7.2 燃料的合理利用与开发 分层综合练
知识点1 化学反应中的能量变化
1.在下列各化学反应中，不属于放热反应的是 （ ）
A.天然气燃烧 B.生石灰与水反应
C.镁带与盐酸反应 D.碳和二氧化碳反应
【答案】D
【解析】天然气燃烧，放出大量的热，属于放热反应；生石灰与水反应，放出大量的热，属于放热反应；镁带与盐酸反应放出大量的热，属于放热反应；碳和二氧化碳需要在高温条件下反应，属于吸热反应。
2.下列变化中的能量转化是将化学能转化为热能的是 （ ）
A.发电厂利用水力发电 B.生活中用天然气做饭
C.生活中用电灯照明 D.生活中使用太阳能热水器
【答案】B
【解析】水力发电是水的机械能转化为电能；天然气做饭是将天然气的化学能转化为热能；电灯照明是将电能转化为光能；太阳能热水器是将太阳能转化为热能。
3.化学变化中通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能光能或电能等。
（1）举出一个环境中吸收热量的物理变化的例子：________________________________________。
（2）镁条燃烧时，化学能转化为________能和________能。
（3）电解水时需要通电，则此过程是________能转化为________。
【答案】（1）水由液态变为气态（合理即可） （2）光 热 （3）电 化学能
【解析】（1）水由液态变为气态，由固态转化为液态等过程中都需要吸收热量但没有生成新物质，属于物理变化。
（2）镁条燃烧时会发出耀眼的白光，所以镁条燃烧时，一部分化学能转变为热能，另一部分化学能转变为光能。
（3）电解水的过程中是电能转化为化学能。
知识点2 化石燃料的利用
4.下列不属于化石能源的是 （ ）
A.石油 B.天然气
C.地热能 D.煤
【答案】C
【解析】化石能源是由远古时代的动植物的遗骸在地壳中经过一系列复杂变化形成的，主要包括煤、石油和天然气，地热能不是化石能源。
5.下列关于燃料综合利用的说法正确的是 （ ）
A.石油分馏制得汽油、柴油等产品
B.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
C.石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化
D.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧
【答案】A
【解析】石油是混合物，所含有的物质的沸点不同，通过分馏可制得汽油、柴油等产品；煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和煤气等产品；石油的分馏属于物理变化，煤的干馏属于化学变化；石油是混合物，所含有的物质的沸点不同，不加热不能直接燃烧。
6.人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
（1）石油加热炼制得到的产品中，常用作汽车燃料的是________（写一种即可）。
（2）天然气的主要成分是________（写名称），它燃烧的化学方程式是_____________________________________。
【答案】（1）汽油（或柴油）
（2）甲烷 CH4+2O2CO2+2H2O
【解析】（1）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，可以得到汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品，这些产品中能作为汽车燃料的是汽油和柴油。
（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
知识点3 使用燃料对环境的影响
7.从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是 （ ）
A.煤 B.酒精
C.氢气 D.天然气
【答案】C
【解析】氢气燃烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料。
8.燃煤取暖是导致我国北方冬天形成雾霾的主要元凶，目前“煤改气”等清洁取暖行动正在展开。“煤改气”是用天然气来代替煤做供暖燃料。“煤改气”不能大幅减少的排放物是（ ）
A. CO2 B.SO2
C.NO2 D.CO
【答案】A
【解析】煤炭主要含有碳元素，还含有少量的硫元素、氮元素等，因此煤炭燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体，不完全燃烧还会产生一氧化碳。天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，所以“煤改气”不能大幅减少二氧化碳的排放。
9.乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇（C2H5OH）。下列关于乙醇汽油的说法错误的是（ ）
A.乙醇不属于化石燃料
B.乙醇属于不可再生能源
C.使用乙醇汽油可减少大气污染
D.使用乙醇汽油可节省石油资源
【答案】B
【解析】乙醇不属于化石燃料，可用粮食制取，属于可再生能源；乙醇燃烧生成二氧化碳和水，使用乙醇汽油可减少大气污染；使用乙醇汽油可节省石油资源。
10.目前，人类使用的燃料大多是化石燃料。
（1）化石燃料中，比较清洁的是________，煤油是________加工的产品。
