人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用第2课时课时作业

第八章第一节第2课时煤、石油和天然气的综合利用分层作业基础练习（2）2021~2022学年高中化学必修第二册（人教版2019）

练习

一、单选题，共13小题

1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是

A．液化石油气、石蜡和沥青的主要成分都是碳氢化合物

B．明矾溶于水可形成氢氧化铝胶体，常用于水体杀菌消毒

C．燃煤中加入CaO主要是为了减少温室气体的排放

D．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体

2．2021年4月22日，国家主席习近平在领导人气候峰会上正式宣布：我国力争在2060年前实现碳中和。下列做法对减少二氧化碳排放没有作用的是

A．开发氢能源等新型能源

B．控制乱砍滥伐，增加社区绿植率

C．践行绿色出行，减少私家车的使用

D．将煤转化为乙醇等液体燃料使用

3．我国在煤炭综合利用领域成就斐然。以煤为原料制备乙醇的过程示意如下：

下列说法不正确的是

A．煤是一种纯净物 B．乙醇可作为燃料使用

C．乙醇可用于生产消毒剂 D．甲醇与乙醇互为同系物

4．2020年5月5日，长征五号B运载火箭成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道。该运载火箭采用了新型液氧煤油发动机和液氧液氢发动机。下列有关说法不正确的是

A．液氢和煤油可做还原剂 B．液氧可做燃料

C．液氢燃烧放出大量热 D．煤油是有机物

5．开发和利用新能源是国家能源战略发展的方向。下列不属于新能源的是

A．天然气 B．核能 C．太阳能 D．风能

6．下列说法正确的是

A．通过石油的分馏，可直接得到乙烯、丙烯等有机化工原料

B．煤在空气中加强热得到焦炭等产品的过程叫做煤的干馏

C．苯与溴水混合，溴水反应褪色

D．和是同种物质，可证明苯分子中不存在单、双键交替的结构

7．于谦在《咏煤炭》中写道：“凿开混沌得乌金，蓄藏阳和意最深，爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉……”，下列有关说法中错误的是

A．煤的干馏是化学变化，煤的液化是物理变化

B．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物

C．煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气

D．煤经过气化和液化可转化为清洁燃料

8．下列有关环境和能源的说法错误的是

A．天然气是比较清洁的化石燃料

B．酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用

C．由于新能源开发，可以无节制地使用石油资源

D．生活中常用的汽油、煤油、柴油都是石油产品

9．每年4月22日是“世界地球日”，旨在唤起人类爱护地球、保护家园的意识。以下与环境保护相违背的是

A．重拾手帕，不用一次性纸巾 B．少开私家车，多乘坐公共交通工具

C．开发新能源逐步代替化石燃料 D．废旧电池没有回收价值，可以随意丢弃

10．2020年9月22日，中国向全世界宣布，努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中减少的是

A．用氨水捕集废气中的，将其转化为氮肥

B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源

C．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情

D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的

11．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中叙述错误的是

A．加大化石能源占能源消费比重 B．推进绿色低碳的生产生活方式

C．开展节能减排和新能源的开发 D．加强二氧化碳的捕集和再利用

12．为建设天蓝地绿水净的美丽江津，下列做法不合理的是

A．生活垃圾分类投放 B．出行使用共享单车

C．推广使用太阳能等清洁能源 D．生活污水直接排入河中

13．下列过程属于物理变化的是

A．石油裂化 B．煤的干馏 C．海水晒盐 D．海水提溴

二、非选择题，共6小题

14．煤是一种常用燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、CO、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。

(1)煤的气化和液化能提高煤的利用率，又能减少有害气体的排放。写出煤气化的主要反应的化学方程式：___________；煤液化是___________(填“物理”或“化学”)变化。

(2)煤的干馏是煤综合利用的重要途径。煤干馏时得到的固体产品是___________，其用途是___________。

(3)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要方面之一是形成硝酸型酸雨。写出有关物质转化为硝酸的化学方程式：___________。

