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人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第3课时测试题
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第3课时测试题，共9页。试卷主要包含了世界煤炭看中国,中国煤炭看山西，煤在国民经济中占据重要地位，下列关于石油的说法不正确的是，下列说法错误的是，下列有关说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
题组一 煤的综合利用
1.(2021山西太原高一期末)世界煤炭看中国,中国煤炭看山西。下列与煤有关的描述中,正确的是( )
A.煤的干馏属于物理变化
B.煤是由碳组成的
C.煤是由有机物组成的混合物
D.煤气化生成水煤气的成分是CO和H2
2.(2021广西北海高一期末)煤曾被誉为“工业的粮食”,下列有关煤的说法正确的是( )
A.煤中含有苯等多种芳香烃
B.燃煤时加入生石灰可减少SO2的排放
C.燃煤时加入少量水不利于煤的燃烧
D.煤的气化或液化属于物理变化
3.煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是( )
A.煤属于有机化合物
B.在物质变化类型上,煤的干馏包含了物理变化和化学变化
C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃,煤是芳香烃的主要来源
D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加,因此煤的气化并无意义
4.从煤的干馏产物中可获得重要的化工原料,实验装置如图所示。下列关于实验操作或叙述错误的是( )
A.冰水起冷凝作用
B.水层中滴入酚酞溶液后变为红色
C.可用分馏方法从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯
D.焦炉气可使酸性KMnO4溶液褪色,说明产物中有H2S
题组二 石油、天然气的综合利用
5.下列关于石油的说法不正确的是( )
A.石油主要含C、H两种元素
B.石油通过催化重整可得到环状烃
C.石油裂化是物理变化
D.石油分馏得到的汽油是混合物
6.下列说法错误的是( )
A.石油的催化重整是获得芳香烃的重要途径
B.煤焦油中含有苯、二甲苯等化工原料
C.天然气和可燃冰的主要成分都是甲烷
D.石油裂解的主要目的是得到更多的汽油
7.(2021广东省实验中学高一期中)下列有关煤、石油、天然气等资源的说法错误的是( )
A.天然气是一种清洁的化石燃料
B.石油是由多种烃组成的混合物
C.石油的分馏属于化学变化
D.通过石油的裂化可以提高汽油的产量和质量
8.如图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中( )
A.a的沸点最高
B.b的沸点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
9.下列有关说法正确的是( )
①石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 ②石油的分馏是化学变化 ③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度 ④石油分馏得到的汽油仍是混合物
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
10.下列说法错误的是( )
石油 分馏产品 乙烯 CH2BrCH2Br
A.石油主要是由烃组成的混合物
B.①主要发生物理变化
C.②包括裂化、裂解等过程
D.③是加成反应,产物名称是二溴乙烷
能力提升练
题组一 煤的综合利用
1.()“煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C+H2O(g) CO+H2,该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2 CO2。下列关于该过程的说法不正确的是 ( )
A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B.第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失
C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,利用率高
D.上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
2.(2021湖北武汉高一期末,)煤是由有机物和少量无机物组成的混合物,是大自然赐给人类的宝贵资源。煤的处理工艺有干馏、气化、液化等多种,部分处理工艺如图所示。下列说法错误的是( )
煤 焦炭 水煤气 A
已知:原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
A.减少煤等化石燃料的直接燃烧,可减少SO2的排放及粉尘污染等
B.煤的干馏是化学变化,煤的气化、液化是物理变化
C.①中化学方程式为C+H2O(g) CO+H2
D.A为甲醇(CH3OH)时,原子利用率可达到100%
3.()煤是一种重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成,是重要的工业原料。
(1)在工业生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明 。
(2)提出猜想:水煤气的成分可能是① 和氢气,② 和氢气;提出以上猜想的依据是 。
设计实验:请从下列装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。
(3)你选择的装置是 (填字母)。
(4)实验结论:如果 ,那么猜想 (填序号)合理。
题组二 石油、天然气的综合利用
4.(2020山东菏泽高一期末,)天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)天然气的主要成分为甲烷,则甲烷的结构式是 ,其空间构型是 。
(2)天然气燃烧反应过程中的能量变化,符合下图中的 (填字母)。
(3)利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,可将甲烷和二氧化碳转化为可利用化学品,该技术中的化学反应为CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)。已知上述反应为吸热反应,则反应过程中断裂的化学键类型为 ,反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)形成生成物中的化学键释放的总能量。
