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主题四 化学与社会
专题 13 燃料及其利用
01模拟基础练
【题型一】化学反应中的能量变化
【题型二】能源的开发与利用
【题型三】能源的使用对环境的影响
02 真题实战练
03 重难创新练
题型一 化学反应中的能量变化
1．下列有关化学反应与能量的说法，正确的是
A．化学反应伴随着能量变化
B．化学反应不一定遵循质量守恒定律
C．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
2．下列对能量转化的描述错误的是
A．电解水制氢：电能→化学能 B．天然气燃烧：化学能→内能
C．蓄电池放电：电能→化学能 D．汽油机的做功冲程：内能→机械能
3．下列叙述中正确的是
A．化学反应伴随着能量变化
B．人类利用的能源都是通过化学反应获得的
C．化学反应过程中都会发生放热现象
D．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
4．人类需要的能量可以由化学反应产生。下列过程中，利用了化学反应产生能量的是
A．火箭发射 B．风力发电 C．干冰制冷 D．水力发电
题型二 能源的开发与利用
5．天然气中主要含有的气体是
A． B． C． D．
6．下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是
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A．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
B．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
C．利用石油分馏得到煤油、柴油等产品属于化学变化
D．液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料
7．下列不属于新能源的是
A．石油 B．潮汐能 C．风能 D．太阳能
8．石油古称“洧水”，《汉书》中“高奴县洧水可燃”、《梦溪笔谈》中“予知其烟可用，试扫其烟为
墨，黑光如漆”，下列关于“洧水”的说法错误的是
A．具有可燃性 B．是一种黏稠状液体
C．是可再生能源 D．含有碳元素
9．新能源的开发利用能有效缓解能源危机。下列属于新能源的是
A．煤 B．地热能 C．石油 D．天然气
10．能源短缺是人类社会面临的重大问题，世界各国都在努力寻找和开发新能源。埋于海底将来可能会替
代化石燃料的新能源是
A．煤 B．石油 C．天然气 D．可燃冰
11．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的
构想(如图所示)。下列说法正确的是
A．光分解催化剂是反应物
B．过程②是化学能转化为电能
C．太阳能是不可再生能源
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
12．化石燃料对人类社会非常重要。
（1）石油、天然气、 是常见的化石燃料。
（2）《梦溪笔谈》记载：“鄜、延境内有石油…..燃之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑”。“烟甚
浓”是由于石油 造成。
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（3）石油综合利用过程中会产生炼油碱渣，要将碱渣中的 Ca2+转化为 CaCO 垢除去，如图为不同
3
pH值时水中碳酸化合物的形态，控制pH在 （填字母）以上有更好的处理效果，理由是
。
a．4．5 b.6.3 c.8.3. d.10.5
（4）天然气常用作燃料，将天然气转化为其他含碳化合物是其高值化利用的有效途径。以天然气为
主要原料生产甲醇（CHOH）的生产流程如图所示：
3
i.甲醇属于 （“有机物”或“无机物”），甲醇中氧元素和氢元素的质量比为 。
ii.从微观角度解释，天然气能被压缩的原因是 。
iii.转化炉主要生成合成气CO和H，写出合成塔中反应的化学方程式 。
2
（5）将低浓度的 CO、H 回流到压缩机的意义是 。
2
13．煤、石油和 被称为三大化石燃料，它们均属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源；
氢气是理想的清洁燃料，写出氢气燃烧的化学方程式 。
14．煤层气
煤层气俗称“瓦斯”，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分的烃类气体，属于非常规天然气。煤层气
是煤的伴生矿产资源，热值高，燃烧后几乎不产生废气。煤层气在空气中的浓度达到5%~16%时，遇
明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。
开发利用煤层气可以提高瓦斯事故防范水平，有效减排温室气体，改善大气环境质量，改善能源结
构，产生巨大的经济效益等。煤层气的开采一般有地面钻井开采和井下瓦斯抽放系统抽出两种方式，
前者是常见的煤层气开采方式。
煤层气的用途很广泛，它可用作民用燃料、工业燃料等，还可以用于生产金刚石等高附加值产品，深
受市场青睐。
依据短文内容，回答下列问题：
（1）煤层气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 。
（2）为了安全生产，在煤矿的矿井里应张贴________（填字母）标志。
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A． B．
C． D．
（3）将开采的煤层气处理为液态进行运输，该过程的微观实质是 。
（4）常见的煤层气开采方式是 。开发利用煤层气的好处有 （写一点）。
（5）利用煤层气生产出的金刚石可用于 （写一条）。
题型三 能源的使用对环境的影响
15．“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体通过各种形式进行抵消，达到二
氧化碳或温室气体相对“零排放”。以下行为中有利于实现“碳中和”的是
A．燃煤取暖 B．植树造林 C．高炉炼铁 D．生物呼吸
16．减少碳排放是实现碳中和的重要途径之一，下列措施不利于减少碳排放的是
