煤、石油和天然氣的綜合利用(人教版2019必修第二冊)(解析版)

姓名：班級第八章化學與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用課時2煤、石油和天然氣的綜合利用重點能舉例說明重要資源和能源的主要類型、成分和作用，能對資源的開發(fā)利用和能源的使用方案進行評價。認識資源綜合利用的重要意義。1．下列屬于未來新能源的是①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風能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，常見新能源有：太陽能、核能、地熱能、潮汐能、風能、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，用一點少一點C．均來自太陽輻射的能量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，少一點，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)能蘊含的能量均來自太陽輻射的能量，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．下列關于煤氣、液化石油氣和天然氣的說法正確的是（）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.北京奧運會“祥云”火炬和家用打火機所用燃料均為丙烷,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】焦爐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;液化石油氣的主要成分為丙烷和丁烷,B、D錯誤。4．我國在“煤變油”技術上已取得了重大突破，達到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列有關敘述錯誤的是（）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)有機物C．煤之所以能變“油”，是因為煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D．煤變成成品油需要經(jīng)過一系列工藝流程，發(fā)生復雜的物理、化學變化才能實現(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”，是通過煤的液化將煤中的有機物轉化為可燃性液體燃油，并不是因為煤中含有汽油、柴油和煤焦油。5．迄今為止，煤、石油、天然氣仍是人類使用的重要能源，同時它們也是重要的化工原料。下列關于煤和石油的說法正確的是A．通過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)生了化學變化D．煤中含有苯和甲苯，可以通過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錯誤；C．煤的干餾是煤隔絕空氣加強熱分解的過程，是化學變化，C正確；D．煤中不含苯和甲苯，而是煤經(jīng)過干餾發(fā)生復雜的物理、化學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雜混合物，煤焦油在一定溫度下蒸餾出來的餾出物中主要含有苯、甲苯等，D錯誤；答案選C。6．有關石油的煉制的說法不正確的是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)的沸點不同進行分離混合物的方法，沒有新物質(zhì)生成，為物理變化，石油的裂化和裂解為長鏈烴分解為短鏈烴，為化學變化，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錯誤；D．石油裂化是大分子轉化為小分子，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．煤干餾所得的焦爐氣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．石油裂解的化學過程是比較復雜的，生成的裂解氣是一種復雜的混合氣體，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．下列說法不正確的是A．石油的減壓分餾可以得到重柴油、潤滑油、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、粗氨水和焦爐氣【答案】B【詳解】A．重柴油、潤滑油、石蠟和燃料油均屬于重油，物質(zhì)的沸點較高，蒸餾時應注意防止炭化結焦現(xiàn)象，為降低沸點，可用減壓蒸餾，A正確；B．取代反應是逐步進行的，等體積的甲烷與氯氣混合，在光照條件下發(fā)生反應，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錯誤；C．天然氣廣泛用于民用及商業(yè)燃氣灶具、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個品種，C正確；D．煤干餾是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程。通過煤的干餾，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣等多種物質(zhì)，D正確；故合理選項是B。9．下列說法正確的是A．裂化汽油不能使酸性KMnO4溶液褪色B．石油的分餾、裂化、裂解都屬于化學變化C．蒸餾石油實驗中溫度計的水銀球應伸入液面下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錯誤；B．利用原油中各組分沸點的不同進行分離的過程叫分餾，屬于物理變化；通過石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化學變化，故B錯誤；C．蒸餾石油實驗中溫度計的水銀球應置于蒸餾燒瓶的支管口處，測量出去的蒸氣的溫度，故C錯誤；D．