【正文】 環(huán)境沒有污染 ,而且燃燒熱值高 ,來源廣 ,因此是最理想的 清潔能源。 6.(2022河南鄭州一模 ,25)2022年 12月 ,我國華北地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣。霧霾的產(chǎn)生 ,除 氣候因素外 ,煤、汽油和柴油等化石燃料的大規(guī)模使用也是一個重要因素。針對霧霾的產(chǎn)生 原因 ,我市近年積極地采取了以下措施 : (1)加快燃煤企業(yè)的“煤改氣” (改燃煤為燃天然氣 )工程。 今年 ,我市供暖就已經(jīng)改為燃天然氣了。請寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式。 (2)積極推進(jìn)煤化工工程。 如將焦炭和水蒸氣反應(yīng)制取水煤氣 (主要成分是氫氣和一氧化碳 )等。請寫出檢驗干燥的水煤 氣中含有碳、氫兩種元素的方法 (簡述操作、現(xiàn)象及結(jié)論 )。 (3)大力治理汽車尾氣污染。 ①用“乙醇汽油”替代“汽油”可節(jié)約石油資源、減少空氣污染。寫出乙醇完全燃燒的化 學(xué)方程式 : 。 ②對汽車尾氣管加裝催化轉(zhuǎn)化裝置 ,進(jìn)行尾氣處理。下圖是治理汽車尾氣反應(yīng)的微觀過程 ,其 化學(xué)方程式為 。 ? (4)提醒市民出行注意自我防護(hù)。 如出行佩戴填充活性炭的口罩等?？谡种小懊藜啞焙汀盎钚蕴俊钡淖饔梅謩e是 。 (5)積極提倡使用氫能、太陽能、風(fēng)能等清潔能源。 ①請寫出實驗室制取氫氣的化學(xué)方程式。 ②已知 2 g氫氣完全燃燒放出熱量 kJ,16 g甲烷完全燃燒放出熱量 kJ。若需要熱量 8 903 kJ,請計算 :用氫氣作燃料比用甲烷作燃料少向空氣中排放二氧化碳多少克 ?若取得同樣多 的熱量需要燃燒氫氣多少克 ?(注 :燃燒均為完全燃燒 ) 答案 (1)CH4+2O2? CO2+2H2O (2)點(diǎn)燃干燥的水煤氣 ,用干而冷的小燒杯罩住火焰 ,燒杯內(nèi)壁有水霧 ,說明含有氫元素 。迅速倒 轉(zhuǎn)燒杯 ,加入少量澄清石灰水振蕩 ,發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁 ,說明含有碳元素。 (或其他合理答案 ) (3)① C2H5OH+3O2? 2CO2+3H2O ② 2CO+2NO? 2CO2+N2 (4)過濾可吸入顆粒物和吸附有害氣體 (5)① Zn+H2SO4? ZnSO4+H2↑ ②設(shè)用氫氣作燃料比用甲烷作燃料少向空氣中排放二氧化碳的質(zhì)量為 x。 CH4~CO2~熱量 16 g 44 g kJ x 8 903 kJ ? =? x=440 g 設(shè)取得同樣多的熱量需要燃燒氫氣的質(zhì)量為 y。 kJ 903 kJH2 ~ 熱量 2 g kJ y 8 903 kJ ? =? y= g 答 :用氫氣作燃料比用甲烷作燃料少向空氣中排放二氧化碳的質(zhì)量為 440 g。取得同樣多的熱量 需要燃燒氫氣 g。 2 kJ 903 kJ解析 (1)甲烷的化學(xué)式是 CH4,完全燃燒生成二氧化碳和水 ,書寫化學(xué)方程式時注意配平和標(biāo) 明條件。 (2)水煤氣的主要成分是氫氣和一氧化碳 ,可利用檢驗燃燒后生成物中有水和二氧化 碳的方法推知?dú)?、碳元素的存在?(3)①乙醇的化學(xué)式為 C2H5OH,完全燃燒后生成水和二氧化 碳 ,書寫化學(xué)方程式時注意配平和標(biāo)明反應(yīng)條件 。②根據(jù)微觀示意圖確定反應(yīng)物和生成物的化 學(xué)式 ,然后按照化學(xué)方程式的書寫原則書寫即可。 (4)口罩中“棉紗”可過濾固體顆粒物 ,“活 性炭”可吸附有害氣體。 (5)①實驗室中用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣。 