(4)向煤中添加生石灰是燃煤脱硫的一种方法，而且能变废为宝，用化学方程式表示反应原理：___________。

15．以原油为原科生产聚烯烃的流程如下：

回答下列问题：

(1)流程中②表示的加工方法是___________(填序号)。

A．分馏     B．分液     C．裂解     D．干馏

(2)C4～C10的混合物中含戊烷，请写出戊烷的所有同分异构体的结构简式：___________。

(3)聚乙烯的结构简式为___________。

(4)丙烯与乙烯化学性质相似。丙烯可以与水反应生成丙醇，该反应类型是___________，丙醇中官能团的名称是___________。

(5)写出加热条件下，用丙醇(CH3CH2CH2OH)、乙酸和浓硫酸制取乙酸丙酯的化学方程式___________。

16．为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理，根据所学知识回答下列问题：

(1)化石燃料包括煤、石油和___________。

(2)酸雨是指pH___________(填“＞”“＜”或“=”)5.6的降水，煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因，而正常雨水的pH约为5.6，原因是___________ (用化学方程式表示)。

(3)煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径，可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的化学方程式为___________，该反应的基本类型是___________。

(4)在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，在不消耗其他物质的情况下，可将尾气中的一氧化碳、一氧化氮转化为参与大气循环的气体和无毒的气体，该反应的化学方程式为___________。

(5)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，以下对乙醇汽油作汽车燃料的描述错误的是___________(填字母)。

A．乙醇可以用粮食作物发酵或有机物合成而来，原料来源丰富

B．乙醇是可再生能源

C．完全燃烧产生的尾气没有污染物

17．太原市家用燃料的更新经历了以下几个过程：

请回答下列问题。

（1）为了使煤充分燃烧，可采取的措施是____。

（2）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是_______________。

（3）液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8），丙烷完全燃烧的化学反应方程式是______________。

（4）天然气作燃料比煤更清洁的原因是____（答一条即可）。

18．I.2020年5月11日至12日，习近平总书记在山西考察时强调“要落实好能源革命综合改革试点要求”。煤的综合利用，是山西推进能源革命的重要方向。

请回答下列问题：

(1)煤经过操作X可获得出炉煤气、焦炭、煤焦油等产品，操作X的名称是_____________。

(2)焦炭与水蒸气反应生成合成气，进而可制备乙二醇(HOCH2CH2OH)，乙二醇与乙醇_____________(填“是”或“不是”)同系物。

(3)出炉煤气和煤焦油中都含有苯，用苯制取溴苯的化学方程式是_______________。

II.某兴趣小组的同学们通过以下实验探究乙醇的化学性质。

(1)乙醇的官能团是______________(写名称)。

(2)实验Ⅰ中有关反应的化学方程式是________________。

(3)实验Ⅱ的A试管内发生反应的化学方程式是____________，该反应的类型是_____________。

(4)实验Ⅱ的B试管中盛放的液体是________________。

19．石油的主要炼制过程如图所示。

完成下列填空：

(1)上述过程属于物理变化的是______(填写序号)；工业上利用步骤③获得短链气态不饱和烃，该步操作的名称是______。

(2)步骤④是工业制乙醇(CH3CH2OH)的方法之一，该反应的化学方程式是_______，反应类型属于_____(选填“加成”或“取代”)反应。

(3)乙烯(CH2=CH2)的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。实验室利用步骤⑤制取乙烯，该反应的化学方程式是____________。

参考答案：

1．A

【解析】

【详解】

A．液化石油气、石蜡、沥青都是从石油中提炼出来，石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，因此液化石油气、石蜡、沥青主要成分是碳氢化合物，故A正确；

