文档内容
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主题四 化学与社会
专题 13 燃料及其利用
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 化学反应中的能量变化
考点二 能源的开发与利用
考点三 能源的使用对环境的影响
04题型精研·考向洞悉
题型一 化学反应中的能量变化
考向01 能量转化与化学变化的关系
考向02 能量变化的实际应用
考向03 常见的吸热放热反应
题型二 能源的开发与利用
考向01 能源的分类
考向02 化石燃料的开发与使用
考向03 氢气的制取与性质实验
考向04 氢能源的开发与利用
考向05 其它新能源的开发与利用
题型三 能源的使用对环境的影响
考向01 温室效应与碳中和问题
考向02 低碳环保
跨学科实践活动 调查家用燃料的变迁和合理使用
考点 课标要求 命题预测
知道放热反应；了解吸热反应；了解能量的意义。 本专题的内容也是中考常考
化学反应中的
了解煤的成分与煤的干馏；了解石油的成分及石油的 的考点，考查内容相对而言
能量变化
占比较少，大部分属于容易
分馏原理；熟练掌握甲烷的理化性质。
能源的开发与 了解使用化石燃料对环境的影响；知道造成温室效应 题。主要以选择题、填空
题、科普阅读题等形式呈
利用 的原因；了解酸雨的成因和危害。
了解能源的分类；知道清洁能源和新能源；掌握氢气 现，也常结合新情境和热点
能源的使用对 的优点及制取方法；掌握乙醇的理化性质及制取途径。 问题进行考查。
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环境的影响
考点一 化学反应中的能量变化
化学反应不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，通常表现为 变化。还可以转化为其他形式的能
量，如电能。
1．放热反应与吸热反应
（1）化学上把有热量放出的反应称为 。
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例如：物质的燃烧，金属与酸的反应等。
不燃烧产生热量
（2）化学上把吸收热量的反应称为 。
例如：高锰酸钾分解，碳和二氧化碳的反应等。
C＋CO=====2CO
2
2．吸、放热反应的应用
（1）人利用体内 放出的热量维持 ，提供机体活动所需要的 ；
（2）利用燃料燃烧放出的热量来 、煮熟食物、发电、冶炼金属等；
（3）火力发电厂通过燃料的燃烧产生 ，再将热能转化为 ， 再进一步转化为电能，
从而实现火力发电。
（4）工业中常用水蒸气通过炽热焦炭生产水煤气（主要成分是 和 ），这一反应是
反应。反应方程式： 。
3．其他能量的转化
①太阳能电池是将太阳能转化为电能；
②火力发电是将化学能转化为电能；
③新能源汽车充电是将电能转化为化学能。
1.在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着 的变化。许多化学反应中的 变
化主要表现为热量的 或 。
2.化学反应不仅能产生 ，还可以产生电能。如氢能源电池汽车所使用的电能就是通过 转化
而来的。
1．（2024·江苏镇江）如图为氢能开发与利用的示意图。
（1）制氢中的能量转化：太阳能→电能→ 能。
（2）燃料电池中反应的化学方程式为 。
考点二 能源的开发与利用
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一、化石燃料
（1）三大化石燃料包括_________、_________和_________，它们是_________ (填“可再生”或“不可再
生”)能源，属于_______ (填“纯净物”或“混合物”)。
（2）煤和石油
煤 石油
古代植物的遗骸经过一系列复杂 古代动植物的遗骸在地壳中经过复杂变化形成的
形成
的变化形成的
元素组成 主要 ，少量H、N、O、S 主要含_________，少量S、O、N
类型 _________ _________
黏稠液体，黑色或棕色，不溶于水，密度比水
状态 黑色固体，有光泽
小，无固定的熔点、沸点
（3）煤和石油的综合利用
a.煤综合利用（化学变化）
b.石油炼制（物理变化）
（4）天然气
①天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，主要成分是 ，是一种最简单的 _。有石油的
地方就有天然气。甲烷也叫沼气、坑气，化学式为 。
②甲烷的性质
物理
纯净的甲烷是 、 的气体，密度比空气 ， 溶于水，可用
性质
收集
化学 具有可燃性，燃烧时产生 火焰， 大量的热，生成的气体能使
性质 变浑浊。①完全燃烧的化学方程式为__ 。
②不完全燃烧： 。
（5）可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成
的。
a.可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。
b.可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。
二、能源的利用与开发
（1）能源分类
类型 定义 实例
可再生能源 其本身的转化或被人类的利用而 的 太阳能、生物质能、水能、风
能源 能、地热能等
不可再生能源 其本身的转化或被人类的利用而 的 煤、石油、天然气
能源
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（2）清洁能源
①氢气
物理性质 通常情况下，氢气是一种
化学性质
△ 点燃
还原性：H＋CuO==== ；可燃性：2H+O=====
2 2
作燃料的优点和缺点 优点：燃烧 ；燃烧产物是水， ；可由水分解得到，
缺点：制取成本高，贮存、运输困难
实验室制取 反应药品
反应原理 Zn+H SO=====
2 4
反应装置
或
收集方法 向下排空法（密度比空气小）、排水法（难溶于水）
②乙醇( C HOH)
2 5
俗名
化学性质 在空气中燃烧时放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为
点燃
C HOH＋3O====
2 5 2
优点
制取
（3）其他新能源