（2）煤主要含有________元素，使用脱硫煤能减少________的排放，减少酸雨的发生，但仍会产生较多的二氧化碳，不能减缓日益加剧的________________。
【答案】（1）天然气石油
（2）碳二氧化硫温室效应
【解析】（1）化石燃料中最清洁的是天然气；石油通过分馏即可得到汽油、煤油、柴油、润滑油、机油、石蜡等产品。
（2）煤中含有的主要元素是碳，使用脱硫煤能减少二氧化硫的排放，减少酸雨的发生，但仍会产生较多的二氧化碳，不能减缓日益加剧的温室效应。
知识点4 能源的利用和开发
11.下列不属于新能源开发利用的是（ ）
A.风能发电 B.太阳能发电
C.火力发电 D.潮汐能发电
【答案】C
【解析】人们正在利用和开发的新能源有太阳能核能风能、地热能、潮汐能、生物质能等。火力发电的燃料是煤，煤属于化石燃料，不属于新能源。
12.氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是（ ）
A.制取成本高和贮存困难 B.氢气燃烧条件难以满足
C.制备氢气原料极其匮乏 D.氢气燃烧过程难以控制
【答案】A
【解析】制取成本高且不易贮存是氢气作为理想燃料暂时还不能被广泛使用的主要原因；氢气是一种极易燃烧的气体，燃烧条件很容易满足；制备氢气的原料可以是水，水资源非常丰富；氢气燃烧可以通过阀门来控制。
13.目前，我们国家的能源主要依赖于化石燃料，它们属于不可再生资源。因此，开发利用新能源就显得格外重要。
（1）利用新能源发电的类型有潮汐能发电、地热能发电、________________________________（请举一例）等。
（2）在新能源汽车未普及时，如图所示为一种“节能减排”的有效措施。请写出乙醇充分燃烧的化学方程式：________________________________________。
（3）在催化剂作用下，乙醇与氧气、氢氧化钠在燃料电池中反应生成水和另一种物质，并得到电能，请你完成该反应的化学方程式：C2H5OH+3O2+4NaOH______+5H2O
【答案】（1）风能发电（合理即可）
（2）C2H5OH+3O22CO2+3H2O
（3）2Na2CO3
【解析】（1）在合理使用化石燃料的同时，我们应努力寻求开发新能源，如地热能、潮汐能、风能等，利用它们发电。
（2）乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水。
（3）依据化学反应前后各原子的种类及个数不变可知，横线处包含4个钠原子2个碳原子和6个氧原子，所以该物质是碳酸钠。
1.物质发生化学变化时伴随有能量变化。下列说法正确的是（ ）
A.镁与盐酸反应能吸热
B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C.化学能可转变成电能，如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源
D.碳与二氧化碳反应能放热
【答案】C
【解析】镁与盐酸反应放出热量；人类利用的能量还可以通过其他途径获取，如太阳能、风能等；二氧化碳和碳在高温的条件下反应，需要吸收热量。
2.下列关于能源的说法错误的是（ ）
A.风能、太阳能都是新能源
B.化石能源包括煤、石油和氢气
C.化学电池可以将化学能转化为电能
D.对能源要进行合理开发和利用
【答案】B
【解析】化石能源包括煤、石油和天然气等，氢气不是化石能源。
3.下列关于燃料与燃烧的说法中错误的是（ ）
A.燃料充分燃烧要考虑有足够的空气、燃料与空气有足够大的接触面积
B.天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料
C.汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料可减少汽车尾气的污染
D.石油裂解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
【答案】D
【解析】根据各成分的沸点不同，从石油里提炼出柴油、汽油、煤油等的过程叫石油分馏，属于物理变化，而不是石油的裂解，裂解属于化学变化。
4.中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇（CH3OH）一氢气能源体系（如图）的研究。下列关于该方案的说法错误的是（ ）
A.该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰
B.有望解决氢气应用中贮存和输送的瓶颈问题
C.经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小
D.原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
【答案】D 根据质量守恒定律以及甲醇中原子个数比可知，CH，OH分解可能生成H2和CO，若生成H2和CO2，不符合甲醇中原子个数比。
5.目前人类生活、生产需要的大部分能量来自化石燃料的使用。大连市家用燃料经历了“煤→液化石油气→煤气→天然气”的变化过程。结合下表提供的信息，完成相关问题。
（1）煤作为家用燃料时，常将煤饼制成蜂窝状使用（如图所示），可提高其利用率。说明其中的原理。
（2）相同质量的煤气和液化石油气均完全燃烧，煤气产生的二氧化碳更少。解释原因。
（3）与煤气相比，以天然气为家用燃料除了可以避免中毒外，还具有哪些优点？（写两条）
【答案】
（1）增大煤和氧气的接触面积，促进了燃料的燃烧
（2）煤气中碳元素的含量低于液化石油气中碳元素的含量
（3）热值高、爆炸极限范围小（合理即可）