B組 2022— 2022年模擬 提升題組 (時間 :35分鐘 分值 :35分 ) 一、選擇題 (每小題 1分 ,共 5分 ) 1.(2022河南省實驗中學(xué)摸底 ,1)下列利用化學(xué)反應(yīng)獲得電能的是 ? ( ) 答案 C 火力發(fā)電需要燒煤 ,煤燃燒生成二氧化碳等物質(zhì) ,屬于化學(xué)變化。太陽能發(fā)電是把 光能轉(zhuǎn)化為電能 。風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能 。水力發(fā)電是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 ,均沒有發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)。 2.(2022河南焦作一模 ,3)2022年世界環(huán)境日中國主題是“綠水青山就是金山銀山”。下列做 法與這一主題 不相符 的是 ? ( ) 、農(nóng)藥 答案 C 大量使用化肥和農(nóng)藥 ,會污染水體和土壤 ,不符合環(huán)境保護(hù)的主題。 3.(2022河南新鄉(xiāng)一模 ,4)青少年應(yīng)強(qiáng)化安全意識 ,提升安全素養(yǎng)。下列采取的措施錯誤的是 ? ( ) 答案 D 天然氣的主要成分是甲烷 ,其密度小于空氣 ,故應(yīng)在天然氣燃?xì)庠钌戏桨惭b報警 器。 4.(2022河南漯河第一實驗中學(xué)聯(lián)考二 ,6)化學(xué)變化常常伴隨著能量的改變 ,下列常見化學(xué)反應(yīng) 的能量變化與其他三項不同的是 ? ( ) 答案 A 碳和二氧化碳反應(yīng)需要高溫 ,反應(yīng)吸熱 。氫氧化鋇和稀硫酸、鐵和鹽酸的反應(yīng)均會 放熱 。甲烷燃燒也會放出熱量。 知識歸納 常見的放熱反應(yīng) :所有的燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、活潑金屬與酸的反應(yīng)、生石灰與 水的反應(yīng)等 (氫氧化鈉溶于水放熱屬于物理變化 )。常見的吸熱反應(yīng) :多數(shù)需要高溫或加熱條件 的反應(yīng) ,如碳和二氧化碳的反應(yīng)等 (硝酸銨溶于水吸熱屬于物理變化 )。 5.(2022河南鄭州一模 ,9)汽車自燃時 ,下列措施正確的是 ? ( ) ,讓風(fēng)把火吹滅 、車窗全部打開 ,用滅火器對準(zhǔn)火源噴滅火劑 ,使溫度降低至著火點(diǎn)以下 答案 C 汽車自燃時加速行駛 ,風(fēng)不足以把溫度降到可燃物著火點(diǎn)以下 ,反而會引入更多的 氧氣 ,使火勢更旺 ,故 A不正確 。把引擎蓋、車窗全部打開會引入更多的氧氣 ,使火勢更旺 ,故 B不 正確 。小火時 ,用滅火器對準(zhǔn)火源噴滅火劑 ,可以及時將火撲滅 ,故 C正確 。打開汽車空調(diào) ,不足以 使溫度降到可燃物的著火點(diǎn)以下 ,故 D不正確。 思路分析 根據(jù)燃燒的條件進(jìn)行分析 ,所采取的措施只有能破壞燃燒的條件時 ,才可以滅火。 易錯警示 火災(zāi)發(fā)生時 ,開窗通風(fēng)會降低有害氣體的含量 ,但因引入更多的氧氣會使火勢更 旺。 二、填空題 (共 5分 ) 6.(2022河南鄭州二模 ,16)(3分 )燃料有不同的狀態(tài)。請寫出一種液體燃料燃燒的化學(xué)方程式 : 。常見的氣體燃料有 (寫 2種 ),在空氣中燃燒 的化學(xué)方程式為 (寫 1個 )。 答案 C2H5OH+3O2? 2CO2+3H2O(合理即可 ) CO、 H CH4(答出其中任意 2種 ,若答出乙炔等合理答案也給分 ) CH4+2O2? CO2+2H2O (或其他合理答案 ) 解析 常見的液體燃料有酒精、汽油等 。常見的氣體燃料有一氧化碳 (煤氣 )、甲烷 (天然氣 )、 氫氣、乙炔等。 