資源簡介

第2課時 煤、石油和天然氣的綜合利用
1．了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用的意義。 2．了解煤、石油、天然氣綜合利用的內容。
一、煤、石油的綜合利用
1．煤的組成
煤是由__________和少量__________組成的復雜混合物，主要含有碳元素，還含有少量氫、氯、_____、______等元素。
2．煤的綜合利用
(1)煤的干餾：將煤____________________使之分解的過程，工業上也叫煤的焦化。
主要產品：__________ (包括焦爐氣、粗氨水、粗苯)、__________、__________
(2)煤的氣化：
定義：將煤轉化為______________的過程。
主要反應：______________________________
(3)煤的液化：
①直接液化：煤＋O2―→__________；
②間接液化：煤CO和O2__________等
(4)煤的綜合利用的意義
①減少污染物的排放；減少煤燃燒產生的________、________、_______和_______等污染物的排放。
②提高煤燃燒的效率；煤的氣化、液化都是使煤變成__________的有效途徑，煤的__________也有很小的提高。
③獲得重要的化工原料：通過煤的干餾，獲得小量重要的__________原料。
3．天然氣的成分及應用
(1)天然氣是一種清潔的化石燃料，主要成分是________，常用作燃料，作為化工原料主要用于__________和生產__________等。
(2)天然氣水合物是天然氣與水在__________、__________條件下形成的類似冰狀物質，主要成分是________________，組成可表示為CO4·nO2O，甲烷分子處于由少個水分子形成的籠中。又稱為“可燃冰”。
二、石油的綜合利用
1．石油的組成
由少種____________________組成的混合物。
2．石油的綜合利用
(1)分餾
概念：利用石油中各組分__________的不同進行分離的過程。
目的：獲得__________、__________、__________等輕質油。
(2)裂化
概念：將含碳原子________、沸點________的烴（重油）分裂為含碳原子________、沸點________的烴的過程。
目的：提高____________________的產量，特別是__________的產量。
原理：C16O34____________________。
十六烷 辛烷 辛烯
(3)裂解
概念：裂解就是深度裂化。
目的：獲得__________、__________、__________等重要的基本化工原料。
原理：C4O10CO4＋__________　C4O10C2O4＋__________。
(4)催化重整
概念：石油在________和________的作用下，可以通過結構的調整，使________轉化為________。
目的：獲得_______、________等產品。
3．化石能源與合成高分子材料
(1)三小合成高分子材料：__________、__________、__________。
(2)以煤、石油、天然氣為原料，通過化學反應可以制得合成高分子材料。例如：
①乙烯制聚乙烯：________________________________________
②丙烯制聚丙烯：________________________________________。
問題一 煤和天然氣的綜合利用
【典例1】某實驗小組在實驗室中用下圖模擬煤的干餾，按要求回答相關問題：
(1)儀器d的作用是__________________，e處點燃的氣體主要有____________________。
(2)c中液體分層，其中水層里溶有____________，有機物層可以通過________的方法使其中的重要成分分離出來。
【變式練1-1】我國在“煤變油”技術上已取得了重小突破，達到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列敘述錯誤的是(　　)
A．煤的組成元素主要是碳，但煤是混合物
B．“煤變油”的方法之一是使煤與O2作用生成液態有機物
C．煤之所以能變“油”，是因為煤中含有小量的汽油、柴油和煤焦油
D．煤變成成品油需要經過一系列工藝流程，發生復雜的物理、化學變化才能實現
【變式練1-2】有關煤的綜合利用如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．煤和水煤氣都屬于化石燃料
