高二化学石油煤和天然气的综合利用

课题 3 石油、煤和天然气的综合利用

•了解石油和煤是有机物的主要来源，是各类化工生产的基础。

•理解石油分馏、裂化、裂解的基本原理；了解对石油初步加工的主要产品。•了解煤的干馏原理，了解煤干馏产品的主要成分和用途。

•了解一碳化学的发展；通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的最新进展。〔知识梳理〕

1．石油所含的基本元素是，还含有少量的等。石油主要是由

各种组成的混合物，因此，它没有固定的点和点。地下开采出来的原油是

_______ 色的状物质。

2．工业上常用的方法，把石油分成沸点不同的产品，分离出来的产品叫

，这些产品仍然是物。

3．为了获得更多的轻质油，工业上常把相对分子质量较大、沸点较高的烷烃，采用

的方法，进行分解，目的是为了提高的产量；也可以将长链烃在更高的温度下，

进行深度裂化，目的是使长链烃断裂为、、等短链烃，这种方法又称

为。

4．煤的组成元素主要是，还有少量的等元素，煤是由无机物和

物组成的复杂的混合物。将煤在使其分解的过程叫煤的干馏。煤

干馏后的主要产品是；能有力证明煤的主要成分不是

碳单质的事实是。

5．为了减少煤对环境的污染，人们将煤进行和，使煤变成清洁的能源，同时

提高煤的燃烧效率。写出煤的气化的有关化学方程式、6．写出煤气化的主要反应的化学方程式：

天然气重整的化学方程式为

1 ．石油的炼制

2 ．煤的综合利用

3．几组易混淆概念的比较

⑴分馏和干馏的本质区别：分馏是对石油固有的成分的分离，为物理变化；干馏是对煤强

热分解得到新产物，为化学变化。

⑵煤和木炭、焦炭组成不同：煤是以碳为主的复杂有机物和无机物的混合物，而木炭、焦

炭的成分就是碳单质，所以木炭、焦炭易于燃烧，而煤不易燃料。

⑶天然气和焦炉气不同：天然气是一种化石燃料，它蕴藏在地

层内，从气井上开采的可燃

性气体，其主要成分是CH4、 C2H6、 C3H8等小分子烷烃，主要是CH4，它既是一种重要能源，

又是一种重要的工业资源。焦炉气是煤干馏所得产物之一，其主要成分是H2、 CH4、 CO、 C2 H4

等，它也是重要的气体燃料和化工原料。

［例题1］下列说法错误的是（）。

A．化石燃料在任何条件下都能燃烧

B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的 CO、 SO2等有害气体

C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好

D．固体煤变为气态燃料后，燃烧效率将更低

［解析］本题考查燃料充分燃烧的条件及能源的综合利用等知识。化石燃料只有在一定的温度

和氧气存在情况下才能燃烧。化石燃料不经深加工处理直接燃烧可产生污染物CO、SO2 等

有害气体。煤、石油等化石燃料经深加工后变为气体燃料，不仅能减少 SO2 对大气的污染，

而且能提高燃烧效率，也便于输送。所以选项A、 D 错误，B、 C是正确的。

［答案］AD

［例题2］有一套以天然气为燃料的灶具，改用石油气（C3H8）为燃料，使用时应采取的措施

是，其原因是。

［解析］天然气的主要成分是CH4，其燃烧的化学方程式为：CH4＋ 2O2→ CO2＋ 2H2O；石油气燃

烧的方程式为：C3H8＋ 5O2→ 3CO2＋ 4H2O，由方程式可知，燃烧等体积的天然气和石油气，

石油气消耗O2的体积大。故改装灶具时应该增大空气的进气量或减少石油气的进气量。

［答案］应增大空气的进气量或减少石油气的进气量；因燃烧等体积的天然气和石油气时，石

油气消耗的氧气的体积大。

［例题 3］科学家致力于CO2“组合转化”技术研究，把过多的CO2 转

化为有益于人类的物质，

如将CO2和 H2按 1﹕ 4 的比例混合，通入反应器，在适当的条件下，可获得一种主要的能源，

请完成以下化学方程式：CO2＋ 4H2→（）＋2H2 O

若将CO2与 H2混合，在一定条件下以1﹕ 3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水，

该化工原料可能是（）。

A．烷烃B．烯烃C．炔烃D．芳香烃

［解析］从原子守恒来讲，1molCO2与 4molH 2反应生成2molH2O，同时另一种物质必有1molC

和 4molH ，所以是CH4。

同理，1molCO2＋

3molH2→2molH2O＋ 1molCH2，即该烃的最简式为CH2，即为烯烃。

［答案］CH4 ； B

1 ．天然气的主要成分是（ A ． CO

B ． CH 4

C ． C 2H 4

D ． H 2

2．下列变化不属于化学变化的是（ ） 。 A ．煤的干馏

B ．石油的分馏

C ．催化裂化

D ．裂解

3．在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（ ） 。

5．工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯采用的方法是（ ） 。

A ．石油的分馏

B ．石油的裂化

C ．石油的裂解

D ．直馏汽油的催化重整

6．通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展的标志是（ ） 。 A ．石油的产量

B ．乙烯的产量

C ．合成纤维的产量

D ．硫酸的产量

7．某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面，观察到这辆卡车在起动、刹车时排出黑烟，由此

可推断这辆卡车所用的燃料是（ ） 。 A ．酒精

B ．汽油

C ．柴油

D ．液化石油气

8．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一是压

缩天然气，另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分是（ ） 。 A ．碳水化合物

B ．碳氢化合物

C ．氢气

D ．醇类

9． 我国即将全面禁止使用含铅汽油

（含铅汽油中溶有能提高汽油抗震性的四乙基铅） ， 其主

要目的是（ ） 。

A ．减少汽车尾气中氮的氧化物的排放量

B ．提高汽油的燃烧值

C ．消除汽车尾气中的铅对大气的污染

D ．提高汽油的抗震性

10．下列说法正确是（ ） 。 A ．煤的干馏是物理变化

B ．石油裂解的目的主要是为了得到更多的汽油

C ．石油分馏能得到不同沸点范围的产物

A ．液化气

B ．煤

油

4．石油裂化的目的是（

） 。

C ．煤饼

D

．木柴

B ．获得短链不饱和气