5.()如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题,将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。
资料一:石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态。
资料二:石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。
某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如图所示(部分夹持装置已略)。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化,试管Ⅱ中有少量液体凝结,试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色,实验后试管Ⅱ中液体具有汽油的气味。
(1)为保证实验成功,实验前必须进行的操作是 ;装置中较长导管的作用是 。
(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了 。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了 。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴? (填“能”或“不能”),理由是 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,A错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以碳元素为主,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素,B、C错误;煤气化生成水煤气,主要反应是碳和水蒸气反应生成CO和H2,D正确。
2.B 煤干馏得到的煤焦油中含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,但煤本身不含有这些芳香烃,A错误;燃煤时加入生石灰可吸收二氧化硫生成亚硫酸钙,进而被氧化生成硫酸钙,因此可减少SO2的排放,B正确;燃煤时加入少量水,高温下煤和水蒸气反应生成氢气和CO,有利于煤的燃烧,C错误;煤的气化和液化均属于化学变化,D错误。
3.B 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。苯和甲苯并不是煤本身含有的,是煤干馏过程中发生化学反应生成的。煤气化后变成清洁高效的燃料,再燃烧可提高其利用率,意义重大。
4.D 冰水温度低,起冷凝作用,A正确;煤干馏产物中有粗氨水,氨水显碱性,滴加酚酞溶液后变为红色,B正确;煤焦油中含有多种液态烃,可通过分馏方法分离得到苯、甲苯、二甲苯等,C正确;焦炉气中含有不饱和烃,不饱和烃也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
5.C 石油裂化是化学变化,C项错误。
6.D 石油的催化重整是获取芳香烃的重要途径,A正确;煤的干馏产物煤焦油中含有苯和二甲苯,苯、二甲苯等为重要的化工原料,B正确;天然气的主要成分为甲烷,可燃冰为天然气水合物,主要成分为甲烷,C正确;石油裂化的目的是得到更多的汽油,石油裂解的目的是得到乙烯等化工原料,D错误。
7.C 石油的分馏是物理变化,C错误。
8.C 石油分馏得到的每一种馏分都是混合物,沸点最低的最先蒸出,故a、b、c三种馏分中,a馏分的沸点最低,c馏分的沸点最高,沸点最高的馏分含碳原子数最多,则平均相对分子质量最大。
9.C 石油的分馏是物理变化,②错;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,③错。
10.D 石油是由多种烃组成的混合物,故A正确;分馏是物理变化,故B正确;由分馏产品得到乙烯发生了裂化、裂解,故C正确;乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,故D错误。
能力提升练
1.B 虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的利用率高,且较清洁,故从总体来看煤气化后使用是较合理的,B项错误,A、C项正确。D项,因反应C+O2 CO2中的氧气用空气代替,故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,正确。
2.B 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程、煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程、煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程,都是化学变化,B错误。
3.答案 (1)碳和水蒸气的反应是吸热反应
(2)CO CO2 化学反应前后元素种类不变
(3)B
(4)澄清石灰水不变浑浊 ①(或澄清石灰水变浑浊 ②)
解析 (1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应,故随着反应的进行燃料层的温度会下降。(2)根据质量守恒定律,元素的种类在化学反应前后没有变化,由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气。(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验。(4)如果澄清石灰水不变浑浊,那么猜想①是合理的;如果澄清石灰水变浑浊,那么猜想②是合理的。
4.答案 (1) 正四面体形 (2)a (3)共价键 大于
解析 (1)天然气的主要成分为甲烷,碳原子和四个氢原子形成四个共价键,则甲烷的结构式是,其空间构型是正四面体形。
(2)天然气燃烧放热,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应过程中的能量变化符合a。
(3)反应CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)中断裂的化学键是甲烷和二氧化碳中的化学键,化学键类型为共价键,反应为吸热反应,反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成生成物中的化学键释放的总能量。
5.答案 (1)检验装置的气密性 导气、冷凝气体
(2)裂化生成了含有5个碳原子以上的烃
(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃
(4)不能 裂化产物中有烯烃,易与溴发生加成反应
