燃料与能源

简析燃料与能源
一、化石燃料
1. 煤和石油
煤是工业的粮食，石油是工业的血液，它们都是由古代生物遗骸经一系列复杂的物理、化学变化而形成的，属于不可再生资源。

2. 煤和石油的综合利用
注意：煤是生活中常用的燃料，但由于煤燃烧对空气的污染严重，因此可把煤加工成煤气使用。

煤气的主要成分是甲烷、氢气和一氧化碳等，煤气泄漏会造成中毒或爆炸；我们平时生活中说的“罐装煤气”并不是煤气，而是液化石油气，其主要成分有丙烷、丁烷以及丙烯和丁烯等。

3. 天然气
天然气的主分成分是甲烷，还含有少量的其他气态碳氢化合物，属于混合物。

目前在传统的三大化石燃料中，属于比较清洁的能源。

其水合物可燃冰，尚处于试验性开采阶段。

二、化学反应中的能量变化
化学反应过程总是伴随着能量的变化，有的表现为吸热，如碳与二氧化碳的反应；有的表现为放热，如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应。

人类利用各种燃料就是利用燃料燃烧放出的热量。

三、燃料充分燃烧的条件和意义
四、使用燃料对环境的影响
形成煤燃烧时会排放出SO2、NO2等污染物，这些污染物溶于雨水中，会形成酸雨
危害①危害人体健康；②造成水体酸化；③破坏森林、土壤和植被；④腐蚀建筑物
防治①减少SO2等酸性气体的排放；②开发新能源；③使用脱硫燃料
2. 汽车燃料的燃烧：
注意：大量使用化石燃料，还会导致温室效应加剧，所以今天全社会都在大力倡导“低碳生活，绿色出行”。

五、能源的开发和利用
1. 乙醇乙醇是以玉米、高粱、薯类等为燃料，经发酵、蒸馏而制成的，属于可再生资源。

将汽油和乙醇以一定比例制成的乙醇汽油可在一定程度上减少有害气体的排放。

注意：使用乙醇汽油不能有效缓解温室效应。

2. 氢能氢气是绿色高能燃料，资源储量丰富，完全燃烧热值高，产物是水，没有任何污染，是未来人类社会最理想的燃料。

注意：氢能目前尚不能广泛地应用，急需解决两个问题：①如何经济、高效地从水中获取氢气；②如何安全储存并运输氢气。

3. 其他新能源：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。

4. 开发新能源的意义：部分缓解化石能源危机，减少环境污染。

例题（云南）能源与环境成为人们日益关注的问题。

2014年世界环境日，中国的主题是“向污染宣战”，倡导全社会共同行动，打一场治理污染的攻坚战。

①煤、_______和天然气常称为化石燃料。

煤燃烧会生成二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等气体，这些气体中，溶于雨水会形成酸雨的是__________。

②随着全球能源使用量的不断增长，人类迫切需要开发新能源。

目前正在开发和使用的新能源有潮汐能、生物质能、____________(填一种)等。

③“低碳经济”是以较少的温室气体排放，获得较大产出的新经济发展模式。

下列做法符合“低碳经济”理念的是_________（填序号）。

A. 大力发展火力发电
B. 改造或淘汰高能耗、高污染产业
C. 优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电
解析：①三大化石燃料是煤、石油和天然气，二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，最终形成硫酸随雨水一起降落，因此是形成酸雨的主要物质；
②人类正在开发和使用的新能源有潮汐能、氢能、太阳能、水能、风能、地热能、核能等；
③A. 大力发展火力发电，会增加二氧化碳的排放，高耗能，不符合低碳理念.
B. 改造或淘汰高能耗、高污染产业，有利于减少二氧化碳的产生，符合低碳理念.
C. 优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电，有利于节能减排，符合低碳理念.
答案：①石油；二氧化硫②太阳能③BC
点拨：本题关注社会发展，关注时事热点，体现化学学科的特点。

新能源开发是解决能源危机和环境污染的重要途径之一。

【方法提炼】
巧用迁移法解能源信息题
新能源的开发和应用是解决能源危机和环境污染的重要途径，这类试题常以信息题的形式呈现，解题时必须注意信息的迁移与发散。

具体的方法如下：
1. 明确造成环境污染的因素包括有害气体和烟尘两类；
2. 熟悉目前正在开发的新能源包括：太阳能、核能、氢能、地热能、潮汐能以及生物质能等；
3. 分析题干，获取有价值信息，通过联想、回忆与课本知识进行关联，并针对具体问题进行具体分析，灵活解决实际问题。