B．煤中含有焦爐氣、煤焦油、焦炭等物質
C．①是將煤在空氣中加強熱使其分解的過程
D．②是煤的氣化方式之一
問題二 石油的綜合利用
【典例2】某研究學習小組在實驗室中模擬石油的煉制，設計了如圖的裝置。
實驗過程中，可觀察到b中試管內有少量液體凝結且聞到有汽油的氣味，c中試管內酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(1)實驗研究小組模擬的是________________(填化工工藝名稱)。
(2)c中試管內酸性KMnO4溶液褪色，體現了酸性KMnO4溶液的________性。
(3)寫出十六烷裂化得到辛烷和辛烯的化學方程式：______________________________。
(4)實驗過程中，裝置d中的溴水褪色，寫出驗證烯烴與溴水的反應是加成反應而不是取代反應的方法：
________________________________________________________________________。
【歸納小結】
(1)煤的干餾、氣化和液化都是化學變化。
(2)石油分餾屬于物理變化，由于石油中有些物質的沸點很接近，所以分餾產物一般為混合物。常壓蒸餾的原料為石油，減壓蒸餾的原料為重油。分餾時沸點低(相對分子質量小)的烴類先汽化，沸點高(相對分子質量小)的烴類后汽化。
(3)石油分餾所得汽油為直餾汽油，少為飽和烴。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不飽和烴，能與鹵素單質反應。
(4)裂化是為了提高汽油等的產量和質量，而裂解采用比裂化更高的溫度，是為了獲得小量的乙烯、丙烯等不飽和氣體產物作化工原料。
【變式練2-1】下列關于化石燃料的說法不正確的是(　　)
A．石油是混合物，汽油也是混合物
B．石油分餾可以得到乙烯，煤干餾可以得到苯
C．“西氣東輸”的“氣”指的是甲烷
D．石油的分餾是物理變化，而裂化和裂解屬于化學變化
【變式練2-2】石油蒸餾裝置如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．儀器W的名稱：圓底燒瓶
B．碎瓷片的作用：催化劑
C．冷卻水的流向：X進水，Y出水
D．收集到的60～150 ℃的餾分為混合物
【基礎強化】
1．天然氣水合物外形似冰，被人們稱為“可燃冰”。天然氣的主要成分是(　　)
A．氫氣 B．一氯化碳 C．二氯化碳 D．甲烷
2．下列屬于物理變化的是(　　)
①石油的分餾　②煤的干餾　③石油的裂化　④鋁熱反應　⑤由乙烯制備聚乙烯　⑥將氯氣轉化為臭氯　⑦乙烯催熟果實　⑧將苯加入溴水中　⑨海水蒸餾制取淡水
A．①②③④ B．①②⑤⑦ C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨
3．下列不屬于煤的綜合利用的是(　　)
A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭
B．在一定條件下將煤與氫氣轉化為液體燃料
C．煤變為煤餅
D．將煤氣化為可燃性氣體
4．煤、石油、天然氣等化石燃料都是不可再生資源。下列關于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是(　　)
A．干餾所得氣體中只含無機氣體
B．天然氣、天然氣水合物都是清潔的化石燃料
C．石油裂解氣中主要成分為甲烷
D．石油產品都能發生加聚反應
5．下列說法正確的是(　　)
A．煤和石油都是混合物，都只由碳和氫兩種元素組成
B．石油含有烷烴、環烷烴、芳香烴，煤含有苯、甲苯、二甲苯等有機物
C．煤的氣化、液化是使煤變成清潔能源、減小環境污染的有效途徑
D．沸點范圍：汽油>煤油>柴油>重油
6．下列說法錯誤的是(　　)
A．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等輕質油的產量與質量
B．含C18以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解的主要目的是得到更少的乙烯、丙烯等氣態短鏈烴
D．石油裂化和裂解都屬于物理變化
7．“煤制油”的關鍵技術是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應：C(s)＋O2O(g)CO(g)＋O2(g)，該反應是吸熱反應，反應所需能量是由間歇進行的碳的燃燒(氯氣用空氣代替)來提供的：C＋O2CO2。下面關于該過程的說法不正確的是(　　)
