煤、石油和天然氣的綜合利用(人教版2019必修第二冊(cè))(解析版)

姓名：班級(jí)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用課時(shí)2煤、石油和天然氣的綜合利用重點(diǎn)能舉例說(shuō)明重要資源和能源的主要類型、成分和作用，能對(duì)資源的開(kāi)發(fā)利用和能源的使用方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。認(rèn)識(shí)資源綜合利用的重要意義。1．下列屬于未來(lái)新能源的是①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽(yáng)能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A．①②③④ B．②⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧【答案】C【詳解】煤、石油、天然氣是傳統(tǒng)的化石能源，不是新能源，常見(jiàn)新能源有：太陽(yáng)能、核能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等，答案選C。2．煤、石油、天然氣和生物質(zhì)能作為能源的共同特點(diǎn)是A．可再生能源，取之不盡、用之不竭B．不可再生能源，用一點(diǎn)少一點(diǎn)C．均來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量D．均為污染環(huán)境的能源【答案】C【詳解】A．煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，生物質(zhì)能屬于可再生能源，故A不符合題意；B．煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，用一點(diǎn)，少一點(diǎn)，但生物質(zhì)能屬于可再生能源，故B不符合題意；C．煤、石油、天然氣和生物質(zhì)能蘊(yùn)含的能量均來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量，故C符合題意；D．煤、石油為污染環(huán)境的能源，天然氣和生物質(zhì)能屬于清潔能源，故D不符合題意；本題答案C。3．下列關(guān)于煤氣、液化石油氣和天然氣的說(shuō)法正確的是（）A.煤氣主要成分是氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳B.液化石油氣是將甲烷壓縮后成為液態(tài)的燃料C.北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬和家用打火機(jī)所用燃料均為丙烷,它是液化石油氣的成分之一D.家用液化石油氣與天然氣成分相同,但純度不同【答案】C【解析】焦?fàn)t氣的主要成分為氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳,而煤氣的主要成分則為氫氣和一氧化碳,A錯(cuò);液化石油氣的主要成分為丙烷和丁烷,B、D錯(cuò)誤。4．我國(guó)在“煤變油”技術(shù)上已取得了重大突破，達(dá)到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．煤的組成元素主要是C，還含有少量的H、N、S、O等元素B．“煤變油”的方法之一是使煤與H2作用生成液態(tài)有機(jī)物C．煤之所以能變“油”，是因?yàn)槊褐泻写罅康钠汀⒉裼秃兔航褂虳．煤變成成品油需要經(jīng)過(guò)一系列工藝流程，發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化才能實(shí)現(xiàn)【答案】C【解析】本題考查煤的組成及綜合利用。煤之所以能變“油”，是通過(guò)煤的液化將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性液體燃油，并不是因?yàn)槊褐泻衅?、柴油和煤焦油?．迄今為止，煤、石油、天然氣仍是人類使用的重要能源，同時(shí)它們也是重要的化工原料。下列關(guān)于煤和石油的說(shuō)法正確的是A．通過(guò)石油分餾可以獲得大量的芳香烴B．石油裂化的目的是得到乙烯、丙烯和苯C．煤的干餾發(fā)生了化學(xué)變化D．煤中含有苯和甲苯，可以通過(guò)先干餾后分餾的方法得到苯和甲苯【答案】C【解析】A．石油分餾得到的是各種烴的混合物，不能得到芳香烴，芳香烴主要采取催化重整得到，A錯(cuò)誤；B．石油裂化的目的是為了提高輕質(zhì)液體燃料(汽油、煤油、柴油等)的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量，B錯(cuò)誤；C．煤的干餾是煤隔絕空氣加強(qiáng)熱分解的過(guò)程，是化學(xué)變化，C正確；D．煤中不含苯和甲苯，而是煤經(jīng)過(guò)干餾發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化得到煤焦油等物質(zhì)，煤焦油是含有多種芳香族化合物的復(fù)雜混合物，煤焦油在一定溫度下蒸餾出來(lái)的餾出物中主要含有苯、甲苯等，D錯(cuò)誤；答案選C。6．有關(guān)石油的煉制的說(shuō)法不正確的是A．石油的分餾屬于物理變化，裂化和裂解屬于化學(xué)變化B．裂化和裂解的產(chǎn)品中都含有烯烴C．直餾汽油(分餾產(chǎn)物)和裂化汽油的主要成分都是烷烴D．裂化的目的是為了得到更多的輕質(zhì)油，裂解的目的是獲得乙烯、丙烯等基本化工原料【答案】C【解析】A．石油的分餾是利用石油中各種物質(zhì)的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離混合物的方法，沒(méi)有新物質(zhì)生成，為物理變化，石油的裂化和裂解為長(zhǎng)鏈烴分解為短鏈烴，為化學(xué)變化，故A正確；B．石油的裂化和裂解的產(chǎn)物中都含有烯烴，如乙烯和丙烯是石油裂解的產(chǎn)物，故B正確；C．直餾汽油是由石油經(jīng)直接分餾得到的，而石油的主要成分為飽和烴；裂化汽油是由重油經(jīng)裂解得到的，含有部分烯烴等不飽和烴，故C錯(cuò)誤；D．石油裂化是大分子轉(zhuǎn)化為小分子，提高輕質(zhì)燃料的產(chǎn)量，故裂化的目的是為了得到更多的輕質(zhì)油，裂解是深度裂化，目的是得到乙烯、丙烯等不飽和烴的化工原料，故D正確；答案選C。7．甲烷是一種清潔的化石燃料。下列物質(zhì)中不含甲烷的是A．天然氣 B．煤干餾所得的焦?fàn)t氣C．石油裂解所得的氣體 D．碳銨分解得到的氣體【答案】D【解析】A．天然氣的主要成分甲烷，A不符合題意；B．煤干餾過(guò)程中生成的煤氣主要成分為氫氣和甲烷，B不符合題意；C．