初中化学燃料的合理利用与开发寒假作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．2023年第52个世界环境日，中国确立的主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法错误的是
A．多选择公共交通工具，鼓励绿色出行 B．合理配置室内照明光源，节约用电
C．网购包装用品分类回收，综合利用 D．全面禁止使用化石燃料，治理雾霾
2．中国科学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2反应转化为高附加值的有机物A，反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A．该反应应用到工业化生产后，可减少化石能源的使用
B．该反应前后原子的种类和数目不变
C．由CO2和H2反应生成A的总反应化学方程式是4CO2+13H2C4H10+8H2O
D．Fe3O4和Fe3C2在该反应前后质量和性质不变
3．科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系（如图所示），下列有关说法不正确的是
A．光照条件下分解水，急需解决的问题是寻找合适的光催化剂
B．氢气作燃料的优点是无毒，燃烧热值高，产物无污染
C．该反应可以节约化石燃料
D．燃料电池可以将电能转化为化学能
4．我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解。该反应过程的微观示意图如图，下列说法错误的是
A．整个反应中含有两种氧化物
B．反应Ⅰ属于分解反应
C．反应Ⅱ中，反应前后分子数目发生了改变
D．该成果实现化学能向太阳能转化
5．如图为我国“十三五”期间能源消费结构占比情况。下列说法不正确的是
A．石油、天然气是不可再生能源
B．煤炭消费占比下降，能源消费结构向清洁低碳转变
C．将煤炭进行粉碎处理，能减少二氧化硫的排放
D．氢能是最清洁的燃料
6．燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是
A．石油是一种清洁能源，也是一种可再生能源
B．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的温度达到其着火点
C．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
D．夜晚发现煤气泄漏开灯检查
7．甲烷燃烧的微观示意图如下图，下列说法不正确的是
A．甲烷是天然气的主要成分 B．反应前后分子数目不变
C．生成物中有两种氧化物 D．反应中甲、乙的质量比为1:2
8．如图表示某市家用燃料使用的改变历程(括号内表示主要成分)。下列说法错误的是
A．煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，煤是清洁燃料
B．煤、石油、天然气都属于化石燃料
C．液化石油气是石油化工的一种产品
D．上述家用燃料使用的改变历程能达到“降碳”的目的
9．“碳中和”是指在一定时间内，二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡，实现“零排放”。下列做法不利于实现“碳中和”的是
A．绿色出行 B．种植树木
C．火力发电 D．节约能源
10．我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质X，合成过程中主要物质向转化的微现示意图如下、下列说法错误的是
A．催化剂提高了合成效率 B．X的化学式为CH2O
C．CO2合成的过程中伴随能量变化 D．一定有含氢元素的物质参与合成反应
11．下列不属于化石能源的是
A．煤 B．风能 C．石油 D．天然气
12．被称之为“软电池”的纸质电池采用薄层纸片作为传导反应为：，避免了传统电池所带来的污染问题。则下列说法正确的是
A．该反应中二氧化锰作催化剂
B．反应前后有三种氧化物，且常温下都为固体
C．其工作原理是将化学能转化为电能
D．反应中只有锌元素化合价发生了变化
13．科学家设计了“人造树叶”模拟光合作用，其装置和反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．反应最终生成两种分子 B．该过程实现了能量的转化
C．反应前后催化剂的化学性质不变 D．该设计为缓解温室效应提供了新途径
14．下列物质均可用作燃料，在中充分燃烧时，不会产生的是
A． B． C．木炭 D．CO
15．燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是
A．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D．乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水
二、科学探究题
16．化学在能源、环境、生命科学等方面发挥着其他学科所不能替代的作用，化学使世界变得更加绚丽多彩。
(1)氢气被称为最理想的燃料，理由是 (写一条)。
(2)煤、石油、天然气被称为“三大”化石燃料。水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，可在高温条件下由碳与水蒸气反应制得，写出制取水煤气的化学方程式： 。