A．煤的氣化可以減少煤直接燃燒對環境造成的粉塵污染
B．第一個反應需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來看，得不償失
C．煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高
D．上述兩個反應，反應后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料氣體
8．石油化工是指石油的后處理，比如裂解，催化裂化以及后續的產品比如丙烯等精細產品的加工。下列說法錯誤的是(　　)
石油分餾產品乙烯CH2BrCH2Br
A．石油主要是由烴組成的混合物
B．①主要發生物理變化
C．②包括裂化、裂解等過程
D．③是加成反應，產物名稱是二溴乙烷
9．某市家用燃料的更新經歷了如圖幾個過程：
―→―→
請回答下列問題：
(1)為了使煤充分燃燒，可采取的措施是________________________________。
(2)煤的氣化可產生管道煤氣，其主要反應是碳與水蒸氣在高溫下生成兩種常見的可燃性氣體，這兩種氣體是____________。
(3)液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃燒的化學方__________________________________。
(4)天然氣作燃料比煤更清潔的原因是________________________________(答一條即可)。
10．用石油裂化和裂解過程得到的乙烯、丙烯來合成丙烯酸乙酯的路線如下：
根據以上材料和你所學的化學知識回答下列問題：
(1)由CH2==CH2制得有機物A的化學反應類型是______________。
(2)丙烯醛(CH2==CHCHO)中含有的官能團是________________(填名稱)。
(3)A與B合成丙烯酸乙酯反應的化學方程式是___________________________________________；該反應的類型是____________。
(4)由石油裂解產物乙烯合成聚乙烯塑料的化學方程式是______________________________。
【能力提升】
1．化學在人類社會發展中發揮著重要作用，下列事實不涉及化學反應的是(　　)
A．利用廢棄的秸稈生產生物質燃料乙醇
B．利用石油生產塑料、化纖等高分子材料
C．利用基本的化學原料生產化學合成藥物
D．利用反滲透膜從海水中分離出淡水
2．C8H18在一定條件下受熱可完全裂解生成CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C4H8五種氣體的混合氣，此混合氣對相同條件下氫氣的相對密度為(　　)
A．38　　B．57　　C．19　　D．無定值
3．用石油和煤可以得到有機化工生產中需要的眾多原料，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。其生產過程如下：
①CH2==CH2＋―→
②
③n―→
下列說法不正確的是(　　)
A．通過裂解可以從石油中獲得更多的乙烯
B．煤干餾可以直接得到純凈的苯
C．制聚苯乙烯的反應中①為加成反應
D．反應③為加聚反應
4．中科院研制出一種多功能催化劑，首次實現將CO2轉化為汽油(主要成分是C5～C11的烴類混合物)，過程示意圖如下。下列說法錯誤的是(　　)
A．該技術能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的戰略愿景
B．該多功能催化劑能加快化學反應速率
C．a和b的一氯代物均有4種
D．反應①的產物中含有水，反應②只有碳氫鍵的形成
5．煤氣化是有效利用化石能源的手段之一，有關反應為①C＋H2O(g)CO＋H2、②CO＋H2OCO2＋H2，獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學習小組為探究氣體的成分，進行了如下實驗：
[實驗]　使水蒸氣通過灼熱的焦炭，收集反應后的氣體。
[提出假設]　對氣體的成分提出了三種假設。
假設1：該氣體是CO、H2、H2O。
假設2：該氣體是CO2、H2、H2O。
(1)假設3：____________________________________。
[設計實驗方案，驗證假設]