A．开发利用清洁能源 B．乘坐公共交通工具
C．废旧金属回收利用 D．煤炭脱硫燃烧发电
17．成都市以“公园城市示范区”建设为统领，以“双碳”目标为牵引，助力城市绿色低碳转型．下列做
法不符合这一理念的是
A．建设低碳场馆B．使用清洁能源 C．推广绿色交通 D．就地焚烧秸秆
18．成都是旅游胜地，倡议“低碳旅行”。下列不符合“低碳旅行”行为的是
A．提倡全民自驾游 B．尽可能设置步行道
C．乘坐电瓶车观光 D．大力发展绿色住宿
1．（2024·北京·中考真题）下列燃料在 中充分燃烧时，不会产生 的是
A． B．CO C． D．
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2．（2024·广东广州·中考真题）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是
A．石油属于化石燃料，是不可再生能源
B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D．太阳能电池可将太阳能转化为电能
3．（2024·湖北·中考真题）在探究甲烷的元素组成时，做了如下图的两个实验。下列说法错误的是
A．燃烧时火焰呈（淡）蓝色
B．左侧烧杯内壁有小液滴产生
C．右侧烧杯内壁石灰水变浑浊
D．可得出甲烷含有氧元素
4．（2024·重庆·中考真题）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是
A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油
5．（2023·四川攀枝花·中考真题）开发和利用新能源是解决能源和环境问题的重要途径。下列属于新能源
的是
A．石油 B．氢能 C．煤 D．天然气
6．（2024·山东淄博·中考真题）我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充
分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是
A．碳中和是指用碱中和产生的 B．途径①表示植物的光合作用
C．途径②中部分 最终转变为碳酸盐D．化石燃料燃烧使 排放量增加
7．（2024·山东菏泽·中考真题）低碳环保的生活理念已深入人心。下列做法与这一理念不相符的是
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A．垃圾分类投放，实现资源回收 B．安装太阳能灯，利用新能源
C．用可降解塑料，减少白色污染 D．利用工业废水，直接浇灌农田
8．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）科普阅读
北京冬奥会期间，近千辆氢燃料电池大巴车参与服务。氢燃料电池系统包括电堆、氢气供应系统、氧
气供应系统等。氢气和氧气通过在电堆中发生化学反应，实现能量转化。氢燃料电池效率高，发电效
率达到80%以上。随着氢燃料电池汽车的广泛使用，氢能产业链也得到长足发展。
氢的储运是氢能产业链中的瓶颈问题。目前，储氢技术有了新的发展，其中金属氢化物储氢是把氢以
氢化物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料的质量储氢密度（储氢后氢元素在储氢材料
中的质量分数）。
（1）氢燃料电池的能量转化形式是 。
（2）结合图示，储氢材料中最理想的是 。
（3）氢燃料电池具有广阔应用前景的依据是 （写一条即可）。
9．（2024·云南·中考真题）新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和 。在有石油的地方，一般
都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为 。
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调 (填“小”或“大”)燃气灶
的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程
如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和 不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。
（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 (答一
点即可)。
10．（2024·广东·中考真题）加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同
制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
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储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸
附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条
件下生成液氨，进行储存。
依据上文，回答问题。
（1）电解水制氢的化学方程式为 。
（2）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 和 (填字母)。
a.风能发电制氢 b.煤燃烧发电制氢 c.核能发电制氢
（3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。
（4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的 储存方式。
（5）“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
（6）写出氢能的一种应用 。
11．（2024·山东烟台·中考真题）氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源
的关键。
（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产
