人教版 (2019)必修 第二册自然资源的开发利用课时作业

这是一份人教版 (2019)必修 第二册自然资源的开发利用课时作业，共8页。
1.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
2.(2024·广西北海高一检测)下列关于煤、石油、天然气的说法不正确的是( )
A.利用煤的气化可以获得可燃性气体H2和CO2
B.天然气可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇
C.煤的干馏、石油的裂化和裂解都发生了化学变化
D.石油通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油
3.(2024·浙江学军中学期中)下列关于能源的利用,说法不正确的是( )
A.甲烷是煤层气的主要成分,作为化工原料主要用于生产甲醇
B.可燃冰即在海底高压、低温下凝结成的固态CH4
C.石油在加热、催化剂的作用下可以使链状烃结构调整,产生煤焦油中的一些成分
D.通过石油的裂化可以提高汽油的产量和质量
4.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
5.下列有关石油与煤的说法正确的是( )
A.煤中含有焦炭、煤焦油等物质
B.煤、石油的主要组成元素相同
C.煤的气化、石油的分馏都是物理变化
D.石油分馏得到的重油可通过催化裂化转化为轻质油
6.下列有关化石燃料的说法错误的是( )
A.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,可以通过石油的分馏得到汽油
B.天然气的主要成分是甲烷,是一种重要的化工原料
C.煤中含有苯和甲苯,可以用分馏的方法把它们从煤中分离出来
D.天然气是一种清洁的化石燃料,它作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等
7.以下关于能源的说法正确的是( )
A.用天然气代替煤炭或木炭作为燃料可以实现碳的零排放
B.氢能、风能、天然气、海洋能、生物质能资源丰富,可以再生,没有污染或者很少污染,很可能成为未来的主要能源
C.可燃冰主要成分是甲烷水合物,其组成可表示为CH4·nH2O,具有可燃性,被认为是21世纪的高效清洁能源
D.为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺,应该立刻禁止使用煤炭与石油作燃料
8.(2024·武汉高一检测)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是( )
A.煤和水煤气都属于化石燃料
B.煤中含有焦炉气、煤焦油、焦炭等物质
C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
D.②是煤的气化方式之一
9.对煤进行干馏并检验其中部分产物,装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法错误的是( )
A.煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化
B.向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝
C.c装置中酸性KMnO4溶液褪色说明产生的气体中一定含有H2S
D.e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色
10.“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+O2CO2。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
11.(6分)请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上(每一项只填写一种方法)。
①分馏 ②液化 ③气化 ④裂化 ⑤裂解 ⑥干馏 ⑦蒸馏
(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等。
(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等。
(3)将重油转化为汽油。
12. (10分)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。
高阶思维训练(选做题)
13.(2024·长沙高一月考)中科院研制出一种多功能催化剂,首次实现将CO2转化为汽油(主要成分是C5~C11的烃类混合物),过程示意图如下。下列说法错误的是( )
A.该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景
B.该多功能催化剂能加快化学反应速率
C.a和b的一氯代物均有4种
D.反应①的产物中含有水,反应②只有碳氢键的形成
14.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料,例如用由石油得到的乙烯和由煤得到的苯可制取聚苯乙烯。其生产过程如下:
①CH2CH2+
②
③n
下列说法不正确的是( )
A.通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯
B.煤干馏可以直接得到纯净的苯
C.制聚苯乙烯的反应中①为加成反应
D.反应③为加聚反应
15. (14分)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。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中酸性高锰酸钾溶液褪色,实验后发现试管Ⅱ中液体具有汽油的气味。
(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为 ,加入试剂之前的操作为 ,长导管的作用是 。