審題技巧 認(rèn)真讀題 ,注意題目中的限定條件。 7.(2022河南安陽一模 ,17)(2分 )在某爆炸事故的現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)存放有某物質(zhì) X,該物質(zhì)能與水劇烈反 應(yīng)生成易燃?xì)怏w乙炔和氫氧化鈣 ,同時放出大量的熱 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 X+2H2O? C2H2↑ +Ca(OH)2,則 X的化學(xué)式為 。若該物質(zhì)在倉庫中失火 ,請寫出一種可采用的滅火方法 。 答案 CaC2 用沙土覆蓋 (或用干粉滅火器滅火 ,答案合理均可 ) 解析 根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變推知 ,X的化學(xué)式為 CaC2。X與水反應(yīng)生成易燃?xì)? 體乙炔 ,因此該物質(zhì)著火時不宜用水撲滅 ,可用沙土蓋滅或用干粉滅火器滅火等。 易錯警示 CaC2可與水反應(yīng)生成可燃性氣體 ,因此不能用水撲滅 CaC2引起的火災(zāi)。 三、簡答題 (共 9分 ) 8.(2022河南信陽一模 ,21)(2分 )能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。 (1)酒精 (乙醇 )在生活中常作清潔燃料 ,其燃燒的反應(yīng)原理是什么 (用化學(xué)方程式表示 )? (2)使燃料充分燃燒 ,對于節(jié)約能源非常重要。使燃料充分燃燒時除需要有充足的空氣外 ,還需 滿足什么條件 ? 答案 (1)C2H5OH+3O2? 2CO2+3H2O(1分 ) (2)燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。 (1分 ) 解析 (1)酒精完全燃燒生成二氧化碳和水 。(2)要使燃料充分燃燒 ,需要滿足的條件 :一是需要 有充足的空氣 ,二是可燃物與空氣要有足夠大的接觸面積。 9.(2022河南平頂山二模 ,22)(3分 )2022年 5月 18日 ,中國首次海域“可燃冰”試采成功。下圖所 示轉(zhuǎn)化關(guān)系中 ,化合物 M的水合物是可燃冰的主要成分 ,P是通常狀況下密度最小的氣體。 ? (1)寫出 M、 Q的化學(xué)式。 (2)寫出 M與 N反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案 (1)M:CH4 Q:CO2 (2)CH4+2O2? CO2+2H2O 解析 M的水合物是可燃冰的主要成分 ,則 M是甲烷 。密度最小的氣體是氫氣 ,則 P為氫氣 。甲 烷、氫氣燃燒都需要氧氣 ,則 N是氧氣 。氫氣燃燒生成水 ,則 R是水 ,甲烷燃燒生成水和二氧化碳 , 則 Q是二氧化碳。 10.(2022河南預(yù)賽 ,27)(4分 )2022年冬天 ,北方地區(qū)霧霾嚴(yán)重 ,減少大氣污染物需要使用高效清 潔燃料。 (1)氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)有哪些 ?(寫出兩條即可 ,下同 ) (2)使燃料充分燃燒 ,可以減少大氣污染物的排放。充分燃燒的條件有哪些 ? 答案 (1)潔凈 ,熱值高等。 (合理即可 ) (2)和氧氣有足夠大的接觸面積 ,有足夠多的氧氣。 解析 (1)氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn) :一是燃燒的生成物是水 ,不會污染空氣 。二是熱值高 。三是來 源廣。 (2)使燃料充分燃燒需滿足的條件 :一是有充足的氧氣 ,二是可燃物與氧氣有足夠大的接 觸面積。 易錯警示 解答該題時 ,注意區(qū)分可燃物燃燒的條件和燃料充分燃燒的條件。 四、綜合應(yīng)用題 (共 16分 ) 11.