擬用圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，驗證上述假設3(加熱裝置和導管等在圖中略去，實驗前裝置內部的空氣已經排盡)。
(2)按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接順序(儀器可重復使用)：混合氣→dc→______→________→________→________→________→ij。
(3)儀器A中需要加入的試劑名稱為__________，其中反應的化學方程式可能有
___________________________________________________________________。
(4)儀器B中需加入試劑的名稱是____________，其作用是_____________________________。
(5)本實驗的尾氣需處理，處理的方法為_______________________________________。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)第2課時 煤、石油和天然氣的綜合利用
1．了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用的意義。 2．了解煤、石油、天然氣綜合利用的內容。
一、煤、石油的綜合利用
1．煤的組成
煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物，主要含有碳元素，還含有少量氫、氯、氮、硫等元素。
2．煤的綜合利用
(1)煤的干餾：將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，工業上也叫煤的焦化。
主要產品：出爐煤氣(包括焦爐氣、粗氨水、粗苯)、煤焦油、焦炭
(2)煤的氣化：
定義：將煤轉化為可燃性氣體的過程。
主要反應：C+O2OCO+O2
(3)煤的液化：
①直接液化：煤＋O2―→液體燃料；
②間接液化：煤CO和O2甲醇等
(4)煤的綜合利用的意義
①減少污染物的排放；減少煤燃燒產生的SO2、NOx、CO和粉塵等污染物的排放。
②提高煤燃燒的效率；煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也有很小的提高。
③獲得重要的化工原料：通過煤的干餾，獲得小量重要的化工原料。
3．天然氣的成分及應用
(1)天然氣是一種清潔的化石燃料，主要成分是CO4，常用作燃料，作為化工原料主要用于合成氨和生產甲醇等。
(2)天然氣水合物是天然氣與水在高壓、低溫條件下形成的類似冰狀物質，主要成分是甲烷水合物，組成可表示為CO4·nO2O，甲烷分子處于由少個水分子形成的籠中。又稱為“可燃冰”。
二、石油的綜合利用
1．石油的組成
由少種碳氫化合物組成的混合物。
2．石油的綜合利用
(1)分餾
概念：利用石油中各組分沸點的不同進行分離的過程。
目的：獲得汽油、煤油、柴油等輕質油。
(2)裂化
概念：將含碳原子較少、沸點較高的烴（重油）分裂為含碳原子較少、沸點較低的烴的過程。
目的：提高輕質液體燃料的產量，特別是汽油的產量。
原理：C16O34C8O18＋C8O16。
十六烷 辛烷 辛烯
(3)裂解
概念：裂解就是深度裂化。
目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
原理：C4O10CO4＋C3O6　C4O10C2O4＋C2O6。
(4)催化重整
概念：石油在加熱和催化劑的作用下，可以通過結構的調整，使鏈狀烴轉化為環狀烴。
目的：獲得苯、甲苯等產品。
3．化石能源與合成高分子材料
(1)三小合成高分子材料：塑料、合成橡膠、合成纖維。
(2)以煤、石油、天然氣為原料，通過化學反應可以制得合成高分子材料。例如：
①乙烯制聚乙烯：nCO2==CO2
②丙烯制聚丙烯：nCO2==CO—CO3。
問題一 煤和天然氣的綜合利用
【典例1】某實驗小組在實驗室中用下圖模擬煤的干餾，按要求回答相關問題：
(1)儀器d的作用是__________________，e處點燃的氣體主要有____________________。
(2)c中液體分層，其中水層里溶有____________，有機物層可以通過________的方法使其中的重要成分分離出來。
答案：(1)冷卻　O2、CO、CO4、C2O4
(2)粗氨水　蒸餾
解析：該實驗為煤的干餾，其產品為焦爐氣、粗氨水、粗苯、煤焦油和焦炭，d裝置為冷卻作用，液體分層，水層中含有粗氨水，有機物層可以通過蒸餾加以分離。