(3)可燃冰外观很像冰，主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成)，可燃冰属于 (填“可再生资源”或“不可再生资源”)，甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(4)乙醇俗称酒精，可通过高粱、玉米等发酵、蒸馏而得，酒精是实验室常用的燃料之一，为进一步验证酒精的元素组成，同学们按下列步骤开展探究。
①点燃酒精，在酒精燃烧的火焰上罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾；迅速将烧杯倒转过来，并倒入澄清石灰水，观察到 。
得出结论：酒精中含有碳元素和氢元素。
②进一步探究酒精中是否含有氧元素。
a.查阅资料：CO2能被NaOH溶液吸收；浓硫酸具有吸水性。
b.设计了下列实验，按照实验步骤进行探究。
步骤：
Ⅰ.按下列装置连接好仪器，从A装置先通入一会儿氮气，再点燃酒精灯；
Ⅱ.将n克酒精燃烧后的产物(不考虑酒精的挥发性)通入装置内；
Ⅲ.待充分反应后，再向装置内通入一会儿氮气。
反应前后分别称量装置A、C、D的质量，如下表所示(已知)：
装置名称 装置A 装置C 装置D
步骤Ⅰ通氮气后质量(g) m1 m3 m5
步骤Ⅲ通氮气后质量(g) m2 m4 m6
c.分析得出结论：探究过程中，装置D的作用是 。酒精中碳、氢元素的质量比是 (用含m1、m2、m3、m4的代数式表示)。
d.评价：你认为该装置的设计是否合理，并说明理由： 。
三、计算题
17．化学与人类生活息息相关。
(1)随着社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，我市大量家庭使用的燃料由罐装液化石油气改为管道天然气（主要成分是 CH4）。
已知：液化石油气主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）等。
①为了防止燃气泄露造成危险，可在家中安装报警器。若某家庭选用管道天然气作燃料，报警器应安装在燃气灶 （填“上方”或“下方”）。
②试写出丙烯充分燃烧的化学方程式 。
③这些气体燃烧都会产生二氧化碳，该气体导致的主要环境污染问题是 。
(2)煤气也是一种常用的燃气，它的主要成分是一氧化碳，根据化学方程式计算：（写出计算过程）14g一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳的质量是多少？
四、填空与简答
18．目前人类使用的燃料大多来自化石燃料。
(1)化石燃料是 （填“可”或“不可”）再生能源，其中比较清洁的燃料是 ；汽油是 加热炼制得到的产品。
(2)化石燃料燃烧产生的二氧化碳过多排放到空气中，会增强 效应。新能源的利用可有效缓解该问题，目前人类正在开发和利用的新能源之一是 。
19．阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。
依据文章内容问答下列问题：
(1)自然界碳的循环中，化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
(2)由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)用NaOH溶液吸收CO2，发生反应的化学方程式为 。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①由图2可知，随烟气流速增大，CO2脱除效果增强。
②节约用电，绿色出行，有助于实现碳中和。
(5)对比图2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时， 。
20．氢能是绿色能源。储氢、释氢、用氢过程中涉及的部分物质转化如下：
(1)化石燃料包括煤、石油和 。
(2)①中，涉及到的物质属于单质的有 。
(3)补全②的化学方程式： 。
(4)③中，可通过燃烧提供能量，反应的化学方程式为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A、乘坐公共交通、绿色出行，能保护环境，该选项做法正确；
B、合理配置室内照明光源，节约用电，能节约能源，保护环境，该选项做法正确；
C、网购包装用品分类回收，综合利用，既能节约资源，又能保护环境，该选项做法正确；
D、目前使用的能源仍为化石能源，不能完全禁止使用，该选项做法错误。
故选D。
2．D
【详解】A、由题给信息可知，在催化剂作用下实现了和反应转化为有机物，工业化生产后可减少化石能源的使用，A项正确；
B、任何化学反应都遵循质量守恒定律，在反应前后原子的种类和数目不变，B项正确；
C、由反应微观示意图和质量守恒定律可知，和在催化剂的作用下生成，总反应的化学方程式为，C项正确；
D、和是该反应的催化剂，在化学反应前后质量和化学性质不变，D项错误。
故选D。
3．D
【详解】A、光照条件下分解水，急待解决的问题是寻找合适的催化剂，故选项说法正确；
B、氢气作燃料的产物是水，优点是无毒、无污染且燃烧热值高，故选项说法正确；
C、氢能源属于可再生的清洁能源，氢能源的利用可减少化石燃料的使用，所以该反应可以节约化石燃料，故选项说法正确；
D、燃料电池可以将化学能转化为电能，故选项说法错误；
故选：D。
4．D
【详解】A、该反应涉及的物质为水、过氧化氢、氢气、氧气，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，过氧化氢是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故整个反应中含有两种氧化物，不符合题意；
