8.(6分)天然气广泛应用于生产和生活，其主要成分是甲烷($\mathrm{CH}_4$)。
(1)天然气属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的$\mathrm{SO}_2$及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点是。

(3)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得$\mathrm{CO}$和$\mathrm{H}_2$。该反应的化学方程式为。

8.(1)不可再生
(2)等质量的天然气燃烧释放的热量多,产生的二氧化硫少
(3)$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal[高温]{Ni} 2CO + 2H_{2}}$

【分析】
本题围绕天然气的相关知识设置三个问题，分别考查能源分类、燃料的优缺点分析及化学方程式书写。解题时需结合能源的分类依据、图表信息对比、化学方程式的书写规则逐一分析：(1)根据化石能源的形成特点判断能源类型；(2)对比图表中1g天然气和1g煤燃烧的SO₂质量与热量，总结天然气作燃料的优点；(3)根据题目给出的反应物、生成物、反应条件，结合原子守恒配平化学方程式。
【解析】
(1) 天然气属于化石燃料，是经过漫长地质年代形成的，短期内无法再生，因此属于不可再生能源；
(2) 观察柱状图可知：室温下充分燃烧1g天然气和1g煤，天然气产生的SO₂质量远小于煤，且释放的热量远大于煤，因此用天然气作燃料的优点是等质量的天然气燃烧释放的热量多，产生的二氧化硫少；
(3) 反应物为$\ce{CH_{4}}$和$\ce{CO_{2}}$，反应条件是Ni作催化剂、高温，生成物为$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$，根据原子守恒配平后，化学方程式为$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal[高温]{Ni} 2CO + 2H_{2}}$。
【答案】
(1) 不可再生
(2) 等质量的天然气燃烧释放的热量多，产生的二氧化硫少
(3) $\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal[高温]{Ni} 2CO + 2H_{2}}$
【知识点】
能源分类、燃料的利用、化学方程式书写
【点评】
本题结合生活实际考查基础化学知识，需要学生具备从图表中提取有效信息的能力，掌握化学方程式的书写规则，整体难度适中。
【难度系数】
0.5

9.(8分)化学使人类能够物尽其用。如图是石油综合利用的示意图。

(1)将石油加热炼制,利用石油中各成分的不同,将它们分离可得到不同产品。
(2)城镇家庭经常用罐装液化石油气作燃料,烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色,锅底出现黑色,需要将灶具的进风口调大,目的是。烹调结束,关闭燃气灶阀门利用的灭火原理是。
(3)在汽油中加入适量乙醇作汽车燃料,可适当节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气对环境的污染。写出乙醇充分燃烧的化学方程式:。

9.(1)沸点
(2)提供充足的空气,使燃料充分燃烧 清除可燃物
(3)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 3H_{2}O}$

【分析】
本题考查石油的综合利用、燃烧与灭火原理、化学方程式的书写。解题思路：(1)石油是多种有机物组成的混合物，各成分沸点不同，加热炼制时利用沸点差异分离，即分馏；(2)火焰呈黄色、锅底变黑是燃料不完全燃烧，调大进风口是补充充足空气使燃料充分燃烧；关闭燃气灶阀门是移走可燃物灭火；(3)乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水，根据反应事实配平化学方程式。
【解析】
(1)石油属于混合物，含多种沸点不同的成分，加热炼制时利用各成分沸点不同进行分离，得到不同产品，故填沸点。
(2)燃气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色，说明燃料燃烧不充分，调大进风口可提供充足的空气（氧气），使燃料充分燃烧；关闭燃气灶阀门，是将可燃物移走，利用的灭火原理是清除可燃物。
(3)乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）充分燃烧，与氧气在点燃条件下反应，生成二氧化碳和水，化学方程式为：$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 3H_{2}O}$。
【答案】
(1)沸点
(2)提供充足的空气，使燃料充分燃烧；清除可燃物
(3)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 3H_{2}O}$
【知识点】
石油的分馏、燃烧与灭火原理、化学方程式书写
【点评】
本题为化学基础应用题，围绕石油综合利用、燃烧相关知识及化学方程式书写展开，知识点均为教材核心基础内容，难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.7

