6.2 化石燃料的利
一、单选题
1．在日常生活中，下列做法正确的是
A．图书、档案着火用水浇灭
B．煤炉上放一壶水，防止一氧化碳中毒
C．炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭
D．若发现家中天然气泄漏，可立即打开排气扇电源开关
2．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法错误的是
A．空气中只含有氮气和氧气，其体积比为4：1
B．氧气能供给呼吸和支持燃烧
C．氮气的化学性质不活泼，可用作保护气
D．全球气候变暖、酸雨的形成等都与空气的污染有关
3．宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列对宏观现象的微观解释，正确的是
A．一定条件下，二氧化碳变成干冰——分子停止运动
B．蔗糖放入水中溶解——分子不断运动向水中扩散
C．金刚石、石墨的性质存在明显差异——构成的原子种类不同
D．氧气可压缩储存于钢瓶中——分子体积变小
4．在日常生活及生产中，下列做法不适当的是
A．用活性炭吸附装修产生的有害气体 B．当燃气灶的火焰呈黄色或橙色时，调大炉具的进风口
C．点燃甲烷前，先检验甲烷的纯度 D．发现厨房燃气泄漏时，立即打开排风扇电源开关
5．能用来填充防毒面具的是
A．石墨 B．活性炭 C．金刚石 D．炭黑
6．下列对一些事实的解释错误的是
事实 解释
A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下碳的化学性质稳定
B 石墨能够做干电池的电极材料 石墨具有优良的导电性
C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性
D 制糖工业中用活性炭做脱色剂制白糖 活性炭具有吸附性
A．A B．B C．C D．D
7．下列四个变化中，哪个变化的类型和其他三个不相同
A．加热炼制石油 B．煤的综合利用 C．可燃冰燃烧 D．石灰水变质
8．分析推理是学习化学的重要方法之一，下列推理错误的是（ ）
A．水通电生成氢气和氧气，则水由氢、氧两种元素组成
B．化合物是由不同种元素组成的纯净物，则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
C．金刚石和石墨的原子排列方式不同，则它们的物理性质不同
D．铝制品比铁制品更耐腐蚀，则铝的金属活动性比铁弱
9．要善于从化学的视角认识世界。对下列事实的解释错误的是
A 由碳元素组成的金刚石坚硬而石墨很软 原子排列方式不同
B 干冰升华为二氧化碳气体 分子大小发生改变
C 在公共场所吸烟导致周围的人被动吸烟 分子不断地运动
D 50 mL水和50 mL酒精混合后的体积小于100 mL 分子之间有间隔
A．A B．B C．C D．D
10．分类法是学习和研究化学的常用方法。下列分类中不正确的是
A．化合物：硫酸、干冰、氯化镁 B．混合物：空气、牛奶、钛合金
C．单质：金刚石、汞、氧气 D．化石燃料：石油、煤、氢气
11．天然气（甲烷）分子被包进水分子中，在低温与高压下结晶形成外观像冰一样的物质。由于遇火即可燃烧（如图所示），所以被称作“可燃冰”。下列有关“可燃冰”的说法正确的是（ ）
A．它的部分分子已经不再运动
B．它的化学性质与水相似
C．它完全燃烧产物是CO2和H2O
D．它的分子之间没有间隔
12．科技、生产和生活都离不开能源。下列不属于化石燃料的是
A．天然气 B．乙醇 C．煤 D．石油
13．下列4种固体药品中，不需要其它药品就能鉴别的是
A．NaCl B．KNO3 C．NH4HCO3 D．K2SO4
14．下列事实和解释相符的是（ ）
A．CO用于炼铁——CO具有可燃性 B．食物腐败──分子发生了变化
C．酒精挥发──分子间隔变大 D．热胀冷缩——分子的大小发生变化
二、填空题
15．化石燃料包括煤、石油和天然气等。
（1）天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学方程式为 。
（2）天然气是一种无色无味的气体，密度小于空气，天然气泄漏后，遇明火或静电易发生爆炸，为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，图中甲、乙两种情况，安装位置正确的是 。
（3）甲烷不仅是重要的燃料，同时也是重要的化工原料，如图是以甲烷为原料，一定条件下制取某液体燃料的微观过程示意图。由此得出：进程I中参加反应的各物质分子个数比为 ，进程Ⅱ反应的化学方程式为 。
16．小刚要横拟自来水厂的净水过程，其实验过程如图所示。请回答以下问题：
(1)A物质是明砚，其作用是 。
(2)操作①的名称是 、通过操作①可除去水样中的不溶性杂质。在操作①中玻璃棒的作用是 。
(3)操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是 。
(4)设作③是给自来水进行消毒，自来水厂常用氧气杀菌消毒，在此过程中发生了反应 ，该化学反应中不变的微粒是 （填符号）。
(5)取自来水于试管中，加入适量 ，振荡后发现泡沫较多，说明该自来水属于 （填“硬水”或“软水”）。硬水中含有较多钙离子和镁离子，其中镁离子的符号是 。
(6)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是 （填序号）。
A．水的蒸发 B．水的净化
C．水的电解 D．氢气在氧气中燃烧
