利用　④该技术实现了煤的高效利用 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④‎ ‎7、下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（　　）‎ A．煤的气化和液化过程只发生物理变化 B．天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇 C．石油分馏的目的是生产乙烯、丙烯、甲烷等化工原料 D．天然气和液化石油气的主要成分是甲烷 8、观察下图，下列叙述错误的是 A．图示实验中发生了化学变化 B．液体X的pH>7，液体Y是一种黑色黏稠状液体 C．气体Z易燃，可还原氧化铜 D．试管A中产生浓的白烟 9、未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生，下列属于未来新能源标准的是 ‎①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A. ⑤⑥⑦ B. ⑤⑥⑦⑧ C. ③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧‎ ‎10、PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的可吸入颗粒物，它是大气的一种污染物主要来自化石燃料的燃烧等，以下不属于化石燃料的是（ ）‎ A． 天然气 B． 煤 C． 石油 D． 酒精 ‎11、未来可再生能源和清洁能源将成为人类利用新能源的主力军，下列关于能源的叙述正确的是 A. 化石燃料是可再生能源 B. 风能、太阳能是清洁能源 C. 化石燃料都是清洁能源 D. 氢能是不可再生的清洁能源 ‎12、下列不属于煤干馏产物的是（ ）‎ A. 焦炭 B. 煤焦油 C. 焦炉气 D. 人造石油 ‎13、我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是 （ ）‎ A．大力发展煤的气化及液化技术 B．加快石油等化石燃料的开采和使用 C．以CO2为原料生产可降解塑料 D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 14、下图是实验室干馏煤的装置图，根据图回答下列问题。‎ ‎(1)指出图中各仪器的名称：a_________;b_________;c_________;d_________。‎ ‎(2)装置c的作用是______________________。d中的液体有_________和_________，其中的无机物里溶有_________，可用_________检验出来；有机物可以通过_______________的方法使其中的重要成分分离出来。在170～230℃时可得到_________，加热到230℃以上可以得到_________。‎ ‎(3)e处点燃的气体是_________，火焰的颜色是_________色。 ‎ ‎15、煤是重要的能源也是生成化工产品的重要原料，如图1是煤化工业链的一部分．‎ 试用所学知识，解决下列问题：‎ ‎（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和煤的液化技术．煤的液化技术又分为 和 .‎ ‎（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理．煤的某种脱硫技术的原理如图2所示：‎ FeS2Fe2++SOFe3+ 这种脱硫技术称为微生物脱硫技术．该技术的第一步反应的离子方程式为 ，第一步反应的离子方程式为 ‎ ‎（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、 ‎ ‎（4）工业上主要采用氨氧法生成硝酸，如图2是氨氧化率与氨﹣空气混合气中氨氧比的关系．其中直线表示反应的理论值，曲线表示实际生成情况，当氨氧化率达到100%，理论上γ= ，实际生产要将γ值维护在1.7﹣2.2之间，原因是 ．‎ ‎16、合成气(CO+H2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途。其制备及运用的一种工艺流程如图所示(其中X与X′的主要成分类似)。‎ ‎(1)在合成气冶炼金属铁的流程中,向燃烧室中通入甲烷与氧气的目的是 ____‎ ‎　_________________________________________________________________,‎ 其最佳体积配比V(CH4)∶V(O2)为　　　　。‎ ‎(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。‎ ‎①写出用合成气生产甲醇的化学方程式: _______________________________‎ ‎　_______________________________________________________________。‎ 用该方法合成甲醇的最大优点是 _______________________________________‎ ‎　____________________。‎ ‎②用合成气为原料生产二甲醚,随着原料配比的不同,反应产物不尽相同,但产生的尾气可循环使用,试写出以CO、H2为原料制取二甲醚的两种不同方法的化学方程式: _________________　、 _____________________　。‎ ‎(3)某化工厂试图使用如图所示流程联合生产甲醇、二甲醚、生铁,你认为是否可行?若不可行,请说明理由;若可行,联合生产有什么优点? _________　。‎ ‎17、为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上通过生石灰和含硫的煤混合使用可以“固硫”（避免硫化合物进入大气），最后生成石膏。试回答：‎ ‎⑴ 整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括：①化合②分解③置换④复分解⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应（分子反应）。其中正确的是（ ）‎ A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑧ C．①⑤⑥⑧ D．②④⑤⑦‎ ‎⑵ 第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数之和为( ) ‎ A．1 B． 2 C．