高中化学第八章化学与可持续发展第一节第3课时煤石油和天然气的综合利用课后练习含解析新人教版必修第二册 6页

第3课时　煤、石油和天然气的综合利用 ‎1.石油和煤都是重要的化石能源,下列有关石油和煤的叙述正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.都是纯净物 B.都含有碳元素 C.都是可再生能源 D.都有固定的沸点 答案B 解析煤、石油都属于不可再生能源,都是混合物,都没有固定的沸点,故B项正确。‎ ‎2.绿色能源是指使用过程中不会对环境造成污染的能源。下列属于绿色能源的是(　　)‎ ‎①太阳能　②风能　③潮汐能　④煤　⑤天然气　⑥石油 A.①②③ B.③④‎ C.只有④ D.只有①②‎ 答案A 解析使用①太阳能、②风能、③潮汐能等不会对环境造成污染,三者均属于绿色能源;④煤、⑤天然气、⑥石油等均是化石燃料,不属于绿色能源。‎ ‎3.下列说法中正确的是(　　)‎ A.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染 B.聚乙烯可发生加成反应 C.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化 D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯 答案A 解析铅是一种重要的污染物,A项正确;聚乙烯分子不含碳碳双键,不能发生加成反应,B项错误;石油的分馏属于物理变化,C项错误;石油分馏得到的是不同沸点范围的混合物,如汽油、煤油、柴油等,而通过石油裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质,D项错误。‎ ‎4.下列说法不正确的是(　　)‎ A.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠 B.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2‎ C.汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物 D.以石油、煤和天然气为原料,可生产塑料、合成橡胶和合成纤维 答案C 解析植物油是由C、H、O三种元素构成的有机物,不属于碳氢化合物。‎ ‎5.石油被称为工业的血液,煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是(　　)‎ A.煤的干馏产物主要是各类有机物 B.石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C.从煤焦油中经过分馏可以得到苯、甲苯等,说明煤中含有苯和甲苯 D.石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的,且碳链越长越易分解 答案D 解析煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质,其中焦炭居多,故A错误;石油的分馏属于物理变化,石油的裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化,故B错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物,通过干馏方能得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,故C错误;‎ - 6 -‎ 石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃的过程,说明烃在加热条件下是可以分解的,且碳链越长越易分解,故D正确。‎ ‎6.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,石油精炼可以获得多种化工原料。‎ 请回答:‎ ‎(1)由原油获得汽油,分离的方法是　　　　　　。 ‎ ‎(2)该汽油中只含7种烃吗?为什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)丙烯在一定条件下生成聚丙烯,这种高分子的链节为　　　　。 ‎ ‎(4)石油裂化是为了得到更多的汽油,裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)蒸馏(或分馏)　(2)不是,因为还含有同分异构体 ‎(3)‎ ‎(4)裂化汽油中含有烯烃,能与Br2发生加成反应,可以使溴的四氯化碳溶液褪色 提升能力·跨越等级 ‎1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是(　　)‎ A.地球上最基本的能源是化学能 B.太阳能热水器、沼气的使用、玉米制乙醇都涉及生物质能的利用 C.利用二氧化碳制造全降解塑料能有效减少“白色污染”‎ D.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量,而吸热反应没有利用价值 答案C 解析A项,地球上最基本的能源是太阳能,故错误;B项,使用太阳能热水器涉及太阳能的利用,不是生物质能的利用,故错误;C项,利用二氧化碳制造全降解塑料能有效减少“白色污染”,故正确;D项,有时需要利用吸热反应吸收热量降低环境温度,吸热反应同样有利用价值,故错误。‎ ‎2.下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置。下列叙述错误的是(　　)‎ A.上图实验中发生了化学变化 B.液体X的pH>7,液体Y是黑色黏稠状的煤焦油 C.气体Z易燃,可还原CuO,也可使溴水褪色 D.液体Y是一种纯净物 答案D - 6 -‎ 解析煤的干馏产物有NH3,易溶于水而呈碱性,pH>7,同时还生成了煤焦油,它的主要化学成分为芳香族化合物,是难溶于水的黏稠液体。煤干馏的气体产物中的氢气、一氧化碳具有还原性,可以还原CuO,气体产物中的乙烯可使溴水褪色。‎ ‎3.下列对乙烯和聚乙烯的描述中不正确的是(　　)‎ A.乙烯是纯净物,常温下为气态,聚乙烯为固态,是混合物 B.乙烯性质比聚乙烯活泼 C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等 D.