石油裂解的化學(xué)過(guò)程是比較復(fù)雜的，生成的裂解氣是一種復(fù)雜的混合氣體，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還含有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等，C不符合題意；D．加熱碳酸氫銨會(huì)使其分解，產(chǎn)物有氨氣、二氧化碳、水，所以得到的是氨氣和二氧化碳的混合氣體，很可能還有水蒸氣混在里面，不含甲烷，D符合題意，故選D。8．下列說(shuō)法不正確的是A．石油的減壓分餾可以得到重柴油、潤(rùn)滑油、石蠟、燃料油等餾分B．等體積的甲烷與氯氣混合，在光照下反應(yīng)只生成一氯甲烷和氯化氫C．天然氣是清潔的化石能源，也可作為化工原料用于合成甲醇D．煤干餾主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣【答案】B【詳解】A．重柴油、潤(rùn)滑油、石蠟和燃料油均屬于重油，物質(zhì)的沸點(diǎn)較高，蒸餾時(shí)應(yīng)注意防止炭化結(jié)焦現(xiàn)象，為降低沸點(diǎn)，可用減壓蒸餾，A正確；B．取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，等體積的甲烷與氯氣混合，在光照條件下發(fā)生反應(yīng)，能生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯甲烷和氯化氫，而不是只產(chǎn)生一氯甲烷一種取代產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；C．天然氣廣泛用于民用及商業(yè)燃?xì)庠罹?、熱水器。天然氣也可用作化工原料，以天然氣為原料的一次加工產(chǎn)品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20個(gè)品種，C正確；D．煤干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程。通過(guò)煤的干餾，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣等多種物質(zhì)，D正確；故合理選項(xiàng)是B。9．下列說(shuō)法正確的是A．裂化汽油不能使酸性KMnO4溶液褪色B．石油的分餾、裂化、裂解都屬于化學(xué)變化C．蒸餾石油實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)的水銀球應(yīng)伸入液面下D．裂解石油是工業(yè)生產(chǎn)乙烯的主要方法【答案】D【詳解】A．裂化汽油中含有不飽和烴，能使酸性KMnO4溶液褪色，故A錯(cuò)誤；B．利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過(guò)程叫分餾，屬于物理變化；通過(guò)石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化學(xué)變化，故B錯(cuò)誤；C．蒸餾石油實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)的水銀球應(yīng)置于蒸餾燒瓶的支管口處，測(cè)量出去的蒸氣的溫度，故C錯(cuò)誤；D．裂解石油使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴，是工業(yè)生產(chǎn)乙烯的主要方法，故D正確；故選D。10．下列屬于物理變化的是①石油的分餾②煤的干餾③石油的裂化④鋁熱反應(yīng)⑤由乙烯制備聚乙烯⑥將氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧⑦乙烯催熟果實(shí)⑧將苯加入溴水中⑨海水蒸餾制取淡水A．①②③④ B．①②⑤⑦ C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨【答案】C【解析】有新物質(zhì)生成的變化為化學(xué)變化，沒(méi)有新物質(zhì)生成的變化為物理變化，化學(xué)變化與物理變化的本質(zhì)區(qū)別在于有無(wú)新物質(zhì)生成，據(jù)此抓住化學(xué)變化和物理變化的區(qū)別結(jié)合事實(shí)進(jìn)行分析判斷即可。①石油的分餾是利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同將各餾分分離開(kāi)來(lái)，沒(méi)有新物質(zhì)生成，為物理變化；②煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；③石油的裂化是在一定的條件下，將相對(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(guò)程，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；④鋁熱反應(yīng)為鋁與某些金屬氧化物高溫下發(fā)生的置換反應(yīng)，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；⑤由乙烯制備聚乙烯，有新物質(zhì)聚乙烯生成，屬于化學(xué)變化；⑥氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞?，有新物質(zhì)臭氧生成，屬于化學(xué)變化；⑦乙烯催熟果實(shí)，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；⑧將苯加入溴水中，苯將溴從溴水中萃取出來(lái)，沒(méi)有新物質(zhì)生成，為物理變化；⑨海水蒸餾制取淡水，只是分離混合物，沒(méi)有新物質(zhì)生成，為物理變化；綜上分析，屬于物理變化的有①⑧⑨，答案選C。11．有關(guān)煤的綜合利用如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．①是將煤在空氣中加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物，可通過(guò)分餾獲得苯C．②是放熱的過(guò)程D．B為甲醇或乙酸時(shí)，原子利用率均可達(dá)到100%【答案】D【解析】A．①是煤的干餾，即煤在隔絕空氣的情況下加強(qiáng)熱的過(guò)程稱為煤的干餾，A錯(cuò)誤；B．