例题某镇有一热电厂，技术落后，设备陈旧，每天都向空气中排放含有大量二氧化硫的废气。

该镇的其他工厂和居民也主要以煤作为燃料。

此地只要下雨就下酸雨，对该镇的生态环境造成了严重破坏。

（1）分析该镇下酸雨的原因____________________________________；
（2）请举一例说明酸雨的危害__________________________________；
（3）该镇中学的环保小组提出了治理酸雨的下列措施，你认为其中不妥的是________
A. 将该热电厂搬到郊区
B. 建议环保部门限令整改
C. 将热电厂排出的废气处理达标后再排放
D. 工厂和居民都改用清洁的燃料
解析：这是一道信息题，考查的内容是燃料的燃烧对环境的影响。

从题干信息可以看出，热电厂排放含二氧化硫的废气，居民也主要以煤作燃料，煤燃烧会产生大量的二氧化硫等有害气体，这是导致酸雨的主要原因，因此该镇下酸雨主要是工厂排放废气和居民使用不清洁燃料所致；酸雨会使水体酸化、破坏森林和植被、危害人体健康以及腐蚀建筑物等；所提建议中BCD三项都是合理的，而A项明显不合理，将工厂搬到郊区会造成建筑材料的浪费，使生产成本进一步增加，并且不能从根本上解决热电厂的污染问题。

答案：工厂排放含二氧化硫的废气和居民使用不清洁燃料；水体酸化、破坏森林和植被、危害人体健康以及腐蚀建筑物等（合理即可）；A
点拨：信息题，试题背景在书外，但答案在书本，体现运用所学知识解决实际问题的命
题思想。

关键是分析题干信息，并将之迁移，与书本知识进行有效关联，然后有针对性地解题。

（答题时间：30分钟）
1. 下列行为不符合环保理念的是（）
A. 回收废弃塑料
B. 使用无铅汽油
C. 焚烧生活垃圾
D. 合理使用化肥
*2. 2013年12月17日，我国宣布在东海沿海海域发现大规模、高纯度甲烷水合物（又称“可燃冰”）。

下列有关说法错误的是（）
A. 甲烷属于纯净物
B. 甲烷做燃料对空气没有污染
C. 开采可燃冰的关键是防止甲烷泄漏
D. 用可燃冰代替煤作燃料可减少SO2的排放
3. 从环保角度考虑，最理想的燃料是（）
A. 氢气
B. 煤
C. 酒精
D. 天然气
4. “低碳”生活是一种环保的生活理念，下列符合“低碳”理念的最清洁的燃料是（）
A.煤
B. 石油
C.氢气
D. 天然气
5. 能源和环保是当今世界的重大问题，下列有关叙述正确的是（）
A.风能属于“绿色能源”
B. 使用化石燃料不会污染环境
C.使用农药和化肥不会污染水
D.大量使用天然气作燃料符合“低碳生活”理念
6. 下列关于能源、资源的说法不正确
．．．的是（）
A. 开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用，从而减少雾霾天气现象
B. 太阳能、风能发电是今后新能源开发的方向
C. 煤、石油、天然气属于化石能源，取之不尽，用之不竭
D. 给钢铁制品进行防锈处理，不仅可节约资源，而且可以减少对环境的污染
7. “雾霾”成为2014年两会最热词汇，雾霾治理已经成为热点话题。

大力开发下列能源不符合治理“雾霾”要求的是（）
A. 水能
B. 太阳能
C. 化石能源
D. 风能
8. 下列有关资源、能源的说法，错误的是（）
A. 我国金属资源储量丰富，可以任意开采
B. 太阳能、风能、核能、氢能都属于新能源
C. 空气是一种宝贵资源，其中含量最多的是N2
D. 石油经加热炼制，可得到汽油、煤油、柴油等不同产品
9. 能源紧缺、环境污染等是人类面临的重大问题。

（1）煤、石油、天然气三大化石燃料均属于（填“纯净物”或“混合物”），其中天然气的主要成分是（填化学式）。

（2）燃烧含硫化石燃料会产生二氧化硫，请写出硫在空气中燃烧的化学方程式。

（3）雾霾是一种灾害性天气现象。

由于人类生产、生活向大气中排放大量细颗粒物，如果超过大气的自净能力，又遇到静稳天气，就会出现雾霾现象。

请分析下列污染物中会导致雾霾的是（填序号）。

A. 二氧化硫
B. 氮氧化物
C. 一氧化碳
D. PM2.5
10. 近年，我国不少城市和地区雾霾天气增多，雾是水蒸气，本身无污染，“霾”由细小颗粒物组成，主要来源是热电排放、化工生产、汽车尾气、冬季供暖以及地面灰尘等。

它侵蚀着人们的健康，严重影响着人们的生活和出行。

下面治理雾霾的措施中，可行的是。

①压减化石燃料②控制车辆使用③减少户外活动
④加强城市绿化⑤关闭工矿企业⑥调整能源结构
*11. “页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的“明星”。