3 D．4‎ ‎⑶ 比较此法与“石灰石粉末与含硫煤混合”法哪个更好些?为什么?‎ ‎⑷ 你认为减少酸雨产生可采取的措施是( )‎ ‎①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高 ③先将燃料煤脱硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ‎ ‎⑤开发新能源,避免含S、N的氧化物大量排放 A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 18、对工业“三废”的处理如果不当，则会严重的污染周围环境。工业“三废”指的是 、 和 。化学在工业“三废”治理方面发挥了重要的作用，若对工业“三废”的处理得当，可起到 和 的双重作用，如用石灰乳处理氯碱工业中的废气，则既可以减少 （填气体的化学式）气体对环境的污染，又可以得到漂白粉（有效成分是 ）。 19、能源和资源是维系人类发展的重要前提之一。目前人类使用的主要能源还是化石燃料。请回答下列问题：‎ ‎(1)化石燃料包括煤、石油、 (写出另外一种化石燃料的名称)。煤炭开采过程中，若采取的措施不当，容易发生瓦斯爆炸事故，导致生命财产损失，用化学方程式解释在煤矿中频频发生瓦斯爆炸的原因：‎ ‎ 。‎ ‎(2)煤的气化可以缓解石油危机，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C＋H2O(g)===CO＋H2，该反应是一个吸热反应，反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：C＋O2===CO2。‎ ‎①有人认为上述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。请你解释这种观点的错误所在：‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎②煤的气化可以为工业合成氨提供原料气。氢气来源于 ，氮气来源于 ，还可以采用 工艺得到空气中的氮气。‎ ‎(3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富，煤制油有一定的资源保障。煤液化的重要方法是间接液化法，首先将煤气化为H2、CO和CH4，然后通过催化剂将气态物质转化为液态。通过间接法制备的燃油中含有饱和烷烃和不饱和烯烃，请完成下列粗煤气合成烯烃和烷烃的化学方程式：‎ ‎20、煤和石油是重要的能源，也是化工生产的重要原料。‎ ‎(1)工业上分馏石油的设备是 ，通过该设备制备出的液体燃油有 。‎ ‎(2)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是 。‎ ‎(3)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境污染问题是 。‎ ‎(4)下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图。‎ ‎①废气脱硫过程中，主要反应的化学方程式为 、 。‎ ‎②在煤中直接添加一种物质，可有效减少煤燃烧产生的SO2，该物质是 。‎ ‎③石膏在工业生产中的用途是 (写出一种用途即可)。‎ ‎(5)煤经过 (填加工方法)可以得到炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油经过 (填加工方法)可得到芳香族化合物。煤也可以用氢化法转化成燃油，氢化法的本质是 。‎ 参考答案 ‎1、答案：B 2、答案：B 用硫代替硫铁矿能减少污染，但不能避免对环境的污染。吸收塔中浓H2SO4从塔顶端进入而气体从下端进入，采用逆流原理使之吸收更充分。用水吸收SO3易形成酸雾。因此A、C、D都错误 ‎3、答案：D BaCl2应在Na2CO3之前加入，以便将过量的Ba2＋除去，A错误；铁为活泼电极，不能作阳极，B错误；在空气中MgCl2·6H2O分解时水解，得不到MgCl2，C错误 ‎4、答案：B 农作物秸秆缺氧燃烧生成的可燃性气体为CO，在缺氧条件下发酵生成CH4，故D项不正确；根据甲烷和一氧化碳分别燃烧的化学方程式CH4+2O2 ‎ CO2+2H2O和2CO+O22CO2，相同条件下，等体积两气体完全燃烧生成CO2的体积相同，耗氧体积比为4∶1，故A项不正确，B项正确；没有两个反应放热量完全相同，故C项不正确。‎ 不同烃耗氧量大小的比较 ‎(1)当物质的量相同时，因为1 mol C消耗1 mol O2，而4 mol H才消耗1 mol O2，故不同烃耗氧量比较应看CxHy中的x+y/4的大小，x+ y/4越大，耗氧量就越多。‎ ‎(2)当质量相同时，12 g C消耗1 mol O2，4 g H就消耗1 mol O2，故不同烃耗氧量比较看CxHy中的y/x的大小，y/x越大，耗氧量就越多。‎ ‎5、答案：C 冶炼金属的焦炭是通过煤的高温干馏制得的，得到的焦炭较纯。‎ ‎6、答案：C 煤中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，直接燃烧时不够充分会造成资源浪费，还会产生SO2、氮氧化物等有毒气体污染环境，把煤粉通过加工可有效解决此类问题，在此过程中，发生了物理变化和化学变化。‎ ‎7、答案：B 煤的气化是碳和水蒸气反应生成水煤气等，煤的液化有直接液化和间接液化，均发生了化学反应，A错误；天然气作为化工原料主要用来合成氨和生产甲醇，B正确；石油分馏的目的是获得汽油、煤油、柴油等轻质油，不可能获得乙烯、丙烯和甲烷，C错误；天然气的主要成分是CH4，而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等，D错误。 8、答案：D 此题考查有关煤的干馏及其干馏产物的知识。煤的干馏是煤在隔绝空气的条件下加强热的过程，它发生了复杂的物理、化学变化；煤的干馏有NH3生成，NH3易溶于水而呈碱性，故pH>7；同时煤干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要为苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等的混合物，是难溶于水的黏稠状液体；干馏的气态产物中有H2、CO，具有还原性，可以还原氧化铜，因此选项A、B、C均正确，叙述错误的是D。 9、答案：B 煤、石油、天然气是化石能源，能引起严重的空气污染，不是新能源；核能使用不当，会对环境造成严重污染；常见未来新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，这些能源对环境污染小，属于环境友好型能源，故选B。