6.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
（1）煤、________和________常称为化石燃料。
（2）燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉，其目的是______________________________。
（3）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体，为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为________________________________________________。
（4）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列物质。其中二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，这种产物是_______（填字母序号，下同）。
A.甲醇（CH4O） B.甲酸（CH2O2）
C.乙醇（C2H6O） D.乙酸（C2H4O2）
（5）下列措施中，有利于降低大气中二氧化碳含量的是________。
A.大量使用化石燃料
B.植树造林，增大植被面积
C.将二氧化碳变废为宝，循环利用
【答案】（1）石油 天然气 （2）增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分 （3）CO2+4H22H2O+CH4 （4）B （5）BC
【解析】
（4）二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，则生成物分子中碳原子和氧原子的个数比应该是1∶2，故选B。
（5）大量使用化石燃料，会增加二氧化碳的排放；植树造林，增大植被面积，可增加光合作用，有利于降低大气中二氧化碳的含量；将二氧化碳变废为宝，循环利用，有利于降低大气中二氧化碳的含量。
7.煤是社会生产、生活中重要的能源，工业上常把煤进行气化处理，使煤变成清洁能源，其流程如图所示。
资料：I.水煤浆由煤（主要含碳）与水混合而成，经过气化器后转化为CO2和H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应：①C+H2O（g）CO+H2；②CO+H2OCO2+ H2O
（1）煤属于________（填“纯净物”或“混合物”），煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是____________________________________________________________________。
（2）在气化器内发生的两个反应中，反应前后化合价发生变化的元素有________（写元素符号）。
（3）煅烧炉中发生反应的化学方程式是________________________________________。
（4）该生产流程中CaO循环再利用的目的是__________________________________。
【答案】（1）混合物 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 （2）C、H （3）CaCO3CaO+CO2↑ （4）节约原料，减少废物排放
【解析】
（2）反应前后化合价发生变化的元素有C（①中由0变成+2，②中由+2变成+4）和H（①②中都由+1变成0）。
（3）煅烧炉中，在高温条件下，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。
8.2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布：中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现“碳中和”。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量吸收不可避免的碳排放。
（1）生活中我们要树立“低碳”理念，下列符合这一理念的是________（填字母）。
A.露天焚烧秸秆 B.使用节能电器
C.大力发展火力发电 D.减少使用一次性筷子等用品
（2）化石燃料的消耗会增加碳排放。充分燃烧1000 g天然气和1000 g煤产生CO2和SO2的质量如图所示，则燃烧________（填“天然气”或“煤”）产生的气体更易导致酸雨。开发和使用清洁能源势在必行，氢氧燃料电池工作时能实现碳的“零排放”，是因为氢气和氧气反应的生成物只有________（写化学式）。
（3）使用膜分离法把CO2从空气中分离出来，该过程中发生了____________________（填“物理变化”或“化学变化”）；以二氧化碳和氨气合成尿素[CO（NH2）2]是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应的化学方程式为CO2+xNH3 CO（NH2）2+H2O，配平该化学方程式，x等于________。
（4）目前，科学家正在研究将二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化成液态甲醇（CH3OH）和水，写出反应的化学方程式：____________________________________________________________。