17．现有H、C、N、Ne、O五种元素，请从中选择适当的元素，用化学用语填空。空气中既可以填充霓虹灯作电光源，也可以作保护气的是 ；极易与血红蛋白结合的有毒气体是 。
三、实验题
18．根据如图所示实验回答问题：
A、验证质量守恒定律
B、证明人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高
C、探究燃烧的条件
D、碳还原氧化铜实验
(1)A实验中，气球的作用是 （写一点）。
(2)B实验中，除了要控制集气瓶大小规格相同外，还要控制 相同。
(3)C实验中热水的作用是 。
(4)D实验中，加网罩的目的是 。
四、计算题
19．天然气是较为清洁的能源之一，其属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。天然气的主要成分是甲烷，工业上可利用甲烷制备氢气、乙烯（C2H4）和乙炔（C2H2），乙烯和乙炔中碳元素的质量分数之比为 。取64g的甲烷在一定条件下完全反应生成氢气、乙烯和乙炔，已知生成乙烯的质量为14g，则生成氢气的质量为 。
20．在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为克。所含杂质不参加反应
(1)该实验利用了一氧化碳的 性。
(2)甲同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为，待反应完全后再次称量，质量为，利用的值，求出样品中氧化铜的质量分数。其中的值是指 的质量。
(3)乙同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为克，待反应完全后再次称量，质量为克。请你计算样品中氧化铜的质量分数。
五、综合应用题
21．能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。
(一)人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
(1)化石燃料包括 、石油、天然气。
(2)“碳中和”主要是指抵消温室气体的排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列说法不正确的是 (填序号)。
A．大力植树造林 B．捕集、利用和封存CO2 C．提倡使用一次性餐具
(3)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。
(4)天然气用途非常广泛，可作为燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物(kg/Mm3)如下图所示：
①氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨，依据“化学反应前后元素的种类不变”，推测此类酸雨中所含的酸是 (填化学式)。
②在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是 (填字母)。
A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备
(二)氢气被看做是理想的“绿色能源”，氢气的制备和储存是目前的研究热点。
(5)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如下：
①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。
②用CaO可以将CO2除去转化为CaCO3，该反应属于基本反应类型中的 。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 (填“升高”、“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因： 。
(6)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2
①制H2时，连接 (填“K1”或“K2”)；改变开关连接方式，可得O2.
②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为 。
(7)Mg17Al12是一种特殊的镁合金。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(8)开发利用氢能的意义： (写1点)。
()
参考答案：
1．C
【详解】A、图书、档案着火不能用水浇灭，应用二氧化碳灭火器灭火，故选项A错误；
B、一氧化碳难溶于水，所以煤炉上放一盆水不可防止煤气中毒，故选项B错误；
C、炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭，故选项C正确；
D 、天然气具有可燃性，与空气混合后的气体遇明火、静电、电火花或加热易发生爆炸，开灯会产生电火花，不能开灯查明泄漏原因，故选项D错误；
故选：C。
2．A
【详解】A、空气中除了有氮气，氧气外，还含有稀有气体二氧化碳，水蒸气等其他，其体积比不能为4：1故选项错误；
B、空气中氧气能供给呼吸和支持燃烧，故选项正确；
C、由于氮气的化学性质不活泼，因此可用作保护气，故选项正确；
D、空气的污染对我们的影响很大，导致空气污染的因素有很多，全球气候变暖、酸雨的形成等都与空气的污染有关，故选项正确；
故选：A
3．B
【详解】A、一定条件下，气态二氧化碳变成固体干冰是，因为分子间距离减小，故A错误；