‎ ‎10、答案：D 分析：化石燃料是指由埋藏在地下的古生物经长期自然演化形成的燃料。主要指煤和石油、天然气等。‎ 详解：天然气、煤、石油是常见的化石燃料，酒精就是乙醇，不是化石燃料，答案选D。‎ ‎11、答案：B A. 化石燃料属于不可再生能源，故A错误；B. 风能、太阳能对环境无影响，是清洁能源，故B正确；C. 化石燃料燃烧时会产生二氧化硫等污染物，不是清洁能源，故C错误；D.氢气燃烧的产物是水，电解水可以获得氢气，因此 氢能是可再生的清洁能源，故D错误；故选B。‎ ‎12、答案：D 煤干馏是煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、焦炉气等产物的过程。但不涉及人造石油，答案选D。‎ ‎13、答案：B. ‎ ‎14、答案：(1)酒精喷灯；铁管(或瓷管)；烧杯；U形管。(2)将干馏生成的气体进行降温和冷凝；粗氨水；煤焦油；氨；酚酞；分馏；酚类和萘；蒽等更复杂的芳香族化合物。(3)焦炉气；蓝 15、答案：（1）直接液化技术；间接液化技术；‎ ‎（2）2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；‎ ‎（3）焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；‎ ‎（4）1.25；O2浓度太少不利于NH3的转化，γ{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%．‎ 解：（1）煤的液化分为直接液化和间接液化，故答案为：直接液化技术；间接液化技术；‎ ‎（2）第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42﹣，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣；Fe2+具有还原性，可被氧气氧化为Fe3+，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，‎ 故答案为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；‎ ‎（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；故答案为：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；‎ ‎（4）由氨氧化的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，可知氨氧化率达到100%，理论上γ{n（O2）/n（NH3）}==1.25，O2浓度太少不利于NH3的转化，γ{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%，‎ 故答案为：1.25；O2浓度太少不利于NH3的转化，γ{n（O2）/n（NH3）值为2.2时NH3氧化率已近100%．‎ ‎16、答案：(1)为还原铁矿石提供热量　1∶2‎ ‎(2)①CO+2H2CH3OH　原子利用率为100%‎ ‎②2CO+4H2CH3OCH3+H2O ‎3CO+3H2CH3OCH3+CO2‎ ‎(3)可行。优点是原料易得、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用、产品结构多样化(只要答出任意一点答案合理即可)‎ ‎(1)合成气冶炼金属铁的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2和Fe2O3+3H22Fe+3H2O,这两个反应都是在高温或加热条件下进行的,所以应该在燃烧室中通入甲烷与氧气,使它们反应放出的热量为这两个反应提供反应所需的条件。甲烷与氧气完全燃烧放出的热量最多,所以其最佳体积配比即为完全反应时的化学计量数之比。这两个反应得到的高温尾气X的主要成分是CO2和H2O。‎ ‎(2)①用合成气生产甲醇的化学方程式为CO+2H2CH3OH,该反应为化合反应,反应物中所有的原子都转化为CH3OH,原子利用率为100%,符合绿色化学要求。②因为X与X′的主要成分类似,所以X′的主要成分也为CO2和H2O,即用合成气为原料生产二甲醚时,另一种产物可能是CO2,也可能是H2O,据此可以写出相应的化学方程式。‎ ‎(3)图中所示流程联合生产甲醇、二甲醚、生铁,理论上都是可行的,而且具有原料易得、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用等优点。‎ ‎17、答案：⑴ C；⑵ A；⑶ 在含硫煤中加入生石灰的方法更好，因为此法节约煤，成本低；⑷ C 。‎ ‎⑴ 在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO+ SO2== CaSO3、2CaSO3+O2== 2CaSO4,由以上化学方程式可知涉及到的反应类型有化合、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。‎ ‎⑵ 易错选B。主要是区分哪一个反应是第一步“固硫”反应。‎ ‎⑶ 有的学生误认为是“石灰石粉末与含硫煤混合”法更好。忽了实际生产中石灰石分解为CaO需消耗很高能量，浪费煤，使生产成本提高。‎ ‎⑷把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中施放石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但由于生成CaSO4,长期使用会使土壤板结，影响土质。 18、答案：废气；废水（液）；废渣；减少环境污染；资源回收利用；Cl2；Ca(ClO)2 19、答案：(1)天然气　CH4＋2O2―→CO2＋2H2O ‎(2)①煤气化后得到的气态燃料燃烧时，热利用率高，能源清洁　②碳和水蒸气的反应　碳在空气中燃烧后剩余的气体　空气液化　(3)①n　2n　1　nH2O　②n　2n＋1　1　nH2O 20、答案：(1)分馏塔　汽油、煤油、柴油等 ‎(2)轻质油和气态烯烃(或碳原子数较少的烃)‎ ‎(3)酸雨、粉尘污染(答出一项即可)‎ ‎(4)①SO2＋CaCO3CaSO3＋CO2　2CaSO3＋O2===2CaSO4　②CaCO3、CaO、Ca(OH)2(填一种即可) ‎ ‎③医疗、建筑材料、模型等(填一种即可) ‎ ‎(5)干馏　分馏　增加煤中氢元素含量，提高氢原子数与碳原子数的比值 ‎