B、反应Ⅰ为水在光照和催化剂的作用下反应生成过氧化氢和氢气，即，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；
C、反应Ⅱ为过氧化氢在光照和催化剂的作用下反应生成水和氧气，即，由化学方程式可知，反应前后分子的数目发生了改变，不符合题意；
D、该反应是在太阳光照射下，利用催化剂实现了水的高效分解，是太阳能转化为化学能，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】A、石油、天然气是不可再生能源，说法正确；
B、由图表可知，煤炭消费占比下降，能源消费结构向清洁低碳转变，说法正确；
C、将煤炭进行粉碎处理，只能使反应更充分，但煤中含有的硫元素燃烧还是会产生二氧化硫，并不能减少二氧化硫的排放，说法错误；
D、氢气燃烧只生成水，热值高，是清洁的高能燃料，说法正确。
故选C。
6．B
【详解】A、石油燃烧会产生烟尘和有害气体，不是清洁能源，是一种不可再生能源，说法错误；
B、“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高温度达到木材的着火点，使木柴燃烧，说法正确；
C、油锅着火不能用水浇灭，应立即盖上锅盖，隔绝空气，说法错误；
D、煤气属于可燃性气体，与空气的混合气体，遇电火花可能会发生爆炸，所以夜间发现家中煤气泄漏，不能立即开灯，应该立即关闭阀门并开窗通风，说法错误。
故选B。
7．D
【分析】由图可知，甲为CH4、乙为O2、丙为CO2、丁为H2O，反应的化学方程式为：。
【详解】A、天然气的主要成分为甲烷，该选项说法正确；
B、由方程式可知，每1个甲烷分子和2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子，该反应中分子数目不变，该选项说法正确；
C、氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，则二氧化碳和水均属于氧化物，该选项说法正确；
D、结合方程式可知，反应中甲、乙的质量比为（12+1×4）：（16×4）=1：4，该选项说法不正确。
故选D。
8．A
【详解】A.煤主要含有C 元素，还含有少量的H、S 等元素，燃烧后生成二氧化硫等污染性气体，造成酸雨，所以煤不属于清洁燃料，错误；
B.煤、石油、天然气都是化石燃料，正确；
C.液化石油气是石油加工而来的，是一种化工产品，正确；
D.天然气中主要成分为甲烷，与前者相比含碳量减少，所以述家用燃料使用的改变历程能达到“降碳”的目的，正确；
故选A。
9．C
【详解】A、绿色出行，能减少二氧化碳的排放，该做法有利于实现“碳中和”；
B、光合作用消耗二氧化碳，种植树木，能增加二氧化碳的吸收，该做法有利于实现“碳中和”；
C、燃煤会产生大量二氧化碳，该做法不利于实现“碳中和”；
D、节约能源，有利于减少二氧化碳的排放，该做法有利于实现“碳中和”。
故选C。
10．B
【详解】A、根据题意可知，催化剂能提高合成效率，故选项说法正确；
B、根据微观示意图可知，X的化学式为C2H4O2，故选项说法错误；
C、CO2合成的过程中有新物质生成，伴随能量变化，故选项说法正确；
D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，该反应中生成物只有一种且含有氢元素，因此一定有含氢元素的物质参与合成反应，故选项说法正确。
故选：B。
11．B
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气，故煤属于化石燃料，不符合题意；
B、化石燃料包括煤、石油、天然气，故风能不属于化石燃料，符合题意；
C、化石燃料包括煤、石油、天然气，故石油属于化石燃料，不符合题意；
D、化石燃料包括煤、石油、天然气，故天然气属于化石燃料，不符合题意；
答案为：B。
12．C
【详解】A、在该反应中二氧化锰是反应物，不是催化剂，说法错误；
B、反应前后有三种氧化物，常温水为液态，说法错误；
C、该电池是将化学能转化为电能，故正确；
D、反应前后锰元素化合价由+4变为+3，也发生了变化，说法错误。
故选：C。
13．A
【详解】A、由图可知，反应后生成了氧气、氢气、一氧化碳，故有一氧化碳分子、氢分子、氧分子三种分子，符合题意；
B、该过程将光能转化为化学能，不符合题意；
C、催化剂化学反应前后，质量和化学性质不变，不符合题意；
D、该设计可以吸收二氧化碳，为缓解温室效应提供了新途径，不符合题意。
故选A。
14．B
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，在氧气中充分燃烧产生二氧化碳，说明该物质一定含有碳元素。
【详解】A、甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氨气中不含碳元素，所以在氧气中充分燃烧不会产生二氧化碳，符合题意；
C、木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不符合题意；
D、一氧化碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不符合题意；
故选B。
15．A
【详解】A、煤燃烧产生的二氧化硫会造成酸雨，二氧化碳排放过多导致的是温室效应，故错误；
B、石油分馏能得到石油气、汽油、煤油和柴油等产品，故正确
C、天然气燃烧产生二氧化碳和水，都不是空气污染物，汽车改用压缩天然气作燃料能减少对空气的污染，故正确；
D、乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，故正确。