(2)试管Ⅱ中有少量液体凝结说明 。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明 。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴,理由是 。
(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式: 。
(6)石油裂化的重要意义是 。
课时跟踪检测(二十六)
1.选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。
2.选A 煤的气化获得的气体为CO和H2,A错误;天然气的主要成分为CH4,可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇,B正确;煤的干馏、石油的裂化和裂解都有新物质生成,都发生了化学变化,C正确;石油通过分馏是利用沸点不同将各物质进行分离,可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,D正确。
3.选B 煤层气的主要成分是甲烷,它可用于生产甲醇,A项正确;在海底形成的类冰状结晶物质CH4·nH2O,又被称为可燃冰,B项错误;石油在加热和催化剂作用下,发生催化重整,能使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯等,C项正确;石油通过裂化可提高汽油的产量和质量,D项正确。
4.选D 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,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。
5.选D 煤是由多种有机物和少量无机物组成的混合物,其中不含焦炭、煤焦油等物质,通过煤的干馏可以得到焦炭、煤焦油等物质,A项错误;石油主要含C、H两种元素,煤中含量最高的元素是碳,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素,B项错误;煤的气化过程中有新物质生成,属于化学变化,C项错误;重油可通过催化裂化转化为轻质油,D项正确。
6.选C 煤中不含苯和甲苯,但它们可以通过煤的干馏制得,C项错误。
7.选C 天然气的主要成分为CH4,其燃烧同样能产生CO2,不能实现碳的零排放,A项错误;天然气是不可再生能源,B项错误;煤炭和石油目前在生产生活中仍具有重要作用,不能立刻禁止使用,D项错误。
8.选D 水煤气属于二次能源,不是化石燃料,A错误;煤干馏后能得到这些物质,但煤本身并不含这些物质,B错误;①是煤的干馏,需隔绝空气,C错误;煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程,煤干馏得到的焦炭和水蒸气在高温下生成水煤气是煤的气化方式之一,D正确。
9.选C b装置的水层中有一水合氨,使溶液显碱性,故向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝,B项正确;焦炉气中的乙烯也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,则不能说明产生的气体中一定含有硫化氢,C项错误;焦炉气中含氢气、一氧化碳等还原性气体,可以和氧化铜反应生成单质铜,e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色,D项正确。
10.选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。因反应C+O2CO2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,D项正确。
11.解析:(1)把煤隔绝空气加强热,得到焦炉气、煤焦油和焦炭等过程属于煤的干馏。(2)根据原油中各组分沸点不同,从原油中分离出汽油、煤油、柴油等方法是分馏。(3)将由长碳链组成的重油转化为短碳链组成的汽油的过程为裂化。
答案:(1)⑥ (2)① (3)④
12.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。
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)
13.选D 由示意图可知,在多功能催化剂的作用下,二氧化碳与氢气反应生成汽油和水,反应能消耗二氧化碳,减少二氧化碳的排放,从而达到“碳中和”的战略愿景,A正确;多功能催化剂能加快化学反应速率,B正确;由示意图可知,a和b两者的一氯代物都有4种,故C正确;由质量守恒定律可知,反应①的产物为一氧化碳和水,反应②有碳氢键、碳碳单键和氢氧键的形成,D错误。
14.选B 石油裂解是为了得到更多的有机化工原料,如乙烯等,A正确;煤干馏只能得到苯和苯的同系物的混合物,还要进行分馏才能得到苯,B错误;根据反应特点可知反应①为加成反应,C正确。
15.解析:实验室仪器连接的顺序应遵循从下往上、从左到右的原则,装入试剂之前要检验装置的气密性;设置长导管,除起导气作用外,兼起冷凝气体的作用。试管Ⅱ中有液体生成,说明生成了碳原子数大于4的烃。试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成了常温、常压下呈气态的碳原子数小于5的烯烃。由于裂化产物中有烯烃生成,易与溴发生加成反应,所以不能用试管Ⅱ中的液体来萃取卤素单质。从以上变化可以看出,石油裂化的主要目的是获得更多的轻质燃油,特别是提高汽油的产量和质量。
答案:(1)从下往上,从左往右 检验装置的气密性 导气和冷凝气体
(2)裂化生成了碳原子数大于4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
(5)C20H42C10H22+C10H20
(6)提高石油产品中轻质油的产量,特别是汽油的产量和质量