解析 (1)装入药品之前要先检验装置的气密性。长导管的作用除导气外,还可以冷凝气体。(2)依据催化裂化原理,试管Ⅱ中有液体凝结,说明生成了含有5个碳原子以上的烃。(3)试管Ⅲ中的酸性KMnO4溶液褪色说明生成了常温、常压下呈气态的含5个碳原子以下的烯烃。(4)由于裂化产物中有烯烃生成,易与溴发生加成反应,所以不能用来萃取溴水中的溴。
题组一 煤的综合利用
1.(2021山西太原高一期末)世界煤炭看中国,中国煤炭看山西。下列与煤有关的描述中,正确的是( )
A.煤的干馏属于物理变化
B.煤是由碳组成的
C.煤是由有机物组成的混合物
D.煤气化生成水煤气的成分是CO和H2
2.(2021广西北海高一期末)煤曾被誉为“工业的粮食”,下列有关煤的说法正确的是( )
A.煤中含有苯等多种芳香烃
B.燃煤时加入生石灰可减少SO2的排放
C.燃煤时加入少量水不利于煤的燃烧
D.煤的气化或液化属于物理变化
3.煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是( )
A.煤属于有机化合物
B.在物质变化类型上,煤的干馏包含了物理变化和化学变化
C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃,煤是芳香烃的主要来源
D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加,因此煤的气化并无意义
4.从煤的干馏产物中可获得重要的化工原料,实验装置如图所示。下列关于实验操作或叙述错误的是( )
A.冰水起冷凝作用
B.水层中滴入酚酞溶液后变为红色
C.可用分馏方法从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯
D.焦炉气可使酸性KMnO4溶液褪色,说明产物中有H2S
题组二 石油、天然气的综合利用
5.下列关于石油的说法不正确的是( )
A.石油主要含C、H两种元素
B.石油通过催化重整可得到环状烃
C.石油裂化是物理变化
D.石油分馏得到的汽油是混合物
6.下列说法错误的是( )
A.石油的催化重整是获得芳香烃的重要途径
B.煤焦油中含有苯、二甲苯等化工原料
C.天然气和可燃冰的主要成分都是甲烷
D.石油裂解的主要目的是得到更多的汽油
7.(2021广东省实验中学高一期中)下列有关煤、石油、天然气等资源的说法错误的是( )
A.天然气是一种清洁的化石燃料
B.石油是由多种烃组成的混合物
C.石油的分馏属于化学变化
D.通过石油的裂化可以提高汽油的产量和质量
8.如图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中( )
A.a的沸点最高
B.b的沸点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
9.下列有关说法正确的是( )
①石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 ②石油的分馏是化学变化 ③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度 ④石油分馏得到的汽油仍是混合物
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
10.下列说法错误的是( )
石油 分馏产品 乙烯 CH2BrCH2Br
A.石油主要是由烃组成的混合物
B.①主要发生物理变化
C.②包括裂化、裂解等过程
D.③是加成反应,产物名称是二溴乙烷
能力提升练
题组一 煤的综合利用
1.()“煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C+H2O(g) CO+H2,该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2 CO2。下列关于该过程的说法不正确的是 ( )
A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B.第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失
C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,利用率高
D.上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
2.(2021湖北武汉高一期末,)煤是由有机物和少量无机物组成的混合物,是大自然赐给人类的宝贵资源。煤的处理工艺有干馏、气化、液化等多种,部分处理工艺如图所示。下列说法错误的是( )
煤 焦炭 水煤气 A
已知:原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
A.减少煤等化石燃料的直接燃烧,可减少SO2的排放及粉尘污染等
B.煤的干馏是化学变化,煤的气化、液化是物理变化
C.①中化学方程式为C+H2O(g) CO+H2
D.A为甲醇(CH3OH)时,原子利用率可达到100%
3.()煤是一种重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成,是重要的工业原料。
(1)在工业生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明 。
(2)提出猜想:水煤气的成分可能是① 和氢气,② 和氢气;提出以上猜想的依据是 。
设计实验:请从下列装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。
(3)你选择的装置是 (填字母)。
(4)实验结论:如果 ,那么猜想 (填序号)合理。
题组二 石油、天然气的综合利用
4.(2020山东菏泽高一期末,)天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)天然气的主要成分为甲烷,则甲烷的结构式是 ,其空间构型是 。
(2)天然气燃烧反应过程中的能量变化,符合下图中的 (填字母)。
(3)利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,可将甲烷和二氧化碳转化为可利用化学品,该技术中的化学反应为CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)。已知上述反应为吸热反应,则反应过程中断裂的化学键类型为 ,反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)形成生成物中的化学键释放的总能量。
5.()如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题,将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。
资料一:石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态。
