专题一 燃烧与灭火

灭火应分情况而论,如油、气类着火不能用水来灭火;电器、电线类着火要先切断电源,再用干粉灭火器灭火;图书馆、实验室着火用二氧化碳灭火器灭火;室内着火时不能开窗通风等。
专题二 能源与环境
(1)化石能源燃烧排放出的大量二氧化碳会导致温室效应增强。
(2)煤燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物会造成酸雨。
(3)煤、石油的燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等有害气体和粉尘,会导致雾霾等环境问题。
(4)汽车尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等。
综合运用·融合
天然气不仅是优质的能量来源,还是宝贵的化工资源。经过多年努力,我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。
方法一:煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下,一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷,其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二:开发煤层气,煤层气指储存在煤层中,以甲烷为主要成分的烃类物质,俗称“瓦斯”,是与煤伴生、共生的气体资源。
方法三:开发可燃冰,可燃冰的主要成分是甲烷水合物,甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示,可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生井喷意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸,所以可燃冰的开采困难。

根据以上材料,回答下列问题。
(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用
(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为$\ce{CO + 3H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压} CH_{4} + H_{2}O}$,则二氧化碳转化为甲烷的原理为
(3)从物质分类角度分析,方法二中的煤层气属于
(4)根据方法三,判断有关可燃冰的说法正确的是
A. 在$15\ °\mathrm{C}$和$100×10^{5}\ \mathrm{Pa}$时,可燃冰能稳定存在
B. 可燃冰开采时若出现差错,可能导致严重的自然灾害
(5)碳中和中的“碳”是指
A. 植树造林
B. 焚烧秸秆
C. 节能减排
D. 燃放烟花
灭火应分情况而论,如油、气类着火不能用水来灭火;电器、电线类着火要先切断电源,再用干粉灭火器灭火;图书馆、实验室着火用二氧化碳灭火器灭火;室内着火时不能开窗通风等。
专题二 能源与环境
(1)化石能源燃烧排放出的大量二氧化碳会导致温室效应增强。
(2)煤燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物会造成酸雨。
(3)煤、石油的燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等有害气体和粉尘,会导致雾霾等环境问题。
(4)汽车尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等。
综合运用·融合
天然气不仅是优质的能量来源,还是宝贵的化工资源。经过多年努力,我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。
方法一:煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下,一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷,其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二:开发煤层气,煤层气指储存在煤层中,以甲烷为主要成分的烃类物质,俗称“瓦斯”,是与煤伴生、共生的气体资源。
方法三:开发可燃冰,可燃冰的主要成分是甲烷水合物,甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示,可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生井喷意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸,所以可燃冰的开采困难。
根据以上材料,回答下列问题。
(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用
甲烷化催化剂
。(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为$\ce{CO + 3H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压} CH_{4} + H_{2}O}$,则二氧化碳转化为甲烷的原理为
$\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$
(写化学方程式)。(3)从物质分类角度分析,方法二中的煤层气属于