①目前正在开发和利用的新能源有 和 等。
②海底埋藏着大量的“ ”它的主要成分是甲烷水合物，是甲烷与水在低温和高压条件下形成的。
a.可燃冰的优点：能量高、热值大，有望成为未来新能源。
b.可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。
③目前氢气作为燃料，还不能广泛应用，因为制取氢气的 ；已经应用的领域有航
天、氢氧燃料电池等。
1.为了使煤得到充分利用，将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成很多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气
等，此过程是化学变化。石油的炼制是根据石油各成分的沸点不同，通过分馏使之分离，此过程是物理变
化。
2.瓦斯气体是甲烷与空气的混合气体，点燃（或遇明火）时可能发生爆炸，这种爆炸就是瓦斯爆炸，所以
使用天然气之前，一定要检验气体的纯度。
1．（2024·重庆）能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是
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A．风能 B．氢能 C．石油 D．潮汐能
2．（2024·福建）请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
（1）传统汽车能源主要来自石油。
①从物质分类角度看，石油属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
②汽油作汽车燃料的缺点有 （写一个）。
（2）天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①甲烷（CH）和乙醇（C HO）均属于 （填“无机”或“有机”）化合物。
4 2 6
②天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式为 。
（3）电池可给新能源汽车提供动力。
①电动汽车的电池放电时，其能量转化方式为 能转化为电能。
②以“使用电动汽车代替燃油车是否能减少CO 的排放”为题进行小组辩论，你的看法和理由是
2
。
考点三 能源的使用对环境的影响
1．化石燃料燃烧造成空气污染的原因
（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如 、NO 等。
2
（2）燃料燃烧不充分，产生 等。
（3）未燃烧的 及炭粒、尘粒等排放到空气中形成 。
2．酸雨
（1）煤燃烧时产生二氧化硫(或SO)和氮氧化物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水
2
会形成 (pH<5.6的雨水)。
（2）酸雨的危害：破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等。
（3）酸雨的防治：① 工厂废气处理后排放；② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤；③ 改善汽车用燃料
（如压缩天然气CNG和液化石油气LPG）；④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、
新能源。
3．温室效应
（1）成因： 、 、 及 物质引起全球气温上升的现
象。
（2）危害：
① 将可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市；
②使 ，造成农业减产；
③ 、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加；
④ ，改变生物多样性等。
（3）防治措施
a.改善燃料结构，如煤脱硫等
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b.使用清洁燃料，开发新能源
c.尽量使燃料完全燃烧
d.植树造林
1.酸雨的形成与二氧化硫和氮的氧化物有关，与一氧化碳、二氧化碳无关。
2.二氧化碳不属于空气污染物，但它含量过高会加剧“温室效应”。
1．（2024·山东东营）我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实
现“碳达峰，碳中和”的是
A．绿色出行 B．焚烧垃圾 C．节约用纸 D．随手关灯
题型一 化学反应中的能量变化
►考向01 能量转化与化学变化的关系
1．（2023·福建）下列过程中，利用了化学反应产生的能量的是
A．海水晒盐 B．干冰制冷
C．风力发电 D．火箭发射
2．（2024·内蒙古通辽）通过化学课的学习，我们可以从不同视角认识化学反应。关于反应
。下列说法不正确的是
A．物质变化：镁和氧气反应生成氧化镁
B．能量变化：镁燃烧将化学能转化为热能、光能
C．反应条件：镁接触氧气就能燃烧
D．反应现象：发出耀眼白光、释放大量热、生成白色粉末
►考向02 能量变化的实际应用
3．（2024·西藏）阅读科普材料，用所学化学知识回答下列问题。
现代社会依赖化石燃料，如石油和天然气。然而，化石燃料不仅终将会被耗尽，也会引发如全球变暖等环
境问题。因此，我们需要新一代能源来摆脱对化石燃料的依赖，在我们对新能源的期待中，燃料电池登场
了。
许多人都学习过电解水这一科学实验，即对水通电以获得气态的氢气 和氧气( )。燃料电池扭转了这
一反应，它让氢气和氧气发生反应来获取电能。
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燃料电池有望成为一种绿色能源，因为其唯一的生成物是水 。然而，尽管有“电池”之名，燃料电池
却并不能像锂电池那样可以储存电能。由于能够直接以氢气作为燃料来发电，燃料电池还有“小型发电
厂”之称。
(节选自《科学世界》)
（1）写出燃料电池中氢气和氧气在一定条件下发生反应来获取电能的化学方程式： ，该反应属于
反应(填基本反应类型)。
（2）燃料电池工作时将化学能转化为 。
（3）燃料电池有望成为一种绿色能源的原因： 。
►考向03 常见的吸热放热反应
4．（2024·黑龙江绥化）构建知识网络是一种重要的学习方法。A﹣F是初中化学常见的六种物质，其中A