【答案】（1）BD （2）煤 H2O （3）物理变化 2 （4）CO2+3H2CH3OH+H2O
【解析】
（2）燃烧相同质量的煤与天然气，煤产生的二氧化硫更多，更易导致酸雨。氢氧燃料电池工作时能实现碳的“零排放”，是因为氢气和氧气反应的生成物只有水。
（3）使用膜分离法把二氧化碳从空气中分离出来，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；根据化学反应前后原子的种类与数目不变可知，x=2。
1.煤的综合利用有利于保护自然环境和社会的可持续发展。
（1）由煤的结构片段可知，煤的组成元素除C、H、O、S外还含有________（填元素符号）。
（2）煤的焦化属于________变化，煤的气化过程中主要反应是碳与水蒸气反应生成两种气体燃料，其中一种是单质，该单质是________。
（3）提高煤的燃烧效率能节约煤炭资源，写出一种提高煤的燃烧效率的方法：________________________，煤中加入适量石灰石燃烧，发生的反应为2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2，煤中加入石灰石对环境的意义是________________________。
【答案】
（1）N
（2）化学氢气
（3）将煤粉碎成煤粉（或鼓入充足的空气）减少二氧化硫的排放，也减少了酸雨的产生
【解析】
（1）从煤的结构片段可以看出，组成煤的元素除C、H、O、S外还含有N元素。
（2）煤的焦化过程中生成焦炭、氢气、甲烷等新物质，属于化学变化；碳与水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，其中氢气是单质。
（3）将煤粉碎成煤粉后燃烧，可提高煤的燃烧效率；鼓入充足的空气也可使煤更充分燃烧。在煤中加入石灰石，燃烧时可吸收生成的二氧化硫，从而减少二氧化硫的排放，也减少了酸雨的产生。
【核心素养解读】本题借助对煤的综合利用过程，体现了“科学态度与社会责任”的学科素养。煤、石油等化石燃料是不可再生资源，储量有限，在不久的将来会被用尽，将化石燃料直接作为燃料，不仅燃烧热值低，还会产生大量的有害气体，综合利用可以大大提高其利用率。
2.《2015年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。下列是我国能源结构变化的调整图，请回答相关问题：
（1）化石燃料是目前应用最广泛的能源，但不可再生且燃烧会对环境造成污染。化石燃料包括煤、石油和________。
（2）从2015、2030、2050年能源结构变化图看，所占比例增加最多的是________________。
（3）在新能源开发中，化学发挥着不可替代的作用。近年，中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂，通过下图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个环节，将二氧化碳成功转化为汽油（图中c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型）。
①在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种化合物，则反应的化学方程式为________________________。
②观察图中c和d两种物质的分子结构模型，发现c和d的分子组成完全相同，但其分子结构不同，化学上将其称为同分异构体。你认为c和d的化学性质________（填“是”或“否”）完全相同。
【答案】
（1）天然气
（2）其他可再生能源
（3）①H2+CO2CO+H2O ②否
【解析】
（1）化石燃料包括煤、石油和天然气。
（2）从2015、2030、2050年能源结构变化图看，所占比例增加最多的是其他可再生能源。
（3）①由质量守恒定律可知，在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下，环节除生成CO外，还生成水。②分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子结构不同，化学性质也不会完全相同。
【核心素养解读】本题借助我国能源结构变化调整的介绍，体现了“科学态度与社会责任”的学科素养。全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型，应减少化石燃料的使用，提高燃料的利用率，开发利用新能源。
1.（2022·湖北恩施）大力发展可再生能源有利于我国能源安全。下列属于可再生能源的是（ ）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气
【答案】D
【解析】煤、石油、天然气属于化石燃料， 属于不可再生能源，氢气可通过电解水等制得，属于可再生能源。
故选D。
2.（2022·广西贺州）从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是（ ）
A.汽油 B.柴油 C.氢气 D.煤油
【答案】C
【解析】A.汽油属于化石燃料，燃烧后会产生硫和氮的氧化物等有害气体，不符合题意；
B.柴油属于化石燃料，燃烧后会产生硫和氮的氧化物等有害气体，不符合题意；
C.氢气燃烧后生成物是水，是最理想的燃料，符合题意；
D.煤油属于化石燃料，燃烧后会产生硫和氮的氧化物等有害气体，不符合题意；
答案为：C。
3.（2022·湖北孝感）2022年世界环境日中国主题为“共建清洁美丽世界”。下列做法与这一主题不相符的是（ ）