取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等 答案D 解析乙烯聚合成聚乙烯时分子中的双键被破坏,性质变得稳定,由于相对分子质量变大,所以从气态变为固态。有机高分子都是混合物。由于乙烯和聚乙烯的C、H质量分数分别相等,但相对分子质量不相等,所以两者等质量燃烧时生成CO2、H2O的质量分别相等,等物质的量燃烧时生成CO2、H2O的物质的量不相等。‎ ‎4.以乙烯和丙烯混合物为单体,发生加聚反应,不可能得到的是(　　)‎ A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ 答案B 解析A项,可由乙烯发生加聚反应得到,不符合题意;B项,主链中不可能有5个碳原子出现,符合题意;C项,可由乙烯与丙烯发生加聚反应得到,不符合题意;D项,可由乙烯与丙烯发生加聚反应得到,不符合题意。‎ ‎5.石油裂化和裂解过程得到的CH2CH2,在一定条件下可以聚合成有机高分子。含有结构的化合物与CH2CH2一样,可在一定条件下聚合成有机高分子。‎ ‎(1)广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料,是由聚合成的,其化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯(),它是由　　　　　　　　　　　　　　(写结构简式)聚合而成的。 ‎ 答案(1)‎ ‎(2)‎ - 6 -‎ ‎6.煤是一种重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成,是重要的工业原料。‎ ‎(1)工业上生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明　。 ‎ ‎(2)提出猜想:水煤气的成分可能是①CO和氢气,②　　　　　(填化学式)和氢气。提出以上猜想的依据是　。 ‎ 设计实验:请从下列装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。‎ ‎(3)你选择的装置是　　　　(填字母代号)。 ‎ ‎(4)实验结论:如果　　　　　　　　,那么猜想　　(填序号)合理。 ‎ 答案(1)碳和水蒸气的反应是吸热反应 ‎(2)CO2　化学反应前后元素种类不变 ‎(3)B ‎(4)澄清石灰水不变浑浊　①(或澄清石灰水变浑浊　②)‎ 解析(1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应,故随着反应的进行燃料层的温度会下降。(2)因反应物是碳和水蒸气,根据质量守恒定律,元素的种类在化学反应前后没有变化,由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气。(3)一般用澄清的石灰水检验二氧化碳。(4)如果澄清石灰水不变浑浊,那么猜想①是合理的;如果澄清石灰水变浑浊,那么猜想②是合理的。‎ ‎7.能源是经济增长与社会发展的重要物质基础,美国马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势曾作如下预测:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)上图化石能源中属于较清洁的能源是　　　　。 ‎ ‎(2)核电厂的燃料一般由0.7% 235U、99.28% 238U及0.005 8% 234U组成。‎ ‎①235U、238U、234U三种核素之间的关系是互为　　　　　。 ‎ ‎②235 g核素‎ ‎‎　92‎‎235‎U发生裂变反应:‎　92‎‎235‎U‎+‎‎0‎‎1‎n‎ ‎‎38‎‎90‎Sr+‎　54‎‎136‎Xe+10‎0‎‎1‎n,净产生的中子‎(‎n‎1‎n)数为　　　　　。 ‎ ‎(3)如图是氢能的制备及利用的途径之一,涉及的能量转化方式有　　　　(填代号)。 ‎ - 6 -‎ a.光能→化学能　　　b.电能→化学能 c.化学能→电能 ‎(4)目前实现煤的综合利用的主要途径是煤的干馏、煤的气化和液化。‎ ‎①煤的干馏属于　　　　(填“物理”或“化学”)变化。 ‎ ‎②煤的气化过程发生的主要反应是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)天然气 ‎(2)①同位素　②9NA(或9×6.02×1023)‎ ‎(3)ac ‎(4)①化学　②C+H2O(g)CO+H2‎ 解析(1)天然气燃烧生成CO2和H2O,因此天然气是化石燃料中较清洁燃料。‎ ‎(2)①中三种核素质子数相等,中子数不同,属于同种元素的不同原子,因此三者互为同位素;②根据裂变反应,净产生中子数为9NA。‎ ‎(3)燃料电池车将化学能转化为电能,太阳光使H2O分解,将太阳能转化为化学能,故a、c选项正确。‎ ‎(4)①煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,属于化学变化;②煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,属于化学变化,主要反应是C和H2O(g)的反应,化学方程式为C+H2O(g)CO+H2。‎ 贴近生活·拓展创新 ‎(1)如图是石油分馏塔的示意图。关于a、b、c三种馏分,下列说法正确的是　　　　(填字母)。 ‎ A.a的沸点最高 B.b的熔点最低 C.c的平均相对分子质量最大 D.每一种馏分都是纯净物 - 6 -‎ ‎(2)裂化汽油中除含有C5~C11的烷烃外,还含有C5~C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物,实验步骤为:‎ ‎①先逐滴加入　　　　　　　,振荡,如果看到　　　　　　　,则证明有　　　　　存在。 ‎ ‎②继续逐滴加入　　　　　至　　　　　为止,静置,用分液漏斗分出　　　　　(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品,再加入　　　　　振荡,如果看到　　　　　　　,则证明裂化汽油中有　　　　　存在。 ‎ 答案(1)C ‎(2)①溴水　溴水褪色　烯烃 ‎②溴水　不褪色　上　酸性KMnO4溶液　溶液褪色　苯的同系物 解析(1)由题图可知,a先分馏出来,c较a、b最后分馏出来,故熔、沸点高低顺序为a