【金版学案】高中化学选修一(练习 鲁科版):主题三合理利用化学能源 课题2 家用燃料的更新(含解析)
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课题2 家用燃料的更新
我国是产煤大国,也是耗煤大国。
20世纪80年代中后期仅城乡居民生活用煤量就在2亿吨以上,而且相当部分是原煤燃烧,甚至部分农村在室内堆煤燃烧,或采用地炉等开放方式烧煤,因此造成严重的室内空气污染。
和石油一样,如果我们只把煤作为燃料利用,这不仅是浪费,而且还由于煤中含硫、氮等元素较多,燃烧后的产物会污染大气环境。
所以,如何合理和综合利用煤,一直是化学科技工作者致力研究的问题。
那么你知道煤除了作燃料以外还有什么其他用途吗?
一、历史悠久的燃料——煤
1.煤的组成:煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的硫、磷、氢、氮、氧、硅、铝、钙、铁等元素。
2.据含碳量大小⎩⎪⎨⎪⎧无烟煤 含碳95%左右烟煤 含碳70%~80%褐煤 含碳50%~70%泥煤 含碳50%~60%
3.煤的危害及防治。
(1)产生大量的固体垃圾。
(2)产生大量的CO 2、烟尘以及SO 2、CO 、氮氧化物等有害气体,对环境造成严重污染,不仅容易引发呼吸系统疾病,还会形成酸雨污染环境。
(3)防治与改进:使用之前,对煤进行处理,如将煤制成煤水浆,或向煤中加入石灰石等方法。
二、使用方便的燃料——液化石油气
1.成分。
液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷,还含有少量的丙烯和丁烯。
2.保存。
通过加压使其变为液体贮存在 钢瓶中,运输和使用都很方便。
3.燃烧的主要化学反应:
C 3H 8+5O 2――→点燃3CO 2+4H 2O
2C 4H 10+13O 2――→点燃8CO 2+10H 2O 。
三、清洁燃料——天然气和沼气
1.煤和石油都是重要的化工资源。
下列过程不涉及化学变化的是(C )
A .石油的裂解
B .煤的干馏
C .石油的分馏
D .煤的气化
解析:石油的分馏是物理变化。
2.天然气的主要成分CH 4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH 4和CO 2产生的温室效应前者大。
下列是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤相比较,天然气是较洁净的能源;②等质量的CH 4和CO 2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。
其中正确的是(C )
A .只有①
B .只有②
C .①②
D .①②③
解析:等质量的CH 4和CO 2比较,CH 4的物质的量较大,故温室效应更大;燃烧天然气不会产生酸雨。
3.天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的,我们应该积极寻找它们的替代品,下列做法合理的是(D )
①可利用电解水的方法得到氢气做能源 ②可用地热做能源 ③砍伐树木做能源 ④应开
发太阳能、潮汐能等新的能源
A.①B.①④
C.②③D.②④
解析:地热能、太阳能、潮汐能属于可再生的清洁能源,我们可以积极开发利用。
4.下列能源资源中,不属于化石燃料的是(B)
A.石油B.地热
C.煤炭D.天然气
解析:石油、煤炭、天然气均属于化石燃料,它们在自然界中贮量有限,不可再生。
5.近年,我国提出了控制温室气体排放的措施和近期指标,充分体现了“善待地球,科学发展”的主题。
下列不符合这一主题的是(B)
A.发展循环经济,构建资源节约型社会
B.加高工厂的烟囱,使烟尘和废气远离地表,减少污染
C.减少或不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D.采用“绿色化学”工艺,建立环境友好型化工体系
解析:加高工厂的烟囱,不能消除烟尘和废气,烟尘和废气仍在大气中,故不符合“善待地球,科学发展”这一主题。
6.(双选)为了提高煤燃烧的热效率和减少CO等有害物质的污染,可采取的措施是(BC) A.通入大量的空气
B.将固体燃料粉碎,使之充分燃烧
C.将煤经过处理,使之转化为气体燃料
D.控制煤的生产
解析:提高固体燃料的热效应,一是将其粉碎,与适当过量的空气反应,二是变成气体燃料,通入大量的空气会带走大量的热,降低热效率。
1.下列物质中,作为燃料燃烧时对空气无污染的是(D)
A.汽油B.煤
C.沼气D.氢气
2.(2014·湛江二中高二学业水平模拟考试)能源问题是当今世界发展的一个主要问题。
下列能源符合“绿色化学”的概念的是(D)
A.煤B.石油
C.天然气D.太阳能
3.下列叙述不正确的是(A)
A.煤的气化是将固体煤在一定条件下转化为气态煤的过程
B.煤气化的本质是发生了化学变化
C.煤经气化加工可提高煤的热效率,还可以减少煤燃烧对环境的污染
D.煤气化途径有多种,所得煤气的成分也各不相同
解析:煤气化是通过一定的方法使固体煤变为煤气的过程,故A项不正确。
煤气化产生的煤气不同于煤,故煤气化产生了新物质,是化学变化,故B项正确。
煤的气化途径有多种,所得煤气的成分也各不相同,如煤不完全燃烧可得发生炉煤气,它的主要成分是CO和N2;高温下煤与水蒸气反应可得水煤气,它的主要成分是CO、H2;煤干馏可得焦炉气,它的成分有H2、CH4、CO、C2H4等,故D项正确。
煤气化后变成气体,点燃时燃烧充分,减少了CO的生成,提高了热效率,也减轻了CO对环境的污染,故C项正确。
4.下列措施不符合节能减排的是(A)
A.大力发展火力发电,解决广东电力紧张问题
B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C.用石灰对燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
解析:大力发展火力发电,会大量增加燃煤消耗,加重环境污染。
5.近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。
下列关于石油的说法正确的是(B) A.石油属于可再生矿物能源
B.石油主要含有碳、氢两种元素
C.石油的裂化是物理变化
D.石油分馏的各馏分均是纯净物
解析:石油属于化石燃料,而化石燃料的特征是贮量有限、不可再生;石油的主要成分是烃类,即主要含C、H两种元素;石油裂化可以使含C原子数较多的烃转化为含C原子数较少的烃,属于化学变化;工业上冶炼石油是根据其成分沸点不同进行分馏,得到的各馏分是沸点在一定范围内的混合物,故选B项。
6.人们在工作、生活中,常采用的安全措施正确的是(A)
A.到溶洞探险打火把照明
B.掏空沼气池前进行灯火实验
C.点燃木条检查煤气是否泄漏
D.到小煤窑挖煤用火把照明
解析:煤气、沼气点燃易发生爆炸,因此B、C、D错误,溶洞中含有大量CO2,故A正确。
1.液化石油气早已进入家庭。
它的主要成分是丙烷和丁烷。
2.天然气主要成分为甲烷。
若有一套以天然气为燃料的灶具改烧液化石油气,应采用的正确措施是:增大空气进入量或减少液化气进入量。
3.装有液化气的煤气罐用完后,摇动时常听到晃动的水声,但这种有水声的液体决不能私自乱倒,最主要的原因是:这种液体是含碳稍多的烃,和汽油一样易燃烧,乱倒易发生火灾等事故。