10.(12分)2023年3月，我国首次实现“固态氢能”发电并网。“绿电”(由可再生能源发的电)与“绿氢”(通过可再生能源发电直接制取的氢)转化的示意图如图所示。

(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为。从宏观视角看，水由组成；从微观视角分析电解水反应的实质是。
(2)电解水过程可将电能转化为能。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩氢能源时氢分子间的间隔变(选填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是。

10.(1)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$ 氢元素和氧元素 分子分成原子,原子重新组合成新分子
(2)化学
(3)小
(4)燃烧产物是水,无污染(或:热值高等)

【分析】
本题围绕“固态氢能”发电并网的情境，考查电解水、物质的组成与构成、分子性质及氢能源的相关知识。解题时需结合各知识点逐一分析：第(1)题需掌握电解水的化学方程式书写、物质宏观组成的描述及化学反应的微观实质；第(2)题判断电解水的能量转化；第(3)题根据分子的特性分析压强对分子间隔的影响；第(4)题结合氢气燃烧的特点分析其优点。
【解析】
(1) 电解水时，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；从宏观视角，物质由元素组成，因此水由氢元素和氧元素组成；从微观视角，化学反应的实质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，故电解水的反应实质是水分子分成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子。
(2) 电解水过程中，消耗电能，将电能转化为化学能储存于生成的氢气和氧气中。
(3) 分子间存在间隔，高压加注压缩氢能源时，压强增大，氢分子间的间隔变小。
(4) 氢气作为燃料，燃烧产物只有水，不会污染环境，且氢气的热值高，是理想的清洁能源。
【答案】
(1)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；氢元素和氧元素；分子分成原子，原子重新组合成新分子
(2)化学
(3)小
(4)燃烧产物是水，无污染(或：热值高等)
【知识点】
电解水反应；物质的宏观组成；分子的性质；氢能源的优点
【点评】
本题结合实际情境考查初中化学基础知识点，难度较低，注重核心概念的理解与应用，学生掌握相关基础即可解答。
【难度系数】
0.8

三、计算题(本大题共1小题,共6分)
11.(6分)我国建立了全球首个“城市垃圾→航天级燃料”融合系统:城市固体废弃物经过厌氧发酵产生甲烷($CH_4$),甲烷经航天级的提纯工艺净化后,可作火箭燃料。若要让16 kg的$CH_4$完全燃烧,至少需要$O_2$的质量是多少？

11.解:设至少需要氧气的质量为x。
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
16 64
16 kg x
$\dfrac{16}{64}=\dfrac{16\ \mathrm{kg}}{x}$ $x=64\ \mathrm{kg}$
答:至少需要$\ce{O_{2}}$的质量是64 kg。

【分析】
要计算16kg CH₄完全燃烧所需O₂的质量，需依据化学方程式进行计算，具体思路为：先写出甲烷完全燃烧的正确化学方程式，确定反应中甲烷与氧气的质量比，再设未知量，代入已知甲烷质量列比例式求解，最后得出结果作答。
【解析】
解：设至少需要氧气的质量为x。
甲烷完全燃烧的化学方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
反应中$\ce{CH_{4}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为：16 : (2×32) = 16 : 64
则根据质量比关系可得：
$\dfrac{16}{64} = \dfrac{16\ \mathrm{kg}}{x}$
解得：$x = 64\ \mathrm{kg}$
【答案】
至少需要$\ce{O_{2}}$的质量是64 kg。
【知识点】
根据化学方程式的计算；化学方程式的书写
【点评】
本题是初中化学基础的化学计算题，考察学生对根据化学方程式计算步骤的掌握，解题流程清晰，是化学计算的核心考点，难度较低。
【难度系数】
0.7