（1）天然气的主要成分是甲烷。

甲烷中碳的质量分数是_________。

（2）天然气属于________（填“可”或“不可”）再生能源。

为缓解能源危机，人们正积极利用新能源，下列属于新能源的是_______（填字母序号）。

a. 煤
b. 石油
c. 氢能
（3）CH4在空气中燃烧的能量转化形式主要是化学能转化为_______能。

（4）天然气是重要的化工原料。

一定条件下CH4与CO2反应生成CO和H2，该反应的化学方程式为____________________。

CO和H2可合成液体燃料CH3OH，反应中CO和H2的分子数之比为___________。

*12. 氢能应用于汽车发动机的技术已在我国研制成功，以乙醇（C2H5OH）为燃料的汽车已在我国部分地区使用，淮安市也有部分汽车改用天然气（主要成分是甲烷）作为燃料。

（1）乙醇属于 __（填“可”或“不可”）再生能源。

（2）甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为。

（3）目前氢能没有大规模投入使用，其主要原因有 _______________（列出一条）。

1. C 解析：环保理念，即绿色化的理念，焚烧生活垃圾会产生很多有害的物质，对空气造成严重污染，对人体健康产生较大的威胁。

所以不符合环保理念。

2. B 解析：甲烷是天然气的主要成分，其中含有较少的杂质，相对于煤和石油来说，它是比较清洁的燃料，但是它不完全燃烧会生成一氧化碳，对空气仍然有污染。

3. A 解析：氢气燃烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料；煤中有碳、氢、硫等元素，燃烧生成的二氧化硫是形成酸雨的主要气体；酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应；天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水等，二氧化碳排放过多会造成温室效应。

4. C 解析：氢气燃烧的产物只有水，对环境没有太大的影响，是最理想的、清洁的燃料。

5. A 解析：使用化石燃料会产生大量气体污染物，会污染环境，如酸雨等；农业上农药、化肥的不合理使用会污染水；天然气燃烧会产生二氧化碳气体，因此大量使用其作燃料不符合“低碳”理念。

6. C 解析：开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用，减少了污染物颗粒的排放，从而减少雾霾天气现象；太阳能、风能发电是新能源发电，无污染，是今后新能源开发的方向；煤、石油、天然气属于化石能源，是不可再生能源；给钢铁制品进行防锈处理，不仅可节约资源，而且可以减少对环境的污染。

7. C 解析：使用化石能源会产生烟尘，造成空气污染，形成雾霾天气。

8. A 解析：金属资源属于不可再生资源，尽管储量丰富，但不能任意开采，故A 选项说法错误；太阳能、风能、核能、氢能都属于人类正在开发利用的新能源，故B 选项说法正确；空气是人类和动植物生存所必需的，是一种宝贵的自然资源，其中含量最多的是N 2，占78%，故C 选项说法正确；石油经加热炼制，利用其沸点的不同，可得到汽油、煤油、柴油等不同产品，故D 选项说法正确。

9.（1）混合物；CH 4（2）S+O 2点燃SO 2；（3）D
解析：煤、石油、天然气都属于化石燃料，都属于混合物，天然气的主要成分是甲烷（CH 4）；雾霾是由可吸入颗粒物引起的，所以导致雾霾的污染物不是二氧化硫、氮氧化物或一氧化碳，而是PM2.5。

10. ①②④⑥
解析：此题考查了化学与环境等问题。

治理雾霾时，可采取的措施有：压减化石燃料、控制车辆使用、加强城市绿化、调整能源结构等；减少户外活动与雾霾关系不大,关闭工矿企业是不现实的，治标不治本。

11.（1）75﹪ （2）不可 c （3）热 （4）CH 4+CO 2 一定条件2CO+2H 2 1:2 解析：（1）甲烷中碳的质量分数是16
12×100﹪=75﹪；（2）煤、石油、天然气是化石燃料，属于不可再生能源；氢气可以再生，燃烧无污染，属于新能源；（3）CH 4在空气中燃烧的能量转化形式主要是化学能转化为热能；（4）根据化学方程式的书写步骤可以写出反应的化学方程式；CH 3OH 中碳原子和氢原子的个数比为1:4，反应前后原子的个数不变，所以CO 和H 2的分子数之比为1:2。

12.（1）可 （2）CH 4+2O 2CO 2+2H 2O （3）贮存、运输存在安全问题等
解析：乙醇属于可再生能源；甲烷燃烧产物为二氧化碳和水；氢气的生产技术仍未完善，运输、贮存氢气存在安全问题等因素导致氢能没有大规模投入使用。