裂解石油使具有長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⑤由乙烯制備聚乙烯⑥將氧氣轉化為臭氧⑦乙烯催熟果實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)生成的變化為化學變化，沒有新物質(zhì)生成的變化為物理變化，化學變化與物理變化的本質(zhì)區(qū)別在于有無新物質(zhì)生成，據(jù)此抓住化學變化和物理變化的區(qū)別結合事實進行分析判斷即可。①石油的分餾是利用物質(zhì)沸點不同將各餾分分離開來，沒有新物質(zhì)生成，為物理變化；②煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，有新物質(zhì)生成，屬于化學變化；③石油的裂化是在一定的條件下，將相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴的過程，有新物質(zhì)生成，屬于化學變化；④鋁熱反應為鋁與某些金屬氧化物高溫下發(fā)生的置換反應，有新物質(zhì)生成，屬于化學變化；⑤由乙烯制備聚乙烯，有新物質(zhì)聚乙烯生成，屬于化學變化；⑥氧氣轉變?yōu)槌粞?，有新物質(zhì)臭氧生成，屬于化學變化；⑦乙烯催熟果實，有新物質(zhì)生成，屬于化學變化；⑧將苯加入溴水中，苯將溴從溴水中萃取出來，沒有新物質(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．有關煤的綜合利用如圖所示。下列說法正確的是A．①是將煤在空氣中加強熱使其分解的過程B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機物，可通過分餾獲得苯C．②是放熱的過程D．B為甲醇或乙酸時，原子利用率均可達到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熱的過程稱為煤的干餾，A錯誤；B．煤是由無機物和有機物組成的復雜的混合物，通過干餾得到苯、甲苯、二甲苯等有機物，B錯誤；C．反應②是碳和水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣，為吸熱反應，C錯誤；D．根據(jù)CO+2H2CH3OH，2CO+2H2CH3COOH，可知原子全部轉化為想要的生成物，利用率均達到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，苯和甲苯的沸點較高，故B正確；C.烯烴可以與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應生成鹵代烴，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)上常把煤進行氣化和液化處理，變?yōu)榍鍧嵞茉?。由水蒸氣和熾熱的無煙煤反應可得水煤氣，水煤氣是混合氣體，主要由兩種無色無味氣體組成，是重要的工業(yè)原料。(1)工業(yè)上生產(chǎn)水煤氣時，燃料層的溫度會下降，這說明________________________________________。(2)提出猜想：水煤氣的成分可能是①CO和氫氣，②________(填化學式)和氫氣。提出以上猜想的依據(jù)是____________________________________。設計實驗：請從下列裝置中選擇一種，設計簡單的實驗證明猜想。AB(3)你選擇的裝置是________(填字母代號)。(4)實驗結論：如果______________，那么猜想________(填序號)合理?！敬鸢浮?1)碳和水蒸氣的反應是吸熱反應(2)CO2化學反應前后元素種類不變(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是吸熱反應，故隨著反應的進行燃料層的溫度會下降。(2)因反應物是碳和水蒸氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，元素的種類在化學反應前后沒有變化，由此可以推測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)的沸點最高B．b的熔點最低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(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。要用化學方法檢驗某裂化汽油樣品中含有烯烴及苯的同系物，實驗步驟為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。【答案】(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，c較a、b最后分餾出來，故熔、沸點高低順序為a＜b＜c，熔、沸點越高，烴中含碳原子數(shù)越多，其相對分子質(zhì)量越大。(2)因為烯烴可使溴水、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，則先用溴水檢驗烯烴的存在，再用酸性KMnO4溶液檢驗苯的同系物的存在。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，因為加入足量溴水后，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：回答下列問題：(1)流程中②表示的加工方法是___________(填序號)。A．分餾B．分液C．裂解D．干餾(2)C4～C10的混合物中含戊烷，請寫出戊烷的所有同分異構體的結構簡式：___________。(3)聚乙烯的結構簡式為___________。(4)丙烯與乙烯化學性質(zhì)相似。丙烯可以與水反應生成丙醇，該反應類型是___________，丙醇中官能團的名稱是___________。(5)寫出加熱條件下，用丙醇(CH3CH2CH2OH)、乙酸和濃硫酸制取乙酸丙酯的化學方程式___________?！敬鸢浮緾CH3(CH2)3CH3、、加成反應羥基C