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10. $\mathscr{B}$ （2024·江苏扬州期中）“化学链燃烧”是新的燃烧概念，即燃料不直接与空气接触燃烧，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率等特点。某“化学链燃烧”的过程如图所示，下列叙述错误的是 （
A.空气反应器中发生的反应为 $2Cu_{2}O + O_{2}\xlongequal{△}4CuO$，铜元素的化合价升高
B.X 中氮气的含量比空气中的高
C.与直接燃烧相比，该过程有利于 $CO_{2}$ 的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧相比“化学链燃烧”消耗的氧气多
D
）A.空气反应器中发生的反应为 $2Cu_{2}O + O_{2}\xlongequal{△}4CuO$，铜元素的化合价升高
B.X 中氮气的含量比空气中的高
C.与直接燃烧相比，该过程有利于 $CO_{2}$ 的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧相比“化学链燃烧”消耗的氧气多
答案
10.D
解析
【分析】首先明确化学链燃烧的原理：空气反应器中，载氧体$\ce{Cu_{2}O}$与空气中的$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{CuO}$；燃料反应器中，$\ce{CuO}$与燃料$\ce{CH_{4}}$反应，生成$\ce{Cu_{2}O}$、$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，实现载氧体循环。需逐一分析各选项，结合反应原理、化合价变化、物质分离特点、燃烧耗氧量等知识判断正误。
【解析】
选项A：空气反应器中，反应物为$\ce{Cu_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CuO}$，反应方程式为$\ce{2Cu_{2}O + O_{2}\xlongequal{△}4CuO}$。$\ce{Cu_{2}O}$中$\ce{Cu}$元素化合价为+1价，$\ce{CuO}$中$\ce{Cu}$元素化合价为+2价，铜元素化合价升高，A叙述正确。
选项B：空气进入空气反应器后，$\ce{O_{2}}$与$\ce{Cu_{2}O}$反应被消耗，剩余的主要是$\ce{N_{2}}$，因此$\mathrm{X}$中氮气的含量比空气中的高，B叙述正确。
选项C：直接燃烧时，燃料与空气接触，生成的$\ce{CO_{2}}$会与$\ce{N_{2}}$等混合，而该过程中燃料反应器排出的是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，便于分离捕集$\ce{CO_{2}}$，C叙述正确。
选项D：甲烷燃烧的反应为$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$，无论直接燃烧还是“化学链燃烧”，等质量的甲烷完全燃烧消耗的氧气量相同，D叙述错误。
【答案】D
【知识点】氧化还原反应、甲烷的燃烧反应
【点评】本题结合“化学链燃烧”的新情境，考查化学反应原理的应用，需理解载氧体的循环过程，结合化合价、燃烧反应的定量关系等知识分析，难度适中，侧重对知识迁移应用能力的考查。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A：空气反应器中，反应物为$\ce{Cu_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CuO}$，反应方程式为$\ce{2Cu_{2}O + O_{2}\xlongequal{△}4CuO}$。$\ce{Cu_{2}O}$中$\ce{Cu}$元素化合价为+1价，$\ce{CuO}$中$\ce{Cu}$元素化合价为+2价，铜元素化合价升高，A叙述正确。
选项B：空气进入空气反应器后，$\ce{O_{2}}$与$\ce{Cu_{2}O}$反应被消耗，剩余的主要是$\ce{N_{2}}$，因此$\mathrm{X}$中氮气的含量比空气中的高，B叙述正确。
选项C：直接燃烧时，燃料与空气接触，生成的$\ce{CO_{2}}$会与$\ce{N_{2}}$等混合，而该过程中燃料反应器排出的是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，便于分离捕集$\ce{CO_{2}}$，C叙述正确。
选项D：甲烷燃烧的反应为$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$，无论直接燃烧还是“化学链燃烧”，等质量的甲烷完全燃烧消耗的氧气量相同，D叙述错误。
【答案】D
【知识点】氧化还原反应、甲烷的燃烧反应
【点评】本题结合“化学链燃烧”的新情境，考查化学反应原理的应用，需理解载氧体的循环过程，结合化合价、燃烧反应的定量关系等知识分析，难度适中，侧重对知识迁移应用能力的考查。
【难度系数】0.6
11. B 煤的燃烧会产生大量二氧化碳。通过煤的综合利用可获得多种产品，有很多用途，其中汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是（
A.煤加工成汽油、煤油等液体燃料的变化属于物理变化
B.石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化属于化学变化
C.煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质
D.煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素
D
）A.煤加工成汽油、煤油等液体燃料的变化属于物理变化