B、蔗糖放入水中溶解，分子不断运动向水中扩散，故B正确；
C、金刚石、石墨的性质存在明显差异，是因为原子排列顺序不同，故C错误；
D、氧气可压缩储存于钢瓶中，是因为分子间存在间隙，故D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，因此用活性炭吸附装修产生的有害气体，故正确；
B．当燃气灶的火焰呈黄色或橙色时，说明燃烧不充分，故需要调大炉具的进风口，故正确；
C．点燃甲烷前，先检验甲烷的纯度，以免气体不纯点燃发生爆炸，故正确；
D．发现厨房燃气泄漏时，不能立即打开排风扇电源开关，以免产生的电火花引爆泄漏的燃气，故错误。
故选：D。
5．B
【详解】石墨、金刚石、炭黑不具有吸附性，活性炭具有吸附性，可用于填充防毒面具，故选B。
6．C
【详解】A、碳单质在常温下化学性质稳定，故书写档案规定必须使用碳素墨水 可以长时间不褪色，选项正确；
B、石墨具有导电性故此能用作电极，选项正确；
C、焦炭具有还原性，因此能在高温下将铁的氧化物中的铁还原出来，焦炭不具有氧化性，，选项错误；
D、活性炭疏松多孔具有吸附性，可以给糖脱色，选项正确；
答案为：C。
7．A
【详解】A、加热炼制石油是利用各组分沸点的不同进行分馏的过程，没有新物质生成，属于物理变化；
B、煤的综合利用是有新物质生成的变化，属于化学变化；
C、可燃冰燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成的变化，属于化学变化；
D、石灰水变质生成碳酸钙，有新物质生成的变化，属于化学变化；
故选A。
8．D
【详解】A、化学反应前后元素种类不变，所以水通电生成氢气和氧气，则水由氢、氧两种元素组成，故选项正确；
B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，故选项正确；
C、原子的排列方式会影响物质的物理性质，所以金刚石和石墨的原子排列方式不同，则它们的物理性质不同，故选项正确；
D、铝和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，所以铝制品比铁制品更易腐蚀，铝的金属活动性比铁强，故选项错误。故选D。
9．B
【详解】A、由碳元素组成的金刚石坚硬而石墨很软，物理性质不同，是因为碳原子排列方式不同，正确；
B、干冰升华为二氧化碳气体，是分子间间隔增大，不是大小发生改变，错误；
C、在公共场所吸烟导致周围的人被动吸烟是因为分子不断地运动，扩散到空气中，导致周围的人被动吸烟，正确；
D、50 mL水和50 mL酒精混合后的体积小于100 mL是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，正确；
故选B。
10．D
【分析】由两种或两种以上元素组成的纯净物为化合物；混合物由两种或两种以上物质组成；
由一种元素组成的纯净物为单质；化石燃料包括煤，石油和天然气；
【详解】A、硫酸、干冰、氯化镁都是由多种元素组成的纯净物，都属于化合物，不符合题意；
B、空气、牛奶、钛合金中都由多种物质组成，都属于混合物，不符合题意；
C、金刚石、汞、氧气都是只含有一种元素的纯净物，都属于单质，不符合题意；
D、氢气不属于化石燃料，符合题意；
故选D。
【点睛】
11．C
【详解】A、分子总是在不断的运动，故选项说法错误；
B、“可燃冰”遇火即可燃烧，说明具有可燃性，而水不具有可燃性，它的化学性质与水不相似，故选项说法错误；
C、“可燃冰”的主要成分是甲烷，完全燃烧产物是CO2和H2O，故选项说法正确；
D、分子间有间隔，则“可燃冰”的分子之间有间隔，故选项说法错误。
故选C。
12．B
【详解】化石燃料是煤、石油、天然气，乙醇不是化石燃料。
故选B。
13．C
【详解】氯化钠、硝酸钾、碳酸氢铵、硫酸钾均为白色固体，碳酸氢铵见光或受热易分解，生成有刺激性气味的气体，通过闻气味的方法就能与另外三种物质鉴别。
故选：C。
14．B
【详解】A、CO用于炼铁，是因为CO夺得铁的氧化物中的氧，体现CO的还原性，A错误；
B、食物腐败有新物质生成，属于化学变化，从微观角度分析，化学变化过程，分子的种类发生了变化，B正确；
C、酒精挥发主要是酒精分子运动到空气中，C错误；
D、热胀冷缩是物理变化，从微观角度上看，分子本身没有发生改变，只是分子之间的间隔发了了改变，D错误；
故选B。
15． 甲 1：1
【详解】（1）甲烷燃烧生成了二氧化碳和水，反应的方程式是：；
（2）甲烷密度比空气密度小，泄露后向上逸出，故报警器应安装在甲位置；
（3）由图示可知，该反应是甲烷和二氧化碳在一定条件下生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：；进程Ⅰ中参加反应的各物质分子个数比为1：1；由图示可知，该反应的反应物是一氧化碳和氢气，生成物是甲醇，反应的化学方程式为：。
16．(1)加速难溶性杂质沉降
(2) 过滤 引流
(3)活性炭
(4)Cl、H、O
(5) 肥皂水 软水 Mg2+
(6)CD
【详解】（1）加速难溶性杂质沉降
（2）固液分离操作是过滤，操作①的名称是过滤，在过滤中玻璃棒的作用是引流，故填：过滤；引流。 。
（3）活性炭具有吸附性，能去除颜色和异味，操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是活性炭，故填：活性炭。
（4）化学反应前后原子种类不变，故化学反应中不变的微粒是Cl、H、O，故填：Cl、H、O。