A.使用新能源公交车 B.工业废水直接排放
C.积极参与植树造林 D.生活垃圾分类处理
【答案】B
【解析】A.使用新能源公交车，可以节约资源，保护环境，故A不符合题意；
B.工业废水直接排放，会导致水体污染，故B符合题意；
C.积极参与植树造林，可以保护环境，防止空气污染，故C不符合题意；
D.生活垃圾分类处理，能通过资源的使用率，还能减轻对环境的污染，故D不符合题意。
故选B。
4.（2022·广东广州）下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是（ ）
A.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C.天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
【答案】D
【解析】A.由图可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，不符合题意；
B.加大水电、风电的开发利用，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
C.天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，煤燃烧会产生二氧化硫等污染物，石油燃烧会产生氮氧化物等污染物，故天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料，不符合题意；
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气燃烧值大，氢气不易贮存和加注，符合题意。
故选D。
5.（2022·山西）黄河是华夏文明的摇篮，它绵亘万里，延续千年，创造出一个个历史辉煌。为保护其生态环境，我们要努力做到（ ）
A.加大矿产开采 B.限制林草种植
C.防止水土流失 D.兴建牧场养殖
【答案】C
【解析】A.加大矿产开采会破坏地质结构，引发水土流失，造成环境破坏，不符合题意；
B.植树造林有利于空气的净化，促进光合作用，减少二氧化碳的排放，不能限制，选项错误；
C.水土流失会造成环境的破坏，故此要大力植树造林防止水土流失，选项正确；
D.牧场养殖会大量破坏植被的生长，要合理的控制和发展畜牧业，选项错误。
答案为：C。
6.（2022·浙江杭州）汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示，下列分析错误的是（ ）
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量的转化和守恒定律
【答案】A
【解析】A.汽油燃烧生成二氧化碳和水，是燃烧，属于剧烈的氧化反应，人的呼吸作用是缓慢氧化，符合题意；
B.燃烧和呼吸作用都可将化学能转化为热能等其他形式的能，不符合题意；
C.含碳燃烧可将氧气转化为二氧化碳，因此这两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，不符合题意；
D.这两个反应均有新物质生成，均属于化学变化，化学变化都遵循能量的转化和守恒定律，不符合题意。
故选A。
7.（2022·广西百色）学好化学能让我们更科学地认识、分析生活中的各种现象和事物，并加以运用。
（1）炒菜时油锅中的油不慎着火，灭火方法是__________。
（2）化石燃料中的天然气已成为城乡家庭的主要生活燃料之一。天然气燃烧的化学方程式是__________。
（3）为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器（如图1），正确的安装位置应选择__________ （填“甲”或“乙”）。
（4）直接用煤作为家用燃料既污染空气又浪费能源，为了减少污染、提高煤的利用率，可将煤转化为可燃性气体，其微观示意图如图所示，该反应的化学方程式为__________。
【答案】（1）盖上锅盖（答案不唯一，合理即可）
（2）
（3）甲
（4）
【解析】
（1）当油锅中的油着火时，盖上锅盖可隔绝空气，从而灭火，则灭火方法是盖上锅盖。
（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。
（3）由于甲烷的相对分子质量为12+1×4=16，小于29，则甲烷的密度比空气小，应将报警器安装在火的上方，即甲。
（4）由图可知，甲为C，乙为H2O，丙为CO，丁为H2，则反应的化学方程式为。
8.（2022·黑龙江哈尔滨）目前，煤仍是世界各国广泛应用的一种燃料。煤中含有少量的硫元素，在燃烧时产生的SO2会污染空气。为节约能源，减少污染，我国采取了多种方式积极推动传统能源的清洁高效利用。请回答下列问题：
（1）煤是___________（填“可再生”或“不可再生”）能源，使其充分燃烧，对于节约能源非常重要。
（2）燃煤工厂会在煤中加入石灰石除去燃烧时生成的SO2，其中涉及的一步反应如下：2SO2+O2+2X2CaSO4，则X的化学式为___________，此反应中硫元素的化合价由___________价变为+6价。请根据向煤中所加入的物质分析，上述反应中X的来源为___________（用化学方程式表示）。
【答案】（1）不可再生
（2）CaO +4
【解析】
（1）煤、石油和天然气均属于化石燃料且属于不可再生能源；
（2）根据2SO2+O2+2X2CaSO4，由于质量守恒定律反应前后原子种类、原子数目不发生改变，反应前S、O原子个数分别为2、6，反应后S、O、Ca原子个数分别为2、8、2，物质2X中含有两个钙原子和两个氧原子，则物质X为氧化钙，化学式为CaO；