混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。(4)根据方法三,判断有关可燃冰的说法正确的是
B
(填字母)。A. 在$15\ °\mathrm{C}$和$100×10^{5}\ \mathrm{Pa}$时,可燃冰能稳定存在
B. 可燃冰开采时若出现差错,可能导致严重的自然灾害
(5)碳中和中的“碳”是指
$\ce{CO_{2}}$
(填“$\ce{CO}$”或“$\ce{CO_{2}}$”)。我国政府提出努力争取2060年前实现碳中和,下列做法符合碳中和理念的是AC
(填字母)。A. 植树造林
B. 焚烧秸秆
C. 节能减排
D. 燃放烟花
答案
(1)甲烷化催化剂
(2)$\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$
(3)混合物
(4)B
(5)$\ce{CO_{2}}$ AC
(2)$\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$
(3)混合物
(4)B
(5)$\ce{CO_{2}}$ AC
解析
【分析】
本题围绕燃烧与能源、环境相关知识点,结合材料信息逐一分析各小问:
1. 第(1)问需从方法一的描述中提取反应的关键条件;
2. 第(2)问需仿照一氧化碳转化的化学方程式,配平二氧化碳与氢气反应的方程式,注意反应条件;
3. 第(3)问根据煤层气的组成判断物质类别;
4. 第(4)问结合材料中可燃冰的性质,分析选项的正误;
5. 第(5)问明确碳中和的“碳”,再根据碳中和理念判断符合的做法。
【解析】
(1) 根据方法一的描述:“一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷,其中‘甲烷化催化剂’在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用”,可知关键反应条件是使用甲烷化催化剂。
(2) 仿照一氧化碳转化的反应式,二氧化碳与氢气在高温、高压和甲烷化催化剂作用下反应,配平后化学方程式为:$\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$。
(3) 煤层气以甲烷为主要成分,还含有其他烃类物质,由多种物质组成,属于混合物。
(4) A选项:材料提到可燃冰离开海床迅速分解,说明其稳定存在有特定温度和压强范围,15℃时可燃冰无法稳定存在,A错误;B选项:材料指出可燃冰开采差错可能导致井喷、海底塌方、海啸等严重自然灾害,B正确,故选B。
(5) 碳中和中的“碳”指$\ce{CO_{2}}$;符合碳中和理念的做法:A植树造林可吸收$\ce{CO_{2}}$,C节能减排可减少$\ce{CO_{2}}$排放,B焚烧秸秆、D燃放烟花均会增加$\ce{CO_{2}}$排放,故选AC。
【答案】
(1) 甲烷化催化剂
(2) $\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$
(3) 混合物
(4) B
(5) $\ce{CO_{2}}$;AC
【知识点】
化学方程式书写、物质分类、能源与环境保护
【点评】
本题结合材料信息考察燃烧、能源与环境相关的基础化学知识,注重学生的信息提取能力和基础应用能力,整体难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕燃烧与能源、环境相关知识点,结合材料信息逐一分析各小问:
1. 第(1)问需从方法一的描述中提取反应的关键条件;
2. 第(2)问需仿照一氧化碳转化的化学方程式,配平二氧化碳与氢气反应的方程式,注意反应条件;
3. 第(3)问根据煤层气的组成判断物质类别;
4. 第(4)问结合材料中可燃冰的性质,分析选项的正误;
5. 第(5)问明确碳中和的“碳”,再根据碳中和理念判断符合的做法。
【解析】
(1) 根据方法一的描述:“一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷,其中‘甲烷化催化剂’在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用”,可知关键反应条件是使用甲烷化催化剂。
(2) 仿照一氧化碳转化的反应式,二氧化碳与氢气在高温、高压和甲烷化催化剂作用下反应,配平后化学方程式为:$\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$。
(3) 煤层气以甲烷为主要成分,还含有其他烃类物质,由多种物质组成,属于混合物。
(4) A选项:材料提到可燃冰离开海床迅速分解,说明其稳定存在有特定温度和压强范围,15℃时可燃冰无法稳定存在,A错误;B选项:材料指出可燃冰开采差错可能导致井喷、海底塌方、海啸等严重自然灾害,B正确,故选B。
(5) 碳中和中的“碳”指$\ce{CO_{2}}$;符合碳中和理念的做法:A植树造林可吸收$\ce{CO_{2}}$,C节能减排可减少$\ce{CO_{2}}$排放,B焚烧秸秆、D燃放烟花均会增加$\ce{CO_{2}}$排放,故选AC。
【答案】
(1) 甲烷化催化剂
(2) $\ce{CO_{2} +4H_{2} \xlongequal[催化剂]{高温、高压}CH_{4} +2H_{2}O}$
(3) 混合物
(4) B
(5) $\ce{CO_{2}}$;AC
【知识点】
化学方程式书写、物质分类、能源与环境保护
【点评】
本题结合材料信息考察燃烧、能源与环境相关的基础化学知识,注重学生的信息提取能力和基础应用能力,整体难度适中。
【难度系数】
0.7
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