生。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变
的是 。
（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如 ），从而进行氢的储存，
该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。
（5）我国科学家实现了天然气（ ）制氢的突破，在 条件下，将天然气与水蒸气直接转化为
氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
（6）氢气是理想的清洁能源，原因是 。
12．（2024·安徽·中考真题）甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
（1）装置甲可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用该装置制取氧气的化学方程式为 。
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（2）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是______(填
字母序号)。
A． B． C．
（3）甲烷难溶于水，密度比空气的小，实验室收集甲烷的方法是 (写1种即可)。
（4）用装置丙验证甲烷的组成时，为保证安全，点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元
素的现象有______(填字母序号)。
A．火焰呈淡蓝色
B．干燥的烧杯壁出现水雾
C．倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊
1．氢气是一种低碳高效的清洁能源，是实现碳中和的能源载体。2024年3月21日，我国自主研制的首列
氢能源市域列车运行试验成功。
实验室制氢
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（1）实验室用A装置制取氢气的化学方程式为 ，收集装置是 （填序号）。
（2）用E装置收集氧气，能确定气体已经集满的时机是 。
（3）已知一氧化氮气体难溶于水，密度比空气略小，在空气中容易与氧气发生反应生成二氧化氮，
则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 （填序号）。
（4）下列对各装置的叙述中错误的是 （填数字编号）。
①可用D装置收集密度比空气大的气体
②若用C装置收集 时，可将燃着的木条伸入煤气瓶中验满
③若用E装置收集气体时，应在气泡连续均匀冒出时才收集
以水制氢
某种利用太阳能以水制氢的过程如图1所示。
（5） 中Fe的化合价为 。
（6）反应Ⅰ属于 反应（填基本反应类型）。
（7）写出反应Ⅱ的化学方程式 。
提纯氢气
（8）提纯氢气可使用金属膜透氢，微观过程如图2，从微观角度描述该过程 。
2．能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
（1）化石燃料包括煤、 、天然气。
（2）煤燃烧时排放的SO 等污染物会形成 。
2
（3）为推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式，在工业生产中，要尽量吸收不可避免的碳排放。
一种利用NaOH溶液来吸收CO 的流程如图所示。回答下列问题。
2
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①X的化学式是 。
②一定条件下，合成塔中发生反应生成甲醇(CHOH)和一种常见的液体物质，则该合成塔中发生反应
3
的化学方程式为 。
③甲醇是一种无色透明，具有挥发性的液体，有毒性，能损伤视神经。在空气中燃烧生成水和二氧化
碳。可用于制造生长促进剂，还可以用来生产甲醛。下列有关甲醇的用途，说法正确的是 (填标
号)。
A．作为燃料 B．用于配制饮用酒
C．制甲醛 D．制造生长促进剂
3．能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。
（一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
（1）将石油加热炼制，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产
品。
（2）天然气用途非常广泛，可作为燃料直接使用。其完全燃烧的化学方程式为 。当家用燃气
灶火焰呈黄色，锅底出现黑色固体时，此时可将灶具的进风口 （填“调大”或“调小”）。
（二）氢气被看作是理想的“绿色能源”，氢能产业包含氢气的制备、储存、运输和应用等多个环
节。
Ⅰ．制备“氢气”：
（3）用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。图1装置通过控制开关连接 或 ，可交替得到
和 ，制 时，连接 （填“ ”或“ ”）；改变开关连接方式，可得 。
（4） 催化重整是目前大规模制取 的重要方法，生产过程中涉及的主要反应有：
； 。如图2，向 催化重整体系中投入定
量的CaO可提高 百分含量。而投入纳米CaO时 的百分含量最大，原因可能是 。
Ⅱ．储存“氢气”：
（5）氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微粒视角分析，主要原因是 。
（6）新型镁铝合金（ ）是一种储氢材料，在氩气的氛围中，将一定比例的金属镁和铝熔炼得
到镁铝合金。熔炼时须通入氩气，其目的是 。
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Ⅲ．运输“氢气”：
（7）主要有3种运输方式：管道、气瓶车和液氢槽车。 的运输成本与运输距离的关系如图3所
示。从图中可分析，运输成本受距离影响较大的运输方式是 。
Ⅳ．应用“氢气”：
（8）氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢，下列微观示意图①、②、③、④分别代表
该反应中的某个过程。生成过氧化氢的微观过程的正确顺序应该是 。
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