反应中硫元素存在二氧化硫和硫酸中，根据化合物中正负化合价代数和为零，二氧化硫中氧元素化合价为-2价，则硫元素化合价为+4，硫酸中氢元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，则硫元素的化合价为+6价，则反应中硫元素的化合价由+4价变为+6价；
氧化钙的来源是由于石灰石高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为。7.2 燃料的合理利用与开发 分层综合练
知识点1 化学反应中的能量变化
1.在下列各化学反应中，不属于放热反应的是 （ ）
A.天然气燃烧 B.生石灰与水反应
C.镁带与盐酸反应 D.碳和二氧化碳反应
2.下列变化中的能量转化是将化学能转化为热能的是 （ ）
A.发电厂利用水力发电 B.生活中用天然气做饭
C.生活中用电灯照明 D.生活中使用太阳能热水器
3.化学变化中通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能光能或电能等。
（1）举出一个环境中吸收热量的物理变化的例子：________________________________________。
（2）镁条燃烧时，化学能转化为________能和________能。
（3）电解水时需要通电，则此过程是________能转化为________。
知识点2 化石燃料的利用
4.下列不属于化石能源的是 （ ）
A.石油 B.天然气
C.地热能 D.煤
5.下列关于燃料综合利用的说法正确的是 （ ）
A.石油分馏制得汽油、柴油等产品
B.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
C.石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化
D.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧
6.人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
（1）石油加热炼制得到的产品中，常用作汽车燃料的是________（写一种即可）。
（2）天然气的主要成分是________（写名称），它燃烧的化学方程式是_____________________________________。
知识点3 使用燃料对环境的影响
7.从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是 （ ）
A.煤 B.酒精
C.氢气 D.天然气
8.燃煤取暖是导致我国北方冬天形成雾霾的主要元凶，目前“煤改气”等清洁取暖行动正在展开。“煤改气”是用天然气来代替煤做供暖燃料。“煤改气”不能大幅减少的排放物是（ ）
A. CO2 B.SO2
C.NO2 D.CO
9.乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇（C2H5OH）。下列关于乙醇汽油的说法错误的是（ ）
A.乙醇不属于化石燃料
B.乙醇属于不可再生能源
C.使用乙醇汽油可减少大气污染
D.使用乙醇汽油可节省石油资源
10.目前，人类使用的燃料大多是化石燃料。
（1）化石燃料中，比较清洁的是________，煤油是________加工的产品。
（2）煤主要含有________元素，使用脱硫煤能减少________的排放，减少酸雨的发生，但仍会产生较多的二氧化碳，不能减缓日益加剧的________________。
知识点4 能源的利用和开发
11.下列不属于新能源开发利用的是（ ）
A.风能发电 B.太阳能发电
C.火力发电 D.潮汐能发电
12.氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是（ ）
A.制取成本高和贮存困难 B.氢气燃烧条件难以满足
C.制备氢气原料极其匮乏 D.氢气燃烧过程难以控制
13.目前，我们国家的能源主要依赖于化石燃料，它们属于不可再生资源。因此，开发利用新能源就显得格外重要。
（1）利用新能源发电的类型有潮汐能发电、地热能发电、________________________________（请举一例）等。
（2）在新能源汽车未普及时，如图所示为一种“节能减排”的有效措施。请写出乙醇充分燃烧的化学方程式：________________________________________。
（3）在催化剂作用下，乙醇与氧气、氢氧化钠在燃料电池中反应生成水和另一种物质，并得到电能，请你完成该反应的化学方程式：C2H5OH+3O2+4NaOH______+5H2O
1.物质发生化学变化时伴随有能量变化。下列说法正确的是（ ）
A.镁与盐酸反应能吸热
B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C.化学能可转变成电能，如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源
D.碳与二氧化碳反应能放热
2.下列关于能源的说法错误的是（ ）
A.风能、太阳能都是新能源
B.化石能源包括煤、石油和氢气
C.化学电池可以将化学能转化为电能
D.对能源要进行合理开发和利用
3.下列关于燃料与燃烧的说法中错误的是（ ）
A.燃料充分燃烧要考虑有足够的空气、燃料与空气有足够大的接触面积