(2022河南鄭州一模 ,25)(16分 )2022年 5月 18日 ,我國首次海域“可燃冰”試采成功 ,“可燃 冰”的主要成分是甲烷水合物。 (1)用金剛石做成的鉆頭開采海域“可燃冰” ,利用了金剛石的 (填物理性質(zhì) ) 的性質(zhì)。 (2)康康在實驗室制取甲烷時用下圖裝置收集 ,則氣體應(yīng)該從 端通入 (填“ m”或 “ n” )。 ? (3)下圖為甲烷與水反應(yīng)的微觀示意圖。請寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式。 ? (4)運(yùn)用燃燒法可確定甲烷的元素組成。 ①請寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式。 ②請寫出確定甲烷的元素組成的實驗方案 (簡要寫出實驗操作、現(xiàn)象及結(jié)論 )。 (5)“煤改氣”可降低煤的消耗 ,減少空氣污染 ,但也造成了今年的“氣荒” ,可燃冰的開采將 會緩解這一狀況。已知 :1 kg 甲烷完全燃燒放出熱量 55 700 kJ,1 kg含硫 5%的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒 放出熱量 29 000 kJ。請計算 : ① 1 kg甲烷完全燃燒放出的熱量與多少千克含硫 5%的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的熱量相等 (保留 到小數(shù)點(diǎn)后兩位 )。 ②完全燃燒 1 kg甲烷 ,理論上可減少排放二氧化硫多少千克 ? 答案 (1)硬度大 (1分 ) (2)n(1分 ) (3)CH4+H2O? CO+3H2(2分 ) (4)① CH4+2O2? CO2+2H2O(2分 ) ②驗純后 ,點(diǎn)燃甲烷 ,用干而冷的小燒杯罩住火焰 ,燒杯壁有水霧 ,說明含有氫元素 (2分 )。迅速倒 轉(zhuǎn)燒杯 ,加入少量澄清石灰水振蕩 ,發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁 ,說明含有碳元素 (1分 )。 (或其他合理答 案 ) (5)①燃燒 1 kg甲烷相當(dāng)于燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量為 : ? 1 kg= kg(2分 ) ②設(shè)燃燒 kg標(biāo)準(zhǔn)煤放出二氧化硫的質(zhì)量為 x。 S+O2 ? SO2(2分 ) 32 64 kg 5% x ? =? (2分 ) 55 70029 kg 5%x ?x= kg(1分 ) 答 :略。 解析 (1)金剛石做鉆頭 ,利用了金剛石硬度大的性質(zhì)。 (2)甲烷的密度比空氣小 ,用多功能瓶利用排氣法收集時 ,氣體要短進(jìn)長出 ,即氣體應(yīng)該從 n口進(jìn) 入。 (3)由圖可知 ,反應(yīng)前后均有水分子存在 ,說明水是過量的 ,則化學(xué)方程式為 CH4+H2O? CO+3H2。 (4)①甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CH4+2O2? CO2+2H2O。②要確 定甲烷的組成元素 ,可利用燃燒后驗證生成物的方法 ,即驗純后 ,點(diǎn)燃甲烷 ,用干而冷的小燒杯 罩在火焰上方 ,燒杯內(nèi)壁有水霧 ,說明含有氫元素 。迅速倒轉(zhuǎn)燒杯 ,加入少量澄清石灰水振蕩 ,發(fā) 現(xiàn)石灰水變渾濁 ,說明含有碳元素。 (5)先求出燃燒 1 kg甲烷相當(dāng)于燃燒含硫 5%的標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量為 kg,然后計算燃燒 kg含 硫 5%的標(biāo)準(zhǔn)煤放出二氧化硫的質(zhì)量即可。