B．明矾溶于水，形成氢氧化铝胶体，吸附悬浮在水中的固体小颗粒，胶体聚沉，达到净水，明矾不具有强氧化性，不能对水体杀菌和消毒，故B错误；

C．燃煤中加入CaO，主要吸收SO2，减少酸雨的排放，不能减少温室气体的排放，故C错误；

D．烧碱、纯碱能与石英(SiO2)反应，因此不能用石英坩埚用来加热熔化烧碱、纯碱等固体，故D错误；

答案为A。

2．D

【解析】

【详解】

A． 新能源代替传统的化石燃料可减少二氧化碳的排放，A不符合题意；

B．植树造林可吸收二氧化碳， B不符合题意；

C．绿色出行能够节约能源，减少二氧化碳的排放，C不符合题意；

D．通过煤的气化和液化，只是煤转化为气体或液体燃料，仍然含有碳元素，因此燃烧仍然会产生二氧化碳，不能减少二氧化碳的排放，D符合题意；

故合理选项是D。

3．A

【解析】

【详解】

A．煤是多种复杂的有机物和无机物组成的混合物，故A错误；

B．乙醇燃烧生成二氧化碳和水，即C2H5OH+3O22CO2+3H2O，并放出大量的热量，所以乙醇可作为燃料使用，如实验室酒精灯常用乙醇作燃料，故B正确；

C．由于乙醇能使蛋白质变性，所以75%(体积分数)的乙醇溶液可用于医疗消毒，故C正确；

D．甲醇的结构简式为CH3OH，乙醇的结构简式为CH3CH2OH，二者符合结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2，所以甲醇与乙醇互为同系物，故D正确；

答案为A。

4．B

【解析】

【详解】

A．液氢和煤油与氧气发生燃烧反应，，失去电子被氧化，作还原剂，A正确；

B．液氧具有助燃性，没有可燃性，因此液氧不能作燃料，，B错误；

C．液氢燃烧时可以放出大量的热，C正确；

D．煤油是一种化石燃料，是多种烃的混合物，是有机物，D正确；

答案选B。

5．A

【解析】

【详解】

A．天然气属于化石燃料，不属于新能源，故A选；

B．核能属于新能源，故B不选；

C．太阳能是清洁、无污染的新能源，故C不选；

D．风能是清洁、无污染的新能源，故D不选；

故选A。

6．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．石油的裂化可以得到汽油等轻质油，石油的裂解可直接得到乙烯、丙烯等有机化工原料，故A错误；

B．煤的干馏是在隔绝空气的条件下发生的，得到焦炭等产品，故B错误；

C．苯与液溴混合在铁催化作用下发生取代反应，故C错误；

D．若苯环中存在单双键，则的两个甲基在双键的两端，的两个甲基在单键的两端，二者是同分异构体，而已知和是同种物质，可证明苯分子中不存在单、双键交替的结构，故D正确；

答案选D。

7．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，是化学变化；煤的液化是把煤和氢气作用生成液态燃料或将煤先转化为CO和氢气，然后在催化剂作用下合成甲醇等，是化学变化，故A错误；

B．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，故B正确；

C．煤中含有硫元素，燃烧煤时会产生二氧化硫，煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气，故C正确；

D．煤的气化将煤转化为可燃性气体的过程，煤的液化是把煤和氢气作用生成液态燃料或将煤先转化为CO和氢气，然后在催化剂作用下合成甲醇等，煤经过气化和液化可转化为清洁燃料，故D正确；

故选A。

8．C

【解析】

【详解】

A．天然气的燃烧产物是二氧化碳和水，对环境无污染，含氢量高，属于比较洁净的化石燃料，故A正确；

B．酸雨的酸性对地表植被、河流中的微生物、农作物、建筑、桥梁都有破坏作用，故B正确；

C．新能源开发，可以减少对石油资源的利用，并不能无节制地使用石油资源，故C错误；

D．生活中常用的汽油、煤油、柴油都属于石油的分馏产品，故D正确；

答案C。

9．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．少用纸巾，重拾手帕，可保护森林和木材，减少二氧化碳的排放，有利于环境保护，故A不符合题意；