B.天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料
C.汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料可减少汽车尾气的污染
D.石油裂解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
4.中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇（CH3OH）一氢气能源体系（如图）的研究。下列关于该方案的说法错误的是（ ）
A.该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰
B.有望解决氢气应用中贮存和输送的瓶颈问题
C.经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小
D.原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
5.目前人类生活、生产需要的大部分能量来自化石燃料的使用。大连市家用燃料经历了“煤→液化石油气→煤气→天然气”的变化过程。结合下表提供的信息，完成相关问题。
（1）煤作为家用燃料时，常将煤饼制成蜂窝状使用（如图所示），可提高其利用率。说明其中的原理。
（2）相同质量的煤气和液化石油气均完全燃烧，煤气产生的二氧化碳更少。解释原因。
（3）与煤气相比，以天然气为家用燃料除了可以避免中毒外，还具有哪些优点？（写两条）
6.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
（1）煤、________和________常称为化石燃料。
（2）燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉，其目的是______________________________。
（3）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体，为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为________________________________________________。
（4）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列物质。其中二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，这种产物是_______（填字母序号，下同）。
A.甲醇（CH4O） B.甲酸（CH2O2）
C.乙醇（C2H6O） D.乙酸（C2H4O2）
（5）下列措施中，有利于降低大气中二氧化碳含量的是________。
A.大量使用化石燃料
B.植树造林，增大植被面积
C.将二氧化碳变废为宝，循环利用
7.煤是社会生产、生活中重要的能源，工业上常把煤进行气化处理，使煤变成清洁能源，其流程如图所示。
资料：I.水煤浆由煤（主要含碳）与水混合而成，经过气化器后转化为CO2和H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应：①C+H2O（g）CO+H2；②CO+H2OCO2+ H2O
（1）煤属于________（填“纯净物”或“混合物”），煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是____________________________________________________________________。
（2）在气化器内发生的两个反应中，反应前后化合价发生变化的元素有________（写元素符号）。
（3）煅烧炉中发生反应的化学方程式是________________________________________。
（4）该生产流程中CaO循环再利用的目的是__________________________________。
8.2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布：中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现“碳中和”。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量吸收不可避免的碳排放。
（1）生活中我们要树立“低碳”理念，下列符合这一理念的是________（填字母）。
A.露天焚烧秸秆 B.使用节能电器
C.大力发展火力发电 D.减少使用一次性筷子等用品
（2）化石燃料的消耗会增加碳排放。充分燃烧1000 g天然气和1000 g煤产生CO2和SO2的质量如图所示，则燃烧________（填“天然气”或“煤”）产生的气体更易导致酸雨。开发和使用清洁能源势在必行，氢氧燃料电池工作时能实现碳的“零排放”，是因为氢气和氧气反应的生成物只有________（写化学式）。
（3）使用膜分离法把CO2从空气中分离出来，该过程中发生了____________________（填“物理变化”或“化学变化”）；以二氧化碳和氨气合成尿素[CO（NH2）2]是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应的化学方程式为CO2+xNH3 CO（NH2）2+H2O，配平该化学方程式，x等于________。