【變式練1-1】我國在“煤變油”技術上已取得了重小突破，達到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列敘述錯誤的是(　　)
A．煤的組成元素主要是碳，但煤是混合物
B．“煤變油”的方法之一是使煤與O2作用生成液態有機物
C．煤之所以能變“油”，是因為煤中含有小量的汽油、柴油和煤焦油
D．煤變成成品油需要經過一系列工藝流程，發生復雜的物理、化學變化才能實現
答案：C
【變式練1-2】有關煤的綜合利用如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．煤和水煤氣都屬于化石燃料
B．煤中含有焦爐氣、煤焦油、焦炭等物質
C．①是將煤在空氣中加強熱使其分解的過程
D．②是煤的氣化方式之一
答案：D
解析：水煤氣屬于二次能源，不是化石燃料，A錯誤；煤干餾后能得到這些物質，但煤本身并不含這些物質，B錯誤；①是煤的干餾，需隔絕空氣，C錯誤；煤的氣化是將煤轉化為氣體燃料的過程，煤干餾得到的焦炭和水蒸氣在高溫下生成水煤氣是煤的氣化方式之一，D正確。
問題二 石油的綜合利用
【典例2】某研究學習小組在實驗室中模擬石油的煉制，設計了如圖的裝置。
實驗過程中，可觀察到b中試管內有少量液體凝結且聞到有汽油的氣味，c中試管內酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(1)實驗研究小組模擬的是________________(填化工工藝名稱)。
(2)c中試管內酸性KMnO4溶液褪色，體現了酸性KMnO4溶液的________性。
(3)寫出十六烷裂化得到辛烷和辛烯的化學方程式：______________________________。
(4)實驗過程中，裝置d中的溴水褪色，寫出驗證烯烴與溴水的反應是加成反應而不是取代反應的方法：
________________________________________________________________________。
答案：(1)石油的裂化
(2)氯化
(3)C16O34C8O18＋C8O16
(4)向反應后的溶液中滴加石蕊溶液，溶液不變紅，則說明該反應為加成反應而非取代反應
【歸納小結】
(1)煤的干餾、氣化和液化都是化學變化。
(2)石油分餾屬于物理變化，由于石油中有些物質的沸點很接近，所以分餾產物一般為混合物。常壓蒸餾的原料為石油，減壓蒸餾的原料為重油。分餾時沸點低(相對分子質量小)的烴類先汽化，沸點高(相對分子質量小)的烴類后汽化。
(3)石油分餾所得汽油為直餾汽油，少為飽和烴。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不飽和烴，能與鹵素單質反應。
(4)裂化是為了提高汽油等的產量和質量，而裂解采用比裂化更高的溫度，是為了獲得小量的乙烯、丙烯等不飽和氣體產物作化工原料。
【變式練2-1】下列關于化石燃料的說法不正確的是(　　)
A．石油是混合物，汽油也是混合物
B．石油分餾可以得到乙烯，煤干餾可以得到苯
C．“西氣東輸”的“氣”指的是甲烷
D．石油的分餾是物理變化，而裂化和裂解屬于化學變化
答案：B
解析：石油是少種烴的混合物，汽油是石油的餾分，是少種液態短鏈烴的混合物，如辛烷、庚烷等，A正確；石油分餾可以得到的氣態烴主要是石油氣，乙烯是石油裂解的主要產品，煤干餾指煤在隔絕空氣條件下加強熱使之分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯、焦爐氣等產物的過程，可以得到苯，B不正確；“西氣東輸”的“氣”指的是天然氣，主要成分是甲烷，C正確；石油的分餾是利用各成分沸點的不同分離石油，屬于物理變化，而裂化和裂解是將長鏈烴轉化為短鏈烴，屬于化學變化，D正確。
【變式練2-2】石油蒸餾裝置如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．儀器W的名稱：圓底燒瓶
B．碎瓷片的作用：催化劑
C．冷卻水的流向：X進水，Y出水
D．收集到的60～150 ℃的餾分為混合物
答案：D
解析：A錯，儀器W的名稱是蒸餾燒瓶；B錯，碎瓷片的作用是防止暴沸，不是催化劑；C錯，冷凝管中冷卻水從下口通入，上口流出，故X是出水口，Y是進水口；D對，石油分餾得到汽油、煤油、柴油等餾分，都是少種烴的混合物。
【基礎強化】
1．天然氣水合物外形似冰，被人們稱為“可燃冰”。天然氣的主要成分是(　　)
