2024-2025學年高中化學第四章化學與自然資源的開發(fā)利用第二節(jié)1煤石油和天然氣的綜合利用時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7煤、石油和自然氣的綜合利用時間：45分鐘一、選擇題1．下列說法中錯誤的是(D)A．石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含C18以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C．煤是由有機物和無機物組成的困難混合物D．可以用分餾或蒸餾的方法從煤中獲得苯和甲苯解析：石油的主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，A正確；含C18以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化得到汽油等輕質(zhì)油，B正確；煤的成分是有機物和無機物組成的困難混合物，C正確；煤經(jīng)干餾后得到的煤焦油中含有苯和甲苯，D錯誤。2．下列有關(guān)石油和煤的敘述不正確的是(C)A．煤的干餾就是將煤隔絕空氣加熱，在高溫下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物質(zhì)的過程B．煤的液化就是將煤轉(zhuǎn)化成甲醇等液態(tài)物質(zhì)的過程C．煤的氣化就是將煤在高溫條件下由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的物理改變過程D．石油通過催化裂化，可以獲得碳原子數(shù)較少的輕質(zhì)油解析：煤的氣化是將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，碳與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，發(fā)生的是化學改變，故C錯。3．如圖所示是石油分餾塔的示意圖，a、b、c三種餾分中(C)A．a(chǎn)的沸點最高B．b的沸點最低C．c的平均相對分子質(zhì)量最大D．每一種餾分都是純凈物解析：石油分餾得到的每種餾分中，a餾分的沸點最低，c分的沸點最高，沸點最高的餾分含碳原子數(shù)最多，即平均相對質(zhì)量最大。4．下列關(guān)于有機高分子化合物的說法不正確的是(C)A．有機高分子化合物稱為聚合物，是因為它們大部分是由小分子通過加成聚合反應(yīng)制得的B．有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，但其結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù)C．對于一種高分子材料，n是一個整數(shù)值，因而它的相對分子質(zhì)量是確定的D．高分子材料可分為自然高分子材料和合成高分子材料兩大類解析：有機高分子化合物分為自然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類，合成高分子化合物可由小分子通過加成聚合反應(yīng)制備，對于高分子化合物來說，雖然相對分子質(zhì)量很大，但沒有一個精確的相對分子質(zhì)量，只有一個范圍，它們的結(jié)構(gòu)均是由若干個鏈節(jié)組成的。5．某混合氣體依次通過溴水(使其褪色)，通過灼熱的氧化銅(使其黑色變紅色)，通過無水CuSO4白色粉末(使其變藍色)，通過澄清石灰水(石灰水由清變渾再變清)，最終剩余氣體在空氣中點燃，火焰呈淡藍色，該混合氣體是(B)A．水煤氣 B．焦爐煤氣C．石油液化氣 D．高爐煤氣解析：水煤氣的主要成分是CO和H2；焦爐煤氣的主要成分是H2、CH4、C2H4和CO等；石油液化氣的成分是C2～C3的烷烴；高爐煤氣的成分是CO、CO2和N2等。能符合題給試驗現(xiàn)象的氣體只有焦爐煤氣。6．煤的氣化是煤高效、干凈利用的方向之一。如圖為加熱某地煤樣所得氣體組成及體積分數(shù)隨溫度改變的曲線圖。由圖可知該氣體中(C)A．只含有碳、氫兩種元素B．所含的有機物是CH4、CnHm、COC．CO體積分數(shù)小于CH4體積分數(shù)D．H2體積分數(shù)最大解析：煤氣中有CO，至少應(yīng)含碳、氫、氧三種元素，A項錯誤；CH4、CnHm是有機物，CO為無機物，B項錯誤；400～550℃時，CH4體積分數(shù)高于H2，D項錯誤。7．C8H18在肯定條件下受熱可完全裂解生成CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C4H8五種氣體的混合氣，此混合氣對相同條件下氫氣的相對密度為(C)A．38 B．57C．19 D．無定值解析：由C8H18eq\o(→,\s\up15(肯定條件))C4H10＋C4H8，C4H10eq\o(→,\s\up15(肯定條件))C2H6＋C2H4，C4H10eq\o(→,\s\up15(肯定條件))CH4＋C3H6得關(guān)系式：2C8H18eq\o(→,\s\up15(肯定條件))C2H4＋2C4H8＋CH4＋C3H6＋C2H6，所以反應(yīng)后混合氣的平均相對分子質(zhì)量為2×114÷6＝38，對相同條件下氫氣的相對密度為38÷2＝19。8．