（4）目前，科学家正在研究将二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化成液态甲醇（CH3OH）和水，写出反应的化学方程式：____________________________________________________________。
1.煤的综合利用有利于保护自然环境和社会的可持续发展。
（1）由煤的结构片段可知，煤的组成元素除C、H、O、S外还含有________（填元素符号）。
（2）煤的焦化属于________变化，煤的气化过程中主要反应是碳与水蒸气反应生成两种气体燃料，其中一种是单质，该单质是________。
（3）提高煤的燃烧效率能节约煤炭资源，写出一种提高煤的燃烧效率的方法：________________________，煤中加入适量石灰石燃烧，发生的反应为2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2，煤中加入石灰石对环境的意义是________________________。
2.《2015年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。下列是我国能源结构变化的调整图，请回答相关问题：
（1）化石燃料是目前应用最广泛的能源，但不可再生且燃烧会对环境造成污染。化石燃料包括煤、石油和________。
（2）从2015、2030、2050年能源结构变化图看，所占比例增加最多的是________________。
（3）在新能源开发中，化学发挥着不可替代的作用。近年，中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂，通过下图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个环节，将二氧化碳成功转化为汽油（图中c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型）。
①在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种化合物，则反应的化学方程式为________________________。
②观察图中c和d两种物质的分子结构模型，发现c和d的分子组成完全相同，但其分子结构不同，化学上将其称为同分异构体。你认为c和d的化学性质________（填“是”或“否”）完全相同。
1.（2022·湖北恩施）大力发展可再生能源有利于我国能源安全。下列属于可再生能源的是（ ）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气
2.（2022·广西贺州）从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是（ ）
A.汽油 B.柴油 C.氢气 D.煤油
3.（2022·湖北孝感）2022年世界环境日中国主题为“共建清洁美丽世界”。下列做法与这一主题不相符的是（ ）
A.使用新能源公交车 B.工业废水直接排放
C.积极参与植树造林 D.生活垃圾分类处理
4.（2022·广东广州）下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是（ ）
A.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C.天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
5.（2022·山西）黄河是华夏文明的摇篮，它绵亘万里，延续千年，创造出一个个历史辉煌。为保护其生态环境，我们要努力做到（ ）
A.加大矿产开采 B.限制林草种植
C.防止水土流失 D.兴建牧场养殖
6.（2022·浙江杭州）汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示，下列分析错误的是（ ）
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量的转化和守恒定律
7.（2022·广西百色）学好化学能让我们更科学地认识、分析生活中的各种现象和事物，并加以运用。
（1）炒菜时油锅中的油不慎着火，灭火方法是__________。
（2）化石燃料中的天然气已成为城乡家庭的主要生活燃料之一。天然气燃烧的化学方程式是__________。
（3）为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器（如图1），正确的安装位置应选择__________ （填“甲”或“乙”）。
（4）直接用煤作为家用燃料既污染空气又浪费能源，为了减少污染、提高煤的利用率，可将煤转化为可燃性气体，其微观示意图如图所示，该反应的化学方程式为__________。
8.（2022·黑龙江哈尔滨）目前，煤仍是世界各国广泛应用的一种燃料。煤中含有少量的硫元素，在燃烧时产生的SO2会污染空气。为节约能源，减少污染，我国采取了多种方式积极推动传统能源的清洁高效利用。请回答下列问题：
（1）煤是___________（填“可再生”或“不可再生”）能源，使其充分燃烧，对于节约能源非常重要。
（2）燃煤工厂会在煤中加入石灰石除去燃烧时生成的SO2，其中涉及的一步反应如下：2SO2+O2+2X2CaSO4，则X的化学式为___________，此反应中硫元素的化合价由___________价变为+6价。请根据向煤中所加入的物质分析，上述反应中X的来源为___________（用化学方程式表示）。