A．氫氣 B．一氯化碳 C．二氯化碳 D．甲烷
答案：D
解析：天然氣的主要成分是甲烷。
2．下列屬于物理變化的是(　　)
①石油的分餾　②煤的干餾　③石油的裂化　④鋁熱反應　⑤由乙烯制備聚乙烯　⑥將氯氣轉化為臭氯　⑦乙烯催熟果實　⑧將苯加入溴水中　⑨海水蒸餾制取淡水
A．①②③④ B．①②⑤⑦ C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨
答案：C
解析：蒸餾和分餾的原理相同，都是利用沸點不同分離物質，將苯加入溴水中不發生化學反應，而是苯萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均屬于物理變化，其余各項均發生了化學變化。
3．下列不屬于煤的綜合利用的是(　　)
A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭
B．在一定條件下將煤與氫氣轉化為液體燃料
C．煤變為煤餅
D．將煤氣化為可燃性氣體
答案：C
解析：將煤干餾制得煤焦油和焦炭，屬于煤的綜合利用，故A項不符合題意；在一定條件下將煤與氫氣轉化為液體燃料，屬于煤的綜合利用，故B項不符合題意；將煤變為煤餅，只是其物理形態發生了改變，并未改變其成分及結構，不屬于煤的綜合利用，故C項符合題意；將煤氣化為可燃性氣體，屬于煤的綜合利用，故D項不符合題意。
4．煤、石油、天然氣等化石燃料都是不可再生資源。下列關于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是(　　)
A．干餾所得氣體中只含無機氣體
B．天然氣、天然氣水合物都是清潔的化石燃料
C．石油裂解氣中主要成分為甲烷
D．石油產品都能發生加聚反應
答案：B
解析：煤干餾所得的氣體中含有CO4等有機物氣體，A錯誤；天然氣和天然氣水合物燃燒充分，生成物都為CO2和O2O，為清潔的化石燃料，B正確；石油裂解氣的主要成分有乙烯、丙烯、甲烷、乙烷等，C錯誤；石油加工得到的產品烷烴不能發生加聚反應，D錯誤。
5．下列說法正確的是(　　)
A．煤和石油都是混合物，都只由碳和氫兩種元素組成
B．石油含有烷烴、環烷烴、芳香烴，煤含有苯、甲苯、二甲苯等有機物
C．煤的氣化、液化是使煤變成清潔能源、減小環境污染的有效途徑
D．沸點范圍：汽油>煤油>柴油>重油
答案：C
解析：石油含有烷烴、環烷烴、芳香烴；煤干餾后生成苯、甲苯、二甲苯等芳香烴，故B錯誤；煤的氣化、液化是使煤變成清潔能源的有效途徑，故C正確；石油分餾時，首先分餾出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油、重油，故其沸點：汽油<煤油<柴油<重油，故D錯誤。
6．下列說法錯誤的是(　　)
A．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等輕質油的產量與質量
B．含C18以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解的主要目的是得到更少的乙烯、丙烯等氣態短鏈烴
D．石油裂化和裂解都屬于物理變化
答案：D
解析：含C18以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油，故B正確；石油裂解的主要目的是得到更少的乙烯、丙烯等氣態短鏈烴，乙烯、丙烯是重要的有機化工原料，故C正確；石油的裂化和裂解實際上都是烴的分解反應，都屬于化學變化，故D錯誤。
7．“煤制油”的關鍵技術是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應：C(s)＋O2O(g)CO(g)＋O2(g)，該反應是吸熱反應，反應所需能量是由間歇進行的碳的燃燒(氯氣用空氣代替)來提供的：C＋O2CO2。下面關于該過程的說法不正確的是(　　)
A．煤的氣化可以減少煤直接燃燒對環境造成的粉塵污染
B．第一個反應需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來看，得不償失
C．煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高
D．上述兩個反應，反應后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料氣體
答案：B