煤是由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物，通過(guò)干餾得到苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)②是碳和水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，為吸熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)CO+2H2CH3OH，2CO+2H2CH3COOH，可知原子全部轉(zhuǎn)化為想要的生成物，利用率均達(dá)到100%，D正確；故選D。12．加熱聚丙烯廢塑料可以得到炭、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如圖所示裝置探究廢塑料的再利用。下列敘述中不正確的是（）A.聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH2—CH2—B.裝置乙的試管中可收集到芳香烴C.裝置丙中的試劑可吸收烯烴以制取鹵代烴D.最后收集的氣體可作燃料【答案】A【解析】A.聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH（CH3）—，故A錯(cuò)誤；B.加熱聚丙烯廢塑料可以得到芳香烴苯和甲苯，苯和甲苯的沸點(diǎn)較高，故B正確；C.烯烴可以與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)生成鹵代烴，故C正確；D.最后收集的氣體為氫氣和甲烷，可作燃料，故D正確。13．煤是一種重要能源，工業(yè)上常把煤進(jìn)行氣化和液化處理，變?yōu)榍鍧嵞茉?。由水蒸氣和熾熱的無(wú)煙煤反應(yīng)可得水煤氣，水煤氣是混合氣體，主要由兩種無(wú)色無(wú)味氣體組成，是重要的工業(yè)原料。(1)工業(yè)上生產(chǎn)水煤氣時(shí)，燃料層的溫度會(huì)下降，這說(shuō)明________________________________________。(2)提出猜想：水煤氣的成分可能是①CO和氫氣，②________(填化學(xué)式)和氫氣。提出以上猜想的依據(jù)是____________________________________。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)從下列裝置中選擇一種，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明猜想。AB(3)你選擇的裝置是________(填字母代號(hào))。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：如果______________，那么猜想________(填序號(hào))合理?！敬鸢浮?1)碳和水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)(2)CO2化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變(3)B(4)澄清石灰水不變渾濁①(或澄清石灰水變渾濁②)【解析】(1)因碳和水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故隨著反應(yīng)的進(jìn)行燃料層的溫度會(huì)下降。(2)因反應(yīng)物是碳和水蒸氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，元素的種類在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有變化，由此可以推測(cè)水煤氣的成分可能是CO和氫氣或CO2和氫氣。(3)一般用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳。(4)如果澄清石灰水不變渾濁，那么猜想①是合理的；如果澄清石灰水變渾濁，那么猜想②是合理的。14．(1)如圖是石油分餾塔的示意圖。a、b、c三種餾分中________(填字母)。A．a(chǎn)的沸點(diǎn)最高B．b的熔點(diǎn)最低C．c的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大D．每一種餾分都是純凈物(2)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。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。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，實(shí)驗(yàn)步驟為①先逐滴加入________，振蕩，如果看到________，則證明有________存在；②繼續(xù)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，如果看到________，則證明裂化汽油中有________存在?！敬鸢浮?1)C(2)①溴水溶液褪色烯烴②溴水不褪色上酸性KMnO4溶液溶液褪色苯的同系物【解析】(1)由題圖可知，a先分餾出來(lái)，c較a、b最后分餾出來(lái)，故熔、沸點(diǎn)高低順序?yàn)閍＜b＜c，熔、沸點(diǎn)越高，烴中含碳原子數(shù)越多，其相對(duì)分子質(zhì)量越大。(2)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，根據(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。①向樣品中逐滴加入溴水，振蕩，如果看到溴水褪色，則證明有烯烴存在。②繼續(xù)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)榧尤胱懔夸逅?，生成的鹵代烴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，如果紫色褪去，則證明有苯的同系物存在。15．以原油為原科生產(chǎn)聚烯烴的流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)流程中②表示的加工方法是___________(填序號(hào))。A．分餾B．分液C．裂解D．干餾(2)C4～C10的混合物中含戊烷，請(qǐng)寫(xiě)出戊烷的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：___________。(3)聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。(4)丙烯與乙烯化學(xué)性質(zhì)相似。丙烯可以與水反應(yīng)生成丙醇，該反應(yīng)類型是___________，丙醇中官能團(tuán)的名稱是___________。(5)寫(xiě)出加熱條件下，用丙醇(CH3CH2CH2OH)、乙酸和濃硫酸制取乙酸丙酯的化學(xué)方程式___________。【答案】CCH3(CH2)3CH3、、加成反應(yīng)羥基C