资料二:石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。
某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如图所示(部分夹持装置已略)。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化,试管Ⅱ中有少量液体凝结,试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色,实验后试管Ⅱ中液体具有汽油的气味。
(1)为保证实验成功,实验前必须进行的操作是 ;装置中较长导管的作用是 。
(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了 。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了 。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴? (填“能”或“不能”),理由是 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,A错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以碳元素为主,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素,B、C错误;煤气化生成水煤气,主要反应是碳和水蒸气反应生成CO和H2,D正确。
2.B 煤干馏得到的煤焦油中含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,但煤本身不含有这些芳香烃,A错误;燃煤时加入生石灰可吸收二氧化硫生成亚硫酸钙,进而被氧化生成硫酸钙,因此可减少SO2的排放,B正确;燃煤时加入少量水,高温下煤和水蒸气反应生成氢气和CO,有利于煤的燃烧,C错误;煤的气化和液化均属于化学变化,D错误。
3.B 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。苯和甲苯并不是煤本身含有的,是煤干馏过程中发生化学反应生成的。煤气化后变成清洁高效的燃料,再燃烧可提高其利用率,意义重大。
4.D 冰水温度低,起冷凝作用,A正确;煤干馏产物中有粗氨水,氨水显碱性,滴加酚酞溶液后变为红色,B正确;煤焦油中含有多种液态烃,可通过分馏方法分离得到苯、甲苯、二甲苯等,C正确;焦炉气中含有不饱和烃,不饱和烃也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
5.C 石油裂化是化学变化,C项错误。
6.D 石油的催化重整是获取芳香烃的重要途径,A正确;煤的干馏产物煤焦油中含有苯和二甲苯,苯、二甲苯等为重要的化工原料,B正确;天然气的主要成分为甲烷,可燃冰为天然气水合物,主要成分为甲烷,C正确;石油裂化的目的是得到更多的汽油,石油裂解的目的是得到乙烯等化工原料,D错误。
7.C 石油的分馏是物理变化,C错误。
8.C 石油分馏得到的每一种馏分都是混合物,沸点最低的最先蒸出,故a、b、c三种馏分中,a馏分的沸点最低,c馏分的沸点最高,沸点最高的馏分含碳原子数最多,则平均相对分子质量最大。
9.C 石油的分馏是物理变化,②错;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,③错。
10.D 石油是由多种烃组成的混合物,故A正确;分馏是物理变化,故B正确;由分馏产品得到乙烯发生了裂化、裂解,故C正确;乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,故D错误。
能力提升练
1.B 虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的利用率高,且较清洁,故从总体来看煤气化后使用是较合理的,B项错误,A、C项正确。D项,因反应C+O2 CO2中的氧气用空气代替,故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,正确。
2.B 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程、煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程、煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程,都是化学变化,B错误。
3.答案 (1)碳和水蒸气的反应是吸热反应
(2)CO CO2 化学反应前后元素种类不变
(3)B
(4)澄清石灰水不变浑浊 ①(或澄清石灰水变浑浊 ②)
解析 (1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应,故随着反应的进行燃料层的温度会下降。(2)根据质量守恒定律,元素的种类在化学反应前后没有变化,由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气。(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验。(4)如果澄清石灰水不变浑浊,那么猜想①是合理的;如果澄清石灰水变浑浊,那么猜想②是合理的。
4.答案 (1) 正四面体形 (2)a (3)共价键 大于
解析 (1)天然气的主要成分为甲烷,碳原子和四个氢原子形成四个共价键,则甲烷的结构式是,其空间构型是正四面体形。
(2)天然气燃烧放热,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应过程中的能量变化符合a。
(3)反应CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)中断裂的化学键是甲烷和二氧化碳中的化学键,化学键类型为共价键,反应为吸热反应,反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成生成物中的化学键释放的总能量。
5.答案 (1)检验装置的气密性 导气、冷凝气体
(2)裂化生成了含有5个碳原子以上的烃
(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃
(4)不能 裂化产物中有烯烃,易与溴发生加成反应
解析 (1)装入药品之前要先检验装置的气密性。长导管的作用除导气外,还可以冷凝气体。(2)依据催化裂化原理,试管Ⅱ中有液体凝结,说明生成了含有5个碳原子以上的烃。(3)试管Ⅲ中的酸性KMnO4溶液褪色说明生成了常温、常压下呈气态的含5个碳原子以下的烯烃。(4)由于裂化产物中有烯烃生成,易与溴发生加成反应,所以不能用来萃取溴水中的溴。
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