（5）软水加肥皂水泡沫多，浮渣少，取自来水于试管中，加入适量肥皂水，振荡后发现泡沫较多，说明该自来水属于软水，镁离子带两个单位正电荷，标注在元素符号右上角，先写数字再写正负号，故填：肥皂水；软水；Mg2+。
（6）水的蒸发和净化属于物理变化，不能判断水的组成，水的电解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，故水由氢氧元素组成，氢气和氧气反应生成水，也能说明水由氢氧元素组成，故选：CD。
17． Ne CO
【详解】稀有气体在通电条件下发出五颜六色的光，可以填充霓虹灯作电光源，稀有气体化学性质稳定，可以用作保护气，空气中既可以填充霓虹灯作电光源，也可以作保护气的是Ne；一氧化碳有毒，极易与血红蛋白结合的有毒气体是CO。
18．(1)平衡内外压强
(2)澄清石灰水的滴数
(3)加热和隔绝空气
(4)使火焰集中并提高温度
【详解】（1）红磷燃烧放出热量，使装置内压强变大，气球是为了调节压强，防止胶塞被弹出；
（2）B实验中，除了要控制集气瓶大小规格相同外，还要控制澄清石灰水的滴数相同；
（3）可燃物燃烧的条件是可燃物与氧气接触、温度达到着火点；C实验中热水的作用是使水中的白磷隔绝氧气，加热铜片上的白磷与红磷用以探究燃烧的条件；
（4）碳还原氧化铜需要高温，加网罩是为了使火焰集中并提高温度。
19． 不可再生 11g
【详解】天然气是三大化石燃料之一，属于不可再生能源，故填：不可再生；
乙烯和乙炔中碳元素的质量分数之比为：，故填：；
根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变，则反应前甲烷中的碳元素质量等于乙烯和乙炔中的碳元素质量之和，氢气质量等于甲烷中的氢元素质量减去乙烯和乙炔中氢元素质量之和，故计算：64g的甲烷中碳元素质量是：；14g乙烯中碳元素质量是：；所以乙炔中碳元素质量是：；则乙炔的质量是：：甲烷中氢元素质量是：；乙烯中氢元素质量是：，乙炔中碳元素质量是：，则氢气质量是：；故填：11g。
20．(1)还原
(2)氧化铜中氧元素
(3)解：由题意知，反应后生成二氧化碳的质量为：。
设样品中氧化铜的质量为x。
则样品中氧化铜的质量分数为：。
答：样品中氧化铜的质量分数为80%。
【详解】（1）该实验中的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应中一氧化碳夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜还原为铜，这是利用了一氧化碳的还原性，故填：还原。
（2）甲同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为 m1 ，待反应完全后再次称量，质量为 m2 ，减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，所以m1 m2 的值是指氧化铜中氧元素的质量，再利用 m1 m2 的值，求出样品中氧化铜的质量分数，故填：氧化铜中氧元素。
（3）见答案。
21．(1)煤
(2)C
(3)沸点
(4) HNO3 C
(5) CH4＋2H2OCO2＋4H2 化合反应 降低 生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，阻碍了二氧化碳与氧化钙的继续进行
(6) K1 2H2O2H2↑＋O2↑
(7)化学
(8)节约能源或保护环境
【详解】（1）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等，是不可再生能源。
（2）A、植树造林，利用树林的光合作用消耗二氧化碳；A正确。
B、捕集、利用和封存CO2，可以达到相对“零排放”；B正确。
C、使用一次性餐具，消耗树木，破坏光合作用。减少二氧化碳的消耗；C不正确。
综上所述：选择C。
（3）将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，得到不同的产品，使石油得到综合利用。
（4）氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨，依据“化学反应前后元素的种类不变”，推测此类酸雨中所含的酸含有氮、氢、氧元素，即硝酸，化学式HNO3。
在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中，由于民用采暖设备比较分散，所以民用采暖设备中天然气燃烧效率最低。填C。
（5）据流程图可知甲烷和水蒸气在催化剂和650℃的条件下反应生成二氧化碳和氢气，化学方程式。
CaO可以将CO2除去转化为CaCO3，即CaO与CO2在一定条件下反应生成CaCO3，符合多变一的特点，是化合反应。
据图可以看出，从t1时开始，H2体积分数显著降低，CaO消耗率变得平缓，即单位时间CaO消耗率降低。
由于CaO+CO2=CaCO3，生成的碳酸钙覆盖在氧化钙的表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收效率降低，甚至失效。
（6）电解水时，与电源负极相连端产生氢气，所以，据图可知制H2时，连接K1。
利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，即利用太阳能分解水，化学方程式。
（7）Mg17Al12完全吸氢后得到MgH2和Al，即过程中生成了新物质，所以，“储氢过程”属于化学变化。
（8）氢气燃烧只生成水，不污染环境；同时减少了化石燃料的使用。所以，开发利用氢能的意义是环保，节约化石能源等。