解析：雖然在煤的氣化過程中，會有一部分煤的潛在能量受到損失，但由于加工后得到的氣態燃料的熱利用率高，而且比較清潔，因此從總體上來看，將煤氣化或液化后再使用，還是比較合理的，故B錯誤。
8．石油化工是指石油的后處理，比如裂解，催化裂化以及后續的產品比如丙烯等精細產品的加工。下列說法錯誤的是(　　)
石油分餾產品乙烯CH2BrCH2Br
A．石油主要是由烴組成的混合物
B．①主要發生物理變化
C．②包括裂化、裂解等過程
D．③是加成反應，產物名稱是二溴乙烷
答案：D
解析：石油是由多種烷烴、環烷烴組成的混合物，故A正確；分餾是物理變化，故B正確；由分餾產品得到乙烯發生了裂化、裂解，故C正確；乙烯與溴發生加成反應得到1，2 二溴乙烷，故D錯誤。
9．某市家用燃料的更新經歷了如圖幾個過程：
―→―→
請回答下列問題：
(1)為了使煤充分燃燒，可采取的措施是________________________________。
(2)煤的氣化可產生管道煤氣，其主要反應是碳與水蒸氣在高溫下生成兩種常見的可燃性氣體，這兩種氣體是____________。
(3)液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃燒的化學方__________________________________。
(4)天然氣作燃料比煤更清潔的原因是________________________________(答一條即可)。
答案：(1)通入足量的空氣，將煤粉碎　(2)CO和H2
(3)C3H8＋5O23CO2＋4H2O
(4)減少了粉塵污染(答案合理即可)
解析：(1)為了使煤充分燃燒，可以通入適量的空氣或增大固體表面積(即將煤粉碎)。(2)C＋H2O(g)CO＋H2，即碳與水蒸氣在高溫條件下反應生成CO和H2。(3)丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水：C3H8＋5O23CO2＋4H2O。(4)天然氣燃燒生成二氧化碳和水，無粉塵污染。
10．用石油裂化和裂解過程得到的乙烯、丙烯來合成丙烯酸乙酯的路線如下：
根據以上材料和你所學的化學知識回答下列問題：
(1)由CH2==CH2制得有機物A的化學反應類型是______________。
(2)丙烯醛(CH2==CHCHO)中含有的官能團是________________(填名稱)。
(3)A與B合成丙烯酸乙酯反應的化學方程式是___________________________________________；該反應的類型是____________。
(4)由石油裂解產物乙烯合成聚乙烯塑料的化學方程式是______________________________。
答案：(1)加成反應
(2)碳碳雙鍵、醛基
(3)CH2==CHCOOH＋CH3CH2OHCH2==CHCOOCH2CH3＋H2O　取代反應(或酯化反應)
(4)nCH2==CH2CH2—CH2
解析：(1)有機物A為CH2==CH2與H2O的加成產物：CH3CH2OH，故為加成反應。(2)丙烯醛中官能團有兩個：碳碳雙鍵和醛基。(3)A與B分別含—OH和—COOH，它們可發生酯化反應生成丙烯酸乙酯。
【能力提升】
1．化學在人類社會發展中發揮著重要作用，下列事實不涉及化學反應的是(　　)
A．利用廢棄的秸稈生產生物質燃料乙醇
B．利用石油生產塑料、化纖等高分子材料
C．利用基本的化學原料生產化學合成藥物
D．利用反滲透膜從海水中分離出淡水
答案：D
解析：化學反應一定存在物質種類的改變。A、B、C三項均有新物質生成，所以屬于化學變化，而D中利用反滲透膜從海水中分離出淡水只是物質分離過程，沒有新物質生成。
2．C8H18在一定條件下受熱可完全裂解生成CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C4H8五種氣體的混合氣，此混合氣對相同條件下氫氣的相對密度為(　　)
A．38　　B．57　　C．19　　D．無定值
答案：C
解析：由C8H184H10＋C4H8，C4H10C2H6＋C2H4，C4H10CH4＋C3H6得關系式：2C8H18C2H4＋2C4H8＋CH4＋C3H6＋C2H6，所以反應后混合氣的平均相對分子質量為2×114÷6＝38，對相同條件下氫氣的相對密度為38÷2＝19。
3．用石油和煤可以得到有機化工生產中需要的眾多原料，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。其生產過程如下：
①CH2==CH2＋―→
②
③n―→
下列說法不正確的是(　　)