下列關(guān)于化石燃料及其運用的一些說法不正確的是(A)A．煤的氣化是指將固態(tài)煤粉碎成氣態(tài)煤，使煤燃燒時能與氧氣充分接觸而完全燃燒B．自然氣除可用作清潔能源外，還可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等C．石油分餾得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分別來自石油和煤的基本化工原料解析：煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，主要反應(yīng)是碳與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣：C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up15(高溫))CO(g)＋H2(g)，A項錯誤；自然氣作為化工原料，主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等，B項正確；石油分餾得到的汽油是烷烴和環(huán)烷烴的混合物，而裂化汽油中含有不飽和烯烴，二者成分不同，C項正確；乙烯的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工水平的標記，煤干餾可得到苯，D項正確。9．石油是由多種碳氫化合物組成的混合物，假如干脆燃燒，會造成很大的奢侈，所以通常將石油進行分餾，獲得所需產(chǎn)品。以下說法中正確的是(D)A．石油常壓蒸餾可以獲得碳原子數(shù)較多的烴類B．通過減壓蒸餾，石油的各個成分可以很快地被分別出來C．柴油的成分是C15～C18的烴類，不屬于輕質(zhì)油D．石油氣是C4以下的烴類，可從分餾塔頂部獲得10．以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是(D)選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2酸雨化石燃料的燃燒BSO2光化學煙霧汽車尾氣的排放CNO2溫室效應(yīng)工廠廢氣的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃燒解析：A中，CO2對應(yīng)的環(huán)境問題是溫室效應(yīng)；B中，SO2對應(yīng)的環(huán)境問題是酸雨，主要來源于煤的燃燒和硫酸廠排放的廢氣；C中，NO2對應(yīng)的環(huán)境問題是酸雨及光化學煙霧，主要來源于汽車尾氣的排放。11．現(xiàn)有兩種烯烴：CH2=CH2和CH2=CR2(R為烴基)，將它們的混合物進行聚合反應(yīng)，產(chǎn)物中可能含有(D)①CH2—CH2②CH2—CH2—CR2—CH2③CH2—CH2—CH2—CR2④CH2—CH2CHR—CHR⑤CH2—CR2A．①⑤ B．②④C．①③⑤ D．①②③⑤解析：依據(jù)乙烯的聚合反應(yīng)，兩種烯烴雙鍵打開后的結(jié)構(gòu)為—CH2—CH2—、—CH2—CR2—，當相同的結(jié)構(gòu)發(fā)生聚合時得到的產(chǎn)物分別是CH2—CH2、CH2—CR2，當兩種結(jié)構(gòu)相互聚合時產(chǎn)物為CH2CH2CR2CH2或CH2CH2CH2CR2。發(fā)生聚合時烴基R的位置不變，故得不到產(chǎn)物④。二、非選擇題12．有人設(shè)計了一套試驗分餾原油的五個步驟：①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上，在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計的橡皮塞。②連接好冷凝管，把冷凝管固定在鐵架臺上，將和冷凝管進水口相接的橡皮管的一端和水龍頭連接，將和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。③把酒精燈放在鐵架臺上，依據(jù)酒精燈高度確定鐵圈的高度，放好石棉網(wǎng)。④向蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片，再用漏斗向燒瓶中加入原油，塞好帶溫度計的橡皮塞，把牛角管連接在冷凝器的末端，并伸入接收裝置(如錐形瓶)中。⑤檢查氣密性(利用給固定裝置微熱的方法)。請完成下列題目：(1)上述試驗正確的操作依次是③①②⑤④(填序號)。(2)所用的主要儀器有鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶。(3)冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向相反(填“相同”或“相反”)。(4)溫度計的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口下沿位置，以測量蒸餾出蒸氣的沸點溫度。(5)蒸餾燒瓶中放幾片碎瓷片的目的是防止暴沸。13．已知A、B、F是家庭中常見的有機物，E是石油化工發(fā)展水平的標記，F(xiàn)是一種常見的高分子材料。依據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問題：(1)操作⑥、操作⑦的名稱分別為分餾、裂解。