﹣E属于五种不同类别的物质（单质、氧化物、酸、碳、盐），D是常见的溶剂、B和E是配制波尔多液
的主要成分，F是钠盐。它们之间有如图所示的关系（图中“—”表示两种物质之间能发生化学反应。
“→”表示一种物质能转化为另一种物质。部分反应物、生成物及反应条件已略去）。请回答下列问题。
（1）写出B的化学式 。
（2）写出E﹣F的化学方程式 。
（3）D﹣E的反应属于 反应（填“吸热”或“放热”）。
5．（2023·内蒙古赤峰）早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛
的工艺。大意是：先将干燥的木头烧成灰（含KCO），用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰即可。其反应过
2 3
程如下：
完成下列问题：
（1）操作a的名称 。
（2）反应I （填“吸收”或“放出”）热量。
（3）整个过程中能够循环利用的物质是 。
（4）写出该过程中任意一个反应的化学方程式 。
题型二 能源的开发与利用
►考向01 能源的分类
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6．（2024·江苏盐城）中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
（5）《汉书》记载：“高奴县有洧水，可燃”。洧水中含有石油，石油属于 能源（选填“可再
生”或“不可再生”）。
►考向02 化石燃料的开发与使用
7．（2024·四川泸州）《汉书》中记载：“高奴县有洧水，可燃”。这里地下冒出的黑色“洧水”指的是
A．石油 B．猪油 C．矿泉水 D．盐湖水
8．（2024·江苏常州）下列关于化石燃料的说法正确的是
A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳
9．（2024·吉林）吉林省松原塔区盛产石油和天然气，回答下列问题。
（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 ；
（2）天然气的主要成分是甲烷（ ），请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
10．（2023·辽宁大连）燃料对人类社会的发展起重要的作用。
（1）化石燃料包括煤、石油、 。使用脱硫煤，可减少 气体的排放，防止降雨时形成酸雨。
（2）化石燃料燃烧会产生二氧化碳。我国某些油田已实现将捕集来的二氧化碳输入岩层中驱油，并将二
氧化碳封存在其中、该技术的应用既可以减缓 ，又可以提高 。
（3）现代社会对能量的需求不断增加，目前人们正在利用和开发的新能源之一是 。
►考向03 氢气的制取与性质实验
11．（2024·四川泸州）实验室可用如图装置制备与收集H。下列有关说法错误的是
2
A．反应原理为：
B．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C．关闭旋塞后H 将反应液压入长颈漏斗中
2
D．用向上排空气法代替图中的收集方法
12．（2023·四川宜宾）氢气作为一种清洁、高能燃料，越来越受到人们关注。某小组同学设计下图所示装
置制取氢气并验证氢气在空气里燃烧。
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回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）图①中，发生反应的化学方程式是 。除采用图示方法外，还可以用 法收集氢气。
（3）点燃氢气前应先检验氢气的纯度。操作：试管中的水排尽后， ；若发出 ，表明气体不
纯。
（4）如图②，在尖嘴管管口点燃纯净的氢气，上方罩一个冷而干燥的小烧杯。观察到的现象：纯净的氢
气在空气中安静燃烧， 。
►考向04 氢能源的开发与利用
13．（2024·湖南长沙）绿色能源助力新质生产力的发展．从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是
A．煤 B．汽油 C．柴油 D．氢气
14．（2023·湖南长沙）液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原
因是
A．氢气本身无毒 B．氢气制取成本高和贮存困难
C．氢气燃烧放出的热量多 D．氢气燃烧产物不污染空气
15．（2024·宁夏）目前，我国在氢能领域已形成较完整的产业链，掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动
力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。
（1）氢燃料电池中，氢气作为燃料，氢元素的化合价由0价变为 价。
（2）氢燃料电池是一种直接将 能转化为电能的装置。
（3）氢能在交通运输等领域的推广应用，可以有效减少 。
（4）目前人类开发和利用的新能源还有 (填一种)。
►考向05 新能源的开发与利用
16．（2023·辽宁阜新）为了践行“美丽中国”的理念，开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源
的是
A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气
17．（2023·江苏扬州）关于某可再生能源的描述如下：该能源储量巨大，但阴雨天等因素会影响其使用。
如图为该能源在生活中的运用。该能源是
A．地热能 B．太阳能 C．水能 D．化石燃料
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题型三 能源的使用对环境的影响
►考向01 温室效应与碳中和问题
18．（2024·四川德阳）大量排放的CO 造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO，含
2 2
量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A．大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO 含量持续升高
2