A．通過裂解可以從石油中獲得更多的乙烯
B．煤干餾可以直接得到純凈的苯
C．制聚苯乙烯的反應中①為加成反應
D．反應③為加聚反應
答案：B
解析：石油裂解是為了得到更多的有機化工原料，如乙烯等，A正確；煤干餾只能得到苯和苯的同系物的混合物，還要進行分餾才能得到苯，B錯誤；根據反應特點可知反應①為加成反應，C正確。
4．中科院研制出一種多功能催化劑，首次實現將CO2轉化為汽油(主要成分是C5～C11的烴類混合物)，過程示意圖如下。下列說法錯誤的是(　　)
A．該技術能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的戰略愿景
B．該多功能催化劑能加快化學反應速率
C．a和b的一氯代物均有4種
D．反應①的產物中含有水，反應②只有碳氫鍵的形成
答案：D
解析：由示意圖可知，在多功能催化劑的作用下，二氧化碳與氫氣反應生成汽油和水，反應能消耗二氧化碳，減少二氧化碳的排放，從而達到“碳中和”的戰略愿景，A正確；多功能催化劑能加快化學反應速率，B正確；由示意圖可知，a和b兩者的一氯代物都有4種，故C正確；由質量守恒定律可知，反應①的產物為一氧化碳和水，反應②有碳氫鍵、碳碳單鍵和氫氧鍵的形成，D錯誤。
5．煤氣化是有效利用化石能源的手段之一，有關反應為①C＋H2O(g)CO＋H2、②CO＋H2OCO2＋H2，獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學習小組為探究氣體的成分，進行了如下實驗：
[實驗]　使水蒸氣通過灼熱的焦炭，收集反應后的氣體。
[提出假設]　對氣體的成分提出了三種假設。
假設1：該氣體是CO、H2、H2O。
假設2：該氣體是CO2、H2、H2O。
(1)假設3：____________________________________。
[設計實驗方案，驗證假設]
擬用圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，驗證上述假設3(加熱裝置和導管等在圖中略去，實驗前裝置內部的空氣已經排盡)。
(2)按氣流從左至右連接各儀器，用題中小寫字母表示接口的連接順序(儀器可重復使用)：混合氣→dc→______→________→________→________→________→ij。
(3)儀器A中需要加入的試劑名稱為__________，其中反應的化學方程式可能有
___________________________________________________________________。
(4)儀器B中需加入試劑的名稱是____________，其作用是_____________________________。
(5)本實驗的尾氣需處理，處理的方法為_______________________________________。
答案：(1)該氣體是CO、H2、H2O、CO2
(2)ij　gh　ef　ab　dc
(3)氧化銅(或其他合理答案)　CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2
(4)無水硫酸銅　檢驗混合氣體中是否有水
(5)可在裝置最后的導氣管口放一燃著的酒精燈將氣體燃燒(或其他合理答案)
解析：(1)根據反應原理，混合氣體組成存在三種情況，第三種情況的氣體組成為CO、H2、H2O、CO2。
(2)為了驗證混合氣中含CO、H2、H2O、CO2，實驗儀器的先后連接順序為檢驗水分→檢驗二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→還原裝置→檢驗水分→檢驗二氧化碳，儀器連接順序為混合氣體→dc→ij→gh→ef→ab→dc→ij。
(3)儀器A用于檢驗氫氣和一氧化碳，可以選用氧化銅，利用氫氣、一氧化碳加熱還原氧化銅完成檢驗，反應的化學方程式為CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2。
(4)白色的無水硫酸銅遇水后變為藍色，所以可在裝置B中加入無水硫酸銅(CuSO4)，通過觀察顏色是否改變來確定混合氣體中是否有水蒸氣。
(5)一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環境，可在裝置最后的導管口處放一個點燃的酒精燈，利用燃燒的方法消除CO的污染。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