B.石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化属于化学变化
C.煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质
D.煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素
答案
11.D
解析
【分析】
本题围绕煤和石油的综合利用、物质变化类型、空气污染物判断、煤的组成等知识点设置选项，需结合相关化学概念逐一分析每个选项的表述，判断其正误后选出正确答案。
【解析】
逐个分析选项：
A选项：煤加工成汽油、煤油等液体燃料，是通过煤的干馏（化学变化过程）生成了新物质，属于化学变化，而非物理变化，故A错误；
B选项：石油分馏是利用各成分沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，而非化学变化，故B错误；
C选项：二氧化碳是空气的正常组成成分，不属于污染空气的物质，污染空气的主要物质是二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等，故C错误；
D选项：煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢元素和少量的硫、氮等元素，该表述正确，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
煤的组成、物质的变化、空气污染物
【点评】
本题考查化石燃料相关的基础化学知识点，难度较低，需要学生准确掌握物理变化与化学变化的区别、空气污染物的范围、煤的组成等内容，属于易得分题。
【难度系数】
0.8
本题围绕煤和石油的综合利用、物质变化类型、空气污染物判断、煤的组成等知识点设置选项，需结合相关化学概念逐一分析每个选项的表述，判断其正误后选出正确答案。
【解析】
逐个分析选项：
A选项：煤加工成汽油、煤油等液体燃料，是通过煤的干馏（化学变化过程）生成了新物质，属于化学变化，而非物理变化，故A错误；
B选项：石油分馏是利用各成分沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，而非化学变化，故B错误；
C选项：二氧化碳是空气的正常组成成分，不属于污染空气的物质，污染空气的主要物质是二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等，故C错误；
D选项：煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢元素和少量的硫、氮等元素，该表述正确，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
煤的组成、物质的变化、空气污染物
【点评】
本题考查化石燃料相关的基础化学知识点，难度较低，需要学生准确掌握物理变化与化学变化的区别、空气污染物的范围、煤的组成等内容，属于易得分题。
【难度系数】
0.8
二、填空题
12. $\mathit{B}$ （2024·江苏盐城阶段）化学与生活密切相关，请按要求回答下列问题：
(1)化石燃料包括煤、
(2)煤燃烧时排放出
(3)“低碳”是全世界的主题，以下流程是通过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应，实现“低碳”，从而更好地通过化学反应为人类造福。
①上述流程中可循环利用的物质是
②从图中分析得出的下列结论中，不正确的是
A. 上述循环过程中不需要吸收能量
B. 涉及的化学反应中元素的化合价均不变
C. 水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
D. 二氧化碳与氢气在复合催化剂的作用下得到的产物是混合物
③汽油中加入乙醇作汽车燃料可节省石油资源，乙醇的化学式为
12. $\mathit{B}$ （2024·江苏盐城阶段）化学与生活密切相关，请按要求回答下列问题：
(1)化石燃料包括煤、
石油
和天然气，它们属于不可再生
（填“可再生”或“不可再生”）能源；天然气燃烧的化学方程式为$CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O$
。(2)煤燃烧时排放出
$SO_{2}$
（写化学式）、氮的氧化物等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。(3)“低碳”是全世界的主题，以下流程是通过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应，实现“低碳”，从而更好地通过化学反应为人类造福。
①上述流程中可循环利用的物质是
二氧化碳
。②从图中分析得出的下列结论中，不正确的是
ABC
（填字母）。A. 上述循环过程中不需要吸收能量
B. 涉及的化学反应中元素的化合价均不变
C. 水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
D. 二氧化碳与氢气在复合催化剂的作用下得到的产物是混合物
③汽油中加入乙醇作汽车燃料可节省石油资源，乙醇的化学式为
$C_{2}H_{5}OH$
；如果燃烧不充分会生成$CO$；现将一定质量的$CO$和$CO_{2}$的混合气体通入足量的石灰水中，充分反应后，生成的沉淀质量恰好等于原混合气体的质量，则原混合气体中$CO$和$CO_{2}$的质量比为$14:11$
。答案
12.(1)石油 不可再生 $CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O$
(2)$SO_{2}$ (3)①二氧化碳 ②ABC ③$C_{2}H_{5}OH$
$14:11$
(2)$SO_{2}$ (3)①二氧化碳 ②ABC ③$C_{2}H_{5}OH$
$14:11$
解析
【分析】
