2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二單元化學(xué)與資源開發(fā)利用課題3石油煤和天然氣的綜合利用課時(shí)演練含解析新人教版選修2

PAGE5-課題3石油、煤和自然氣的綜合利用1．通常用來衡量一個(gè)國家的石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)記是()A．石油的產(chǎn)量 B．乙烯的產(chǎn)量C．合成纖維的產(chǎn)量 D．硫酸的產(chǎn)量解析：乙烯是重要的化工原料，乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)記之一，故選B。答案：B2．最近我國將新疆的自然氣引至上海，對(duì)于改善上海能源狀況有著極其重要的意義。關(guān)于自然氣的下列敘述中不正確的是()A．自然氣和沼氣的主要成分都是甲烷B．改液化石油氣為自然氣作燃料，燃燒時(shí)應(yīng)減小進(jìn)空氣量或增大進(jìn)自然氣量C．自然氣燃燒的廢氣中，SO2等污染物的含量少D．自然氣與空氣混合點(diǎn)燃，不會(huì)發(fā)生爆炸解析：自然氣的主要成分為甲烷，它是烴中氫元素含量最高的，因此也是消耗氧氣量最大的烴；液化石油氣是一系列烯和烷烴的混合物。將液化石油氣改為自然氣燃料后，耗氧量確定增大，所以燃燒時(shí)應(yīng)增大空氣進(jìn)氣量。自然氣是動(dòng)植物殘骸分解產(chǎn)物，其中必有蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的硫化物，但其含量與煤及液化石油氣相比，還是要少得多?？扇?xì)怏w達(dá)到爆炸極限后都可以爆炸。答案：BD3．在下列各種石油的加工處理過程中，屬于裂化過程的是()A．分別汽油和煤油B．將重油分別為潤滑油等C．十六烷變?yōu)樾镣楹托料〥．將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N解析：裂化是在確定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過程，C屬于此變更。A、B屬于分餾，D屬于催化重整，故A、B、D均不符合題意。答案：C4．視察下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖示試驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變更B．液體X的pH>7，液體Y是一種黑色黏稠狀液體C．氣體Z易燃，可還原氧化銅D．試管A中產(chǎn)生濃的白煙解析：此題考查有關(guān)煤的干餾及其干餾產(chǎn)物的學(xué)問。煤的干餾是煤在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱的過程，它發(fā)生了困難的物理、化學(xué)變更；煤的干餾有NH3生成，NH3易溶于水而呈堿性，故pH>7；同時(shí)煤干餾還生成了煤焦油，它的化學(xué)成分主要為苯、甲苯、二甲苯、酚類、萘、瀝青等的混合物，是難溶于水的黏稠狀液體；干餾的氣態(tài)產(chǎn)物中有H2、CO，具有還原性，可以還原氧化銅，因此選項(xiàng)A、B、C均正確，敘述錯(cuò)誤的是D。答案：D5．下列說法正確的是()A．煤、石油、自然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大礦物燃料，是取之不盡的B．煤是由無機(jī)物和有機(jī)物所組成的困難混合物，主要含有碳和氫兩種元素C．石油主要含有碳和氫兩種元素，同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過一系列特別困難的變更而形成的解析：煤、石油、自然氣三大礦物燃料在地球上的隱藏量是有限的，不是取之不盡的，A錯(cuò)；煤主要含有碳元素，而不是碳和氫兩種元素，B錯(cuò)；C正確；石油是由古代動(dòng)植物遺體在地殼中經(jīng)過特別困難的變更形成的，D不準(zhǔn)確。答案：C6．某混合氣體通過溴水(使其褪色)，再通過灼熱的氧化銅(使其由黑色變紅色)，再通過無水CuSO4白色粉末(使其變藍(lán)色)，再通過澄清石灰水(石灰水由澄清變渾濁，再變澄清)，最終剩余氣體在空氣中點(diǎn)燃，火焰呈藍(lán)色，這種混合氣體是()A．水煤氣 B．焦?fàn)t煤氣C．石油液化氣 D．高爐煤氣解析：水煤氣主要成分為CO、H2等，焦?fàn)t煤氣主要成分為H2、CH4、C2H4、CO等，石油液化氣主要成分為C3H4、C4H10，高爐煤氣主要成分為CO2、CO、N2等。符合題意的氣體只有焦?fàn)t煤氣。答案：B7．利用合成氣(H2＋CO)生產(chǎn)汽油、甲醇和氨等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，合成氣也可轉(zhuǎn)化成醛、酸、酯等多種產(chǎn)物。下列表述正確的是()①以合成氣為原料的反應(yīng)都是化合反應(yīng)②變更合成氣中CO與H2的體積比，可以得到不同產(chǎn)物③合成氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)需在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪簭?qiáng)下通過催化完成④從合成氣動(dòng)身生產(chǎn)液態(tài)烴或醇類有機(jī)物是實(shí)現(xiàn)“煤變油”的有效途徑⑤以合成氣為原料的反應(yīng)產(chǎn)物中不行能有烯烴或水A．①②④B．②③④C．②④⑤D．