B．将CO 压入地下实现碳封存，CO 分子间隔变小、运动停止
2 2
C．CO 被绿色植物光合作用吸收,CO 分子变成了其他分子
2 2
D．江河湖海的水体吸收CO 过程中既有物理变化,又有化学变化
2
19．（2023·湖南长沙）为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
（1）罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，请你从分子的角度分析并解释
；
（2）使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是 ；
（3）若将 36g 水完全分解最多能产生氢气的质量是 g；
（4）转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化。下列属于自然界转
化的是_________。
A．光合作用 B．海洋吸收 C．工业利用
►考向02 低碳环保
20．（2024·山东济南）2024年5月15日“全国低碳日”的活动主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列选
项中，不符合绿色低碳生活方式的是
A．日常生活中，尽量多使用一次性餐具 B．节约用电，及时关闭不使用的电器
C．尽量选择步行、骑行或公交等方式出行 D．减少使用塑料袋和过度包装物
21．（2024·内蒙古赤峰）社会发展需要人与自然和谐共生。生活中的下列做法，符合低碳环保理念的是
①积极植树种草 ②乘公交车出行 ③废弃电池深埋
④践行光盘行动 ⑤随意丢弃垃圾 ⑥自备购物布袋
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A．①②④⑥ B．①③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥
跨学科实践活动
调查家用燃料的变迁和合理使用
【内容结构】
1．家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如图所示：
（1）燃料对于人类有重要作用，如人们利用燃料燃烧放出的 做饭、取暖等；
（2）图示中的燃料主要来源于煤、 和天然气等。
（3）燃料燃烧时要注意通风，含碳燃料不充分燃烧会产生 （填一物质），污染空气；
（4）新型燃料中，最理想的燃料是 ，其燃烧放出热量高，产物只是水；
（5）家用燃料使用的发展历程，体现了下列中的
A 要加强环境保护意识
B 禁止使用化石燃料
C 用化学方法解决能源短缺问题
2．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。为达
成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量捕集、利用和封存不可避免的碳排放。
（1）“碳减排”。从能源结构看减排。我国近20年一次能源消费结构对比如图1。
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①根据图1，2000-2020年能源消费结构中逐渐升高的是 。利用天然气代替含硫煤做家庭燃料
的优点是可以减少 的排放。做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，则需将灶具进风口
（填“调大”或“调小”）即可恢复正常的淡蓝色火焰。
②人类活动排放CO 的主要途径有 （写一个）等。下列燃料在O 中燃烧时，不会产生
2 2
CO 的是 （填序号）。
2
A 天然气B 氢气C 肼（NH）
2 4
③写出日常生活中你能做到的一种“低碳”行为： 。
（2）“碳捕获”。利用化学方法吸收CO 是实现“碳捕获”的方法之一。海水吸收CO 的产物是
2 2
。若用石灰乳（主要成分是氢氧化钙），“捕获”CO，反应的化学方程式为 。
2
（3）“碳利用”。我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO 的转化。反应原理如下图所示：
2
①反应前后未发生改变的微观粒子有 （填一种即可）。
②上述反应的化学方程式为 。
（4）“碳封存”。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO 化合生成碳酸镁，碳酸镁的化学式为
2
。作为参与者，除本题中的措施外，请写一条有利于实现“碳中和”的措施 。
3．家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气
等发展历程。探究小组开展相关项目式活动。
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任务一：认识燃烧条件
（1）钻木取火(如图1)，说明可燃物燃烧需要 。
任务二：调控燃烧
（2）探究小组以纯柴油(D100)、含乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象，探究乙
醇部分替代柴油，燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如
图2，可得到结论 (答一点)。
任务三：燃料多样化
甲醇(CHOH)是全球公认的新型清洁可再生能源。捕集工业废气中的CO 与“绿氢”合成甲醇，是实现
3 2
“碳中和”的重要出路之一。探究小组对甲醇燃烧产物展开了探究。
【提出问题】甲醇燃烧产物有哪些?
【查阅资料】白色无水CuSO 粉末遇水变蓝色。
4
【猜想与假设】
（3）猜想一：CO、HO；
2 2
猜想二：CO、HO；
2
猜想三：
【实验探究】
将甲醇在一定量O 中的燃烧产物依次通过如下图装置(部分夹持，固定装置省略)进行验证：
2
（4）实验过程中观察到装置A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中 (填实验现
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象)。
（5）装置B中反应的化学方程式为 。实验过程中装置F的作用是 ；
【得到结论】猜想三成立。
（6）在此实验中，甲醇燃烧使用O 而非空气的原因是 。
2
15