本题围绕化学与能源、环境及化学计算展开，需逐一分析各小问：(1)回忆化石燃料的种类、能源分类及甲烷燃烧的化学方程式；(2)明确酸雨的形成与煤燃烧产生的SO₂有关；(3)①根据流程图判断可循环物质；②分析各选项的正误，需结合化学反应中的化合价、催化剂、物质分类等知识；③掌握乙醇的化学式，利用CO₂与石灰水反应的化学方程式，结合沉淀质量等于原混合气体质量的条件计算CO和CO₂的质量比。
【解析】
(1) 化石燃料包括煤、石油、天然气，它们短期内无法再生，属于不可再生能源；天然气的主要成分是甲烷（CH₄），甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$。
(2) 煤中含有硫元素，燃烧时会生成二氧化硫（$\ce{SO_{2}}$），二氧化硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要污染物。
(3) ①从流程图可知，二氧化碳参与反应后，又被分离浓缩回到初始环节，因此可循环利用的物质是二氧化碳；
②选项分析：
A. 水生成氢气需要吸收光能等能量，并非不需要吸收能量，该结论错误；
B. 水生成氢气时，氢元素化合价从+1价变为0价，化合价发生改变，该结论错误；
C. 水生成氢气所用的催化剂是复合催化剂，不一定是二氧化锰，该结论错误；
D. 二氧化碳与氢气反应得到的产物是液化石油气、汽油、甲醇等多种物质，属于混合物，该结论正确；故不正确的是ABC；
③乙醇的化学式为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$；设混合气体中CO的质量为$x$，$\ce{CO_{2}}$的质量为$y$，$\ce{CO_{2}}$与石灰水反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$，则生成$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$\frac{100y}{44}$，根据题意，沉淀质量等于原混合气体质量，即$x + y = \frac{100y}{44}$，解得$x = \frac{14y}{11}$，因此原混合气体中CO和$\ce{CO_{2}}$的质量比为$14:11$。
【答案】
12.(1)石油；不可再生；$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$ (2)$\ce{SO_{2}}$ (3)①二氧化碳；②ABC；③$\ce{C_{2}H_{5}OH}$；$14:11$
【知识点】
化石燃料与能源、酸雨成因、低碳化学、化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学学科的基础知识点，涵盖能源、环境、物质循环及化学计算，需要学生熟练掌握相关概念，同时具备分析流程图和化学计算的能力，整体难度适中，适合阶段检测使用。
【难度系数】
0.5
本题围绕化学与能源、环境及化学计算展开，需逐一分析各小问：(1)回忆化石燃料的种类、能源分类及甲烷燃烧的化学方程式；(2)明确酸雨的形成与煤燃烧产生的SO₂有关；(3)①根据流程图判断可循环物质；②分析各选项的正误，需结合化学反应中的化合价、催化剂、物质分类等知识；③掌握乙醇的化学式，利用CO₂与石灰水反应的化学方程式，结合沉淀质量等于原混合气体质量的条件计算CO和CO₂的质量比。
【解析】
(1) 化石燃料包括煤、石油、天然气，它们短期内无法再生，属于不可再生能源；天然气的主要成分是甲烷（CH₄），甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$。
(2) 煤中含有硫元素，燃烧时会生成二氧化硫（$\ce{SO_{2}}$），二氧化硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要污染物。
(3) ①从流程图可知，二氧化碳参与反应后，又被分离浓缩回到初始环节，因此可循环利用的物质是二氧化碳；
②选项分析：
A. 水生成氢气需要吸收光能等能量，并非不需要吸收能量，该结论错误；
B. 水生成氢气时，氢元素化合价从+1价变为0价，化合价发生改变，该结论错误；
C. 水生成氢气所用的催化剂是复合催化剂，不一定是二氧化锰，该结论错误；
D. 二氧化碳与氢气反应得到的产物是液化石油气、汽油、甲醇等多种物质，属于混合物，该结论正确；故不正确的是ABC；
③乙醇的化学式为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$；设混合气体中CO的质量为$x$，$\ce{CO_{2}}$的质量为$y$，$\ce{CO_{2}}$与石灰水反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$，则生成$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$\frac{100y}{44}$，根据题意，沉淀质量等于原混合气体质量，即$x + y = \frac{100y}{44}$，解得$x = \frac{14y}{11}$，因此原混合气体中CO和$\ce{CO_{2}}$的质量比为$14:11$。
【答案】
12.(1)石油；不可再生；$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$ (2)$\ce{SO_{2}}$ (3)①二氧化碳；②ABC；③$\ce{C_{2}H_{5}OH}$；$14:11$
【知识点】
化石燃料与能源、酸雨成因、低碳化学、化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学学科的基础知识点，涵盖能源、环境、物质循环及化学计算，需要学生熟练掌握相关概念，同时具备分析流程图和化学计算的能力，整体难度适中，适合阶段检测使用。
【难度系数】
0.5