③④⑤解析：以合成氣為原料的反應(yīng)不確定都是化合反應(yīng)，①錯(cuò)；以合成氣為原料的反應(yīng)產(chǎn)物中可能有烯烴和水，這可通過題設(shè)條件來推斷，⑤錯(cuò)。答案：B8．裂化汽油中除含有C5～C11的烷烴外，還含有C5～C11的烯烴及甲苯、二甲苯等苯的同系物。要用化學(xué)方法檢驗(yàn)?zāi)沉鸦蜆悠分泻邢N及苯的同系物，試驗(yàn)步驟為：(1)先逐滴加入________，振蕩，假如看到________，則證明有________存在。(2)逐滴加入________至________為止，靜置，用分液漏斗分出________(填“上”或“下”)層的裂化汽油樣品，再加入________，振蕩，假如看到________，則證明裂化汽油中有________存在。解析：本試驗(yàn)?zāi)康氖窃谕闊N、烯烴、苯的同系物的混合物中檢驗(yàn)烯烴和苯的同系物的存在，應(yīng)先檢驗(yàn)烯烴，再檢驗(yàn)苯的同系物。因?yàn)橄N可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，依據(jù)這一性質(zhì)差異，則先用溴水檢驗(yàn)烯烴的存在，再用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)苯的同系物的存在。詳細(xì)試驗(yàn)步驟如下：(1)向樣品中逐滴加入溴水，振蕩，如看到溴水褪色，則證明烯烴的存在。(2)接著逐滴加入溴水至不再褪色為止，用分液漏斗分出上層的裂化汽油樣品，因?yàn)榧幼懔夸逅?，生成的鹵代烷及水的密度均比烷烴和苯的同系物大，所以上層應(yīng)是烷烴和苯的同系物的混合物。向分出的上層樣品中加入酸性KMnO4溶液，假如紫色褪去，則證明有苯的同系物存在。答案：(1)溴水溴水褪色烯烴(2)溴水不再褪色上層酸性KMnO4溶液紫色褪去苯的同系物9．隨著全球性石油危機(jī)的來臨，使很多國家關(guān)注用煤代替石油的探討，科學(xué)家發(fā)覺在443K～473K的溫度下，用Co作催化劑，水煤氣(主要成分是CO和H2)可以生成碳原子數(shù)5～8之間的烷烴，這是用煤合成汽油的方法之一。(1)用煤合成汽油CnH2n＋2的有關(guān)反應(yīng)方程式是________________________________________________________________；_______________________________________________________________；______________________________________________________________。(2)要達(dá)到合成上述汽油的要求，CO和H2的體積比的取值范圍是________。解析：本題以煤的液化為背景分別考查煤化工及一碳化學(xué)的相關(guān)學(xué)問，是一道綜合應(yīng)用較強(qiáng)的題目。煤的氣化可得到CO和H2，CO和H2在上述條件下反應(yīng)生成汽油(CnH2n＋2)和水，配平此反應(yīng)方程式，取n＝5和n＝8兩個(gè)極值，計(jì)算出CO和H2的體積比，即可確定取值范圍。nCO＋(2n＋1)H2Oeq\o(→,\s\up10(Co),\s\do10(443－473K))CnH2n＋2＋nH2O。則eq\f(VCO,VH2)＝eq\f(n,2n＋1)，當(dāng)n＝5時(shí)，eq\f(VCO,VH2)＝eq\f(5,11)，當(dāng)n＝8時(shí)eq\f(VCO,VH2)＝eq\f(8,17)。答案：(1)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))CO＋H2C＋O2eq\o(=,\s\up10(點(diǎn)燃))CO2nCO＋(2n＋1)H2eq\o(→,\s\up10(Co),\s\do10(443－473K))CnH2n＋2＋nH2O(2)eq\f(5,11)≤eq\f(VCO,VH2)≤eq\f(8,17)10．氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑。煤的氣化的主要反應(yīng)是：C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))CO＋H2，CO和H2的混合氣體是合成多種有機(jī)物的原料氣，探討由CO、H2合成有機(jī)物的化學(xué)稱為一碳化學(xué)。下圖是合成某些物質(zhì)的路途圖：其中，D易溶于水，且與CH3COOH互為同分異構(gòu)體，F(xiàn)分子中的碳原子數(shù)是D中的3倍，H經(jīng)催化氧化可得到G。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A：________，H：________，指出A和H的關(guān)系________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①CH3COOH＋E→F：__________________________________________；②D與新制氫氧化銅加熱：____________________________________________。解析：由D與CH3COOH互為同分異構(gòu)體，故分子式為C2H4O2，D能和H2反應(yīng)，E和CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)生成F，故D的結(jié)構(gòu)簡式為HO—CH2—CHO，E為。由Aeq\o(→,\s\up10(O2))Beq\o(→,\s\up10(O2))C衍變關(guān)系，可知A為CH3OH，C為HCOOH，故H應(yīng)為CH3CH2CH2CH2OH