故选A。
16．(1)同等质量的氢气燃烧时放出的热量较其他燃料高或产物无污染或资源丰富等
(2)
(3) 不可再生资源
(4) 澄清石灰水变浑浊 检验CO2是否被完全吸收，同时防止空气中的CO2进入，干扰实验结果 不合理，未对尾气进行处理
【详解】（1）氢气在氧气是燃烧生成水，可从水中制取，氢气被称为最理想的燃料，理由是同等质量的氢气燃烧时放出的热量较其他燃料高、产物无污染、资源丰富等；
（2）根据“水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，可在高温条件下由碳与水蒸气反应制得”可知，制取水煤气发生的化学反应是水和碳在高温条件下生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：；
（3）可燃冰的形成需很长时间，属于不可再生资源，甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（4）①二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，点燃酒精，在酒精燃烧的火焰上罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾；迅速将烧杯倒转过来，并倒入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊；
②c.浓硫酸具有吸水性，装置A在反应前后的质量差为酒精燃烧后产生的水质量，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置C在反应前后的质量差为酒精燃烧后产生的二氧化碳质量，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，装置D的作用是检验CO2是否被完全吸收，同时防止空气中的CO2进入，干扰实验结果；
反应生成二氧化碳质量=(m4 m3），其中碳元素质量=，反应生成水质量=（m2-m1），其中氢元素质量=，根据质量守恒定律，酒精中碳、氢元素的质量分别为：、，质量比=27(m4 m3):11(m2 m1)；
d.酒精燃烧过程可能生一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排放到空气，该装置的设计是合理，理由：未对尾气进行处理。
17．(1) 上方 温室效应
(2)解： 设生成二氧化碳的质量为x，则
x=22g
答：生成二氧化碳的质量为22g。
【详解】（1）①甲烷的相对分子质量为12+1×4=16，小于29，密度比空气小，则为了防止燃气泄露造成危险，报警器应安装在燃气灶上方。
②丙烯燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
③空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应。
（2）见答案。
18．(1) 不可 天然气 石油
(2) 温室 太阳能（合理即可）
【详解】（1）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，其中比较清洁的燃料是天然气（主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水）；汽油是石油加热炼制得到的产品；
（2）化石燃料燃烧产生的二氧化碳过多排放到空气中，会增强温室效应；新能源的利用可有效缓解该问题，目前正在利用和开发其他新能源，如太阳能 、核能 、风能 、地热能 、潮汐能 等。
19．(1)释放
(2)碳替代
(3)
(4) 错 对
(5)氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好
【详解】（1）化石燃料含碳元素，燃烧时生成二氧化碳，故填：释放；
（2）由图1可知，碳替代对全球碳中和的贡献率是，所占比例最大，故填：碳替代；
（3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为;;
（4）①由图2可知，随烟气流速增大，三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低，故随烟气流速增大，CO2脱除效果减弱，说法错误，故填：错；
②节约用电，绿色出行，可以减少化石燃料的使用，则有助于实现二氧化碳的排放，即实现碳中和，说法正确，故填：对；
（5）对比图2中三条曲线，当烟气流速相同时，氨基乙酸钾对二氧化碳的脱除率最高，一乙醇胺次之，二乙醇胺对二氧化碳的脱除率最小，因此得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好，故填：氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好。
20．(1)天然气
(2)N2、H2
(3) N2 3H2
(4)
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气；
（2）①中，涉及到的物质为氮气、氢气和氨气，其中氮气和氢气均是由一种元素组成的纯净物，属于单质；
（3）②中，氨气在催化剂和加热的条件下反应生成氮气和氢气，该反应的化学方程式为：；
（4）③中，氢气与氧气点燃生成水，该反应的化学方程式为：。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