(2)下列物質(zhì)中沸點最高的是D。A．汽油B．煤油C．柴油D．重油(3)在①～⑤中屬于取代反應(yīng)的是①②③；原子利用率為100%的反應(yīng)是④⑤(填序號)。(4)寫出結(jié)構(gòu)簡式：ACH3COOH、FCH2—CH2。(5)寫出反應(yīng)③的離子方程式：CH3COOCH2CH3＋OH－→CH3COO－＋C2H5OH。(6)作為家庭中常見的物質(zhì)F，它給我們的生活帶來了極大的便利，但同時也造成了環(huán)境污染，這種環(huán)境污染稱為白色污染。解析：石油經(jīng)過分餾可生產(chǎn)石油氣、汽油、柴油等產(chǎn)品，而上述產(chǎn)品再經(jīng)過高溫裂解可制得乙烯、丙烯等化工產(chǎn)品，又已知E是石油化工發(fā)展水平的標記，故E為乙烯，則F為聚乙烯，B為乙醇。由框圖知C為乙醇與酸A發(fā)生酯化反應(yīng)生成的酯，且A為家庭中常見有機物，故A為乙酸，C為乙酸乙酯，其他答案可依次推出。14．石油是一種不行再生資源，作為重要的化工原料，只有綜合利用才能充分提高其運用價值，獲得最大的經(jīng)濟效益。下圖是石油綜合利用的簡潔流程圖，其中A～D為混合物，B為C15～C18的烴類，E可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)不能使溴水褪色，且化合物E和F的碳原子數(shù)均為2。(1)混合物B是柴油，化合物F是乙烷。(2)圖中步驟①是分餾；步驟②是裂化，反應(yīng)條件為催化劑、加熱、加壓。(3)汽油C(填字母)可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色；E使溴水褪色是因為發(fā)生了加成反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。(4)寫出下列反應(yīng)的化學方程式。①化合物E在肯定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)：nCH2＝CH2eq\o(→,\s\up15(肯定條件))CH2—CH2。②F與少量的氯氣混合勻稱后光照：C2H6＋Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))C2H5Cl＋HCl(任寫一個)。15．酸雨形成的原理之一可簡示如下：含硫燃料eq\o(→,\s\up15(O2),\s\do15(反應(yīng)①))Aeq\o(→,\s\up15(O2),\s\do15(反應(yīng)②))Beq\o(→,\s\up15(H2O),\s\do15(反應(yīng)③))硫酸請回答下列問題：(1)A物質(zhì)的化學式為SO2，B物質(zhì)的化學式為SO3。(2)三個反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是③(填序號)。(3)SO2中硫元素顯＋4價，它可以降低到0價，利用這一性質(zhì)可在工廠的煙道氣中通入合適的還原劑(填“氧化劑”或“還原劑”)除去SO2，達到削減污染的目的。(4)雨水的pH<5.6時，就推斷為酸雨。已知pH＝－lgc(H＋)，經(jīng)測定某次雨水只含硫酸，且其濃度為5×10－5mol·L－1，則這次降雨是(填“是”或“不是”)酸雨。(5)火力發(fā)電廠燃燒的煤中含有大量的硫，其排出的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。為了除去有害的SO2氣體，在英國已進行了一個探討，結(jié)果表明：高煙囪可以有效降低地面SO2的濃度。在20世紀60年頭到70年頭的10年間，由發(fā)電廠排放的SO2增加了35%，但由于高煙囪的建立，地面SO2濃度降低了30%之多。①你認為削減酸雨產(chǎn)生的途徑可實行的措施是ACE。A．少用煤作燃料 B．把工廠的煙囪造高C．燃料脫硫 D．把工廠遷移到農(nóng)村E．開發(fā)新能源②請從全球環(huán)境愛護的角度，分析這種建高煙囪的方法是否可取？不行取，理由是未削減二氧化硫的總排放量。解析：(1)(2)圖示原理為：含硫燃料eq\o(→,\s\up15(O2),\s\do15(①))SO2eq\o(→,\s\up15(O2),\s\do15(②))SO3eq\o(→,\s\up15(H2O),\s\do15(③))H2SO4，其中反應(yīng)③不是氧化還原反應(yīng)。(3)SO2中硫元素化合價降低，SO2被還原，應(yīng)加入還原劑。(4)c(H2SO4)＝5×10－5mol·L－1，則c(H＋)＝2×5×10－5mol·L－1＝1×10－4mol·L－1，所以pH＝－lg(1×10－4)＝4<5.6，是酸雨。(5)①少用煤作燃料，燃料脫硫，開發(fā)新能源都會削減SO2的排放，A、C、E正確；②建高煙囪，向環(huán)境中排放的總SO2未削減，所以該方法不行取。16．將煤干脆作為燃料燃燒，不但熱效率較低，且產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮的氧化物等，帶來嚴峻的環(huán)境污染。煤干餾是提高煤利用率、生產(chǎn)重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。