B．少开私家车，多乘坐公共交通工具，可以减少有毒气体的排放，减少对环境的污染，有利于环境保护，故B不符合题意；

C．化石燃料燃烧产生大量污染物，所以开发新能源逐步代替化石燃料，有利于环境保护，故C不符合题意；

D．废旧电池随意丢弃，造成废旧电池中的有毒物质污染土壤和水体，与环境保护相违背，故D符合题意；

答案为D。

10．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．氨水能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，则用氨水捕集废气中的二氧化碳，将其转化为氮肥有利于大气中二氧化碳的减少，故A不符合题意；

B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源可以减少化石能源的使用，从而减少二氧化碳气体的排放，有利于大气中二氧化碳的减少，故B不符合题意；

C．大力推广使用干冰实现人工增雨，会增加大气中二氧化碳的量，不利于大气中二氧化碳的减少，故C符合题意；

D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的二氧化碳有利于大气中二氧化碳的减少，故D不符合题意；

故选C。

11．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．化石能源是指煤、石油、天然气，加大化石能源占能源消费比重，将增大CO2的排放量，不利于碳中和，A符合题意；

B．推进绿色低碳的生产生活方式，有利于减少CO2的排放量，利于碳中和，B不合题意；

C．开展节能减排和新能源的开发，新能源有利于减少化石能源的使用，可以减少CO2的排放量，利于碳中和，C不合题意；       

D．加强二氧化碳的捕集和再利用，可以增大CO2的吸收量，即可减少其排放量，利于碳中和，D不合题意；

故答案为：A。

12．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．生活垃圾进行分类处理，节约资源，A不符合题意；

B．出行使用共享单车，能减少汽车的使用，尾气排放减少，降低了大气污染，故B不符合题意；

C．开发新能源，减少使用化石燃料，可以保护环境，减少污染，故C不符合题意；

D．污水不能直接排放到自然界水体中，以防止水体污染，故D符合题意。

答案选D。

13．C

【解析】

【分析】

化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指无新物质生成的变化，据此分析判断。

【详解】

A．石油裂化的目的是将长链的烷烃裂解后得到短链的轻质液体燃料烯烃，有新物质生成，是化学变化，故A不选；

B．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使之发生分解的过程，有新物质生成，是化学变化，故B不选；

C．海水晒盐是将海水中的水分蒸发，没有新物质生成，是物理变化，故C选；

D．海水提溴时，要用氯气把海水中的溴离子置换成为单质溴，有新物质生成，是化学变化，故D不选；

故选C。

14．     C＋H2O(g)CO＋H2     化学     焦炭     可作燃料及工业原料     2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO     CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4

【解析】

【分析】

【详解】

(1)水煤气是由碳与水蒸气高温下反应生成的一氧化碳和氢气的混合物，则其反应为：C＋H2O(g)CO＋H2；煤的液化是指从煤中产生液体燃料的一系列方法的统称。最初的液化方法是先利用煤产生氢和一氧化碳的混合气体，然后使这种气体在催化作用下成为液态碳氢化合物燃料 ，属于化学变化，故答案为：C＋H2O(g)CO＋H2；化学；

(2) 煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏是属于化学变化，其中焦炭可用作燃料及工业原料的固体物质，故答案为：焦炭；可作燃料及工业原料；

(3) 由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、CO、NO2和NO多种有害气体，其中NO2和NO时形成硝酸型酸雨的主要成分，则NO和NO2转化硝酸型酸雨的反应方程式为：2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故答案为：2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；

(4)氧化钙为碱性氧化物，煤燃烧的废气中含有酸性气体二氧化硫，则氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙；亚硫酸钙再被氧气氧化为硫酸钙，则其反应分别为：CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4，故答案为：CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4。

15．     C     CH3(CH2)3CH3、、          加成反应     羟基     CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O

【解析】

【分析】

【详解】

(1)流程中②表示获得乙烯、丙烯等重要的化工原料，加工方法是裂解，故答案为：C；

(2)戊烷C5H10的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷，结构简式分别为：CH3(CH2)3CH3、、；

(3)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯结构简式为；

(4)丙烯含有碳碳双键，可以与水发生加成反应丙醇，丙醇中含有的官能团为羟基；

(5)CH3CH2CH2OH、乙酸和浓硫酸作用下得到CH3COOCH2CH2CH3、H2O，反应方程式为：CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O。

16．     天然气     ＜     CO2+H2O=H2CO3     C+H2O(g)CO+H2     置换反应     2CO+2NO2CO2+N2     C

【解析】

【详解】

(1)化石燃料包括煤、石油和天然气；

(2)酸雨是指pH＜5.6的降水，煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因，而正常雨水的pH约为5.6，原因是空气中的二氧化碳溶于水生成碳酸，反应方程式为CO2+H2O=H2CO3；

(3)焦炭在高温下与水蒸气反应，得到CO和H2，反应方程式为：C+H2O(g)CO+H2；在该反应中，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，因此反应类型属于置换反应；

(4)一氧化碳和一氧化氮反应能生成二氧化碳和氮气，该化学反应的方程式为：2CO+2NO2CO2+N2；

(5)A． 绿色植物通过光合作用消耗CO2和水，产生淀粉、纤维素等，这些有机物水解产生葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反应产生乙醇，原料来源丰富，故A正确；

B． 由A项分析知，乙醇可以来自于植物，植物是可再生的，则乙醇是可再生能源，故B正确；

C. 乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，空气中CO2含量过多，会导致温室效应，因此不能说燃烧完全没有污染，故合理选项是C。

17．     将煤粉碎     CO、H2     C3H8+5O23CO2+4H2O     减少了粉尘污染

【解析】

【详解】

（1）为了使煤充分燃烧，需要加快化学反应速率，可采取的措施是将煤粉碎。

（2）碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，根据原子守恒，这两种气体是CO和氢气。

（3）丙烷完全燃烧生成CO2和水，化学反应方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。

（4）天然气作燃料比煤更清洁的原因是减少了粉尘污染。

18．     干馏     不是     + Br2+ HBr     羟基     2Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2     CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O     酯化反应     饱和Na2CO3溶液

【解析】

【详解】

I（1）煤隔绝空气加强热可发生 分解，从而获得出炉煤气、焦炭、煤焦油等，操作X的名称是干馏；

（2）乙二醇与乙醇所含羟基的数目不同，二者不是同系物；

（3）苯与液溴混合，在三溴化铁的作用下，发生取代反应：+ Br2+ HBr；

II（1）乙醇的官能团是羟基；

（2）实验I是钠和乙醇的反应，化学方程式是：2Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2 ；

（3）实验II的A试管内发生乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的反应，化学方程式为：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；该反应的类型是取代反应；

（4）实验I的B试管中盛放的液体是饱和Na2CO3溶液，除去醇和吸收酸。

19．     ①     裂解     CH2=CH2+H2OCH3CH2OH     加成     CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O

【解析】

【分析】

石油通过分馏得到各种馏分，然后在通过裂化得到裂化汽油，通过裂解可以得到乙烯，乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇发生消去反应生成乙烯，据此解答。

【详解】

(1)分馏过程中没有新物质产生，因此上述过程属于物理变化的是①；工业上利用步骤③获得短链气态不饱和烃乙烯，因此该步操作的名称是裂解。

(2)步骤④是工业制乙醇(CH3CH2OH)的方法之一，原理是利用乙烯和水加成，则该反应的化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，反应类型属于加成反应。

(3)乙烯(CH2=CH2)的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。实验室利用乙醇的消去反应制取乙烯，该反应的化学方程式是CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O。