《2018-2019學年高中化學 主題3 合理利用化學能源 課題3 汽車燃料清潔化作業(yè)1 魯科版選修1 .doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學年高中化學 主題3 合理利用化學能源 課題3 汽車燃料清潔化作業(yè)1 魯科版選修1 .doc（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

課題3 汽車燃料清潔化 ,) [基礎達標] 1．以節(jié)能減排為基礎的低碳經(jīng)濟是保持社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟的是(　　) A．發(fā)展氫能和太陽能 B．限制塑料制品的使用 C．提高原子利用率，發(fā)展綠色化學 D．盡量用純液態(tài)有機物代替水做溶劑 解析：選D。所謂低碳經(jīng)濟，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。發(fā)展氫能和太陽能、限制塑料的使用和發(fā)展綠色化學都符合低碳經(jīng)濟。 2．目前許多城市的大街上出現(xiàn)了采用“PLG＋汽油”雙燃料系統(tǒng)的出租車，其尾氣中的有害氣體比普通車型下降了80%左右，較大程度地減輕了汽車尾氣對城市環(huán)境造成的污染。下列物質(zhì)中不屬于汽車尾氣有害物質(zhì)的是(　　) A．CO和SO2　　　　　　　 B．NO和NO2 C．CO2和H2O D．炭粒和含鉛化合物 解析：選C。CO2雖能引發(fā)溫室效應，但它是大氣的組分之一，不是大氣污染物。 3．下表為某汽車在不同速率時所產(chǎn)生的空氣污染物質(zhì)量(按汽車平均行駛1 km計算)： 污染物 速率/kmh－1 50 80 120 一氧化碳/g 8.7 5.4 9.6 氮的氧化物/g 0.6 1.5 3.8 碳氫化合物/g 0.7 0.6 0.8 根據(jù)上表，下列說法不正確的是(　　) A．汽車行駛時，污染物中CO含量最高 B．汽車速率為120 kmh－1時，污染最嚴重 C．從環(huán)保角度考慮，最合適的汽車速率為50 kmh－1 D．汽車速率增加時，氮氧化物的質(zhì)量增加得最快 解析：選C。由表中數(shù)據(jù)可知，汽車速率為80 kmh－1時，污染物相對最少。 4．據(jù)媒體報道，近年來，我國許多城市實施汽車“油改氣”工程，即將燃料由汽油改為液化石油氣(含C、H元素)，目的是改善城市的空氣質(zhì)量。排放量因“油改氣”工程而減少的氣體是(　　) ①SO2　②CO?、跜O2?、躈O2 A．①② B．②④ C．①③ D．①④ 解析：選D。汽油的成分主要是C5～C11之間的液態(tài)碳氫化合物，主要含有烷烴、環(huán)烷烴、烯烴等，還有少量的硫、氮、氧等元素的烴類衍生物和金屬化合物，所以燃燒會產(chǎn)生SO2、NO2等氣體，液化石油氣主要成分是丙烷、丁烷等，與汽油相比，它的燃燒溫度低，不容易產(chǎn)生SO2、NO2等污染物。 5．汽車尾氣(含烴類、CO、NO和SO2等)是空氣的主要污染源。治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”，使CO和NO反應產(chǎn)生可參與大氣循環(huán)的無毒氣體，促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。下列說法中錯誤的是(　　) A．CO和NO反應生成CO2和N2反應方程式為2CO＋2NO2CO2＋N2 B．汽車改用天然氣為燃料或開發(fā)氫能源，都可減少對空氣的污染 C．此方法的缺點是由于CO2的增多，會大大提高空氣的酸度 D．增大綠化面積，多植樹造林，可有效控制城市空氣污染 解析：選C。由于催化劑促使SO2轉(zhuǎn)化為SO3，從而提高了空氣的酸度。 6．將某汽車清潔燃料——液化石油氣蒸發(fā)為氣體，充分燃燒后，在相同條件下測得生成的二氧化碳的體積是該石油氣體積的1.2倍，則石油氣中一定含有(　　) A．甲烷 B．丁烷 C．戊烷 D．乙烷 解析：選A。因相同條件下，石油氣燃燒生成的CO2體積是石油氣體積的1.2倍，故石油氣的平均分子組成中的碳原子數(shù)為1.2，其所含成分中有的分子中碳原子數(shù)多于1.2，有的少于1.2。在給出的選項中，B、C、D分子中碳原子數(shù)均多于1.2，A分子中碳原子數(shù)少于1.2。 7．根據(jù)下列物質(zhì)的化學性質(zhì)，判斷其應用錯誤的是(　　) A．酒精能使蛋白質(zhì)變性，可用于殺菌消毒 B．CaO能與SO2反應，可做工業(yè)廢氣的脫硫劑 C．明礬水解時產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子，可做漂白劑 D．鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可做儲氫材料 解析：選C。細菌、病毒的成分為蛋白質(zhì)，酒精能使蛋白質(zhì)變性，所以有殺菌消毒作用，A項正確；CaO可與SO2反應生成CaSO3固體，故CaO可做廢氣的脫硫劑，B項正確；明礬是凈水劑，不是漂白劑，C項錯誤；鑭鎳可與H2形成氫化物，故可做儲氫材料，D項正確。 8．通常用的清潔燃料是指壓縮天然氣和液化石油氣，有關(guān)說法不正確的是(　　) A．壓縮天然氣和液化石油氣都屬于碳氫化合物 B．氫燃料電池車可實現(xiàn)城市污染物的“零排放” C．使用清潔能源主要是考慮節(jié)約能源 D．燃料電池車能量的轉(zhuǎn)化方式是化學能→電能→機械能 解析：選C。天然氣的主要成分為甲烷，液化石油氣的主要成分為丙烷和丁烷，它們均屬于碳氫化合物；由于氫燃料電池車在運行過程中不排放任何有害氣體，所以可以實現(xiàn)城市污染物的“零排放”；使用清潔能源主要是考慮防止有害氣體對環(huán)境的污染；燃料電池車能量的轉(zhuǎn)化方式為貯存在燃料中的化學能→電能→機械能，故選C項。 9．我國多位工程院院士指出：發(fā)展生物柴油具有戰(zhàn)略意義。所謂生物柴油就是以大豆、油菜籽等油料作物，油棕、黃連木等油料林木果實，工程微藻等水生植物以及動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。據(jù)以上信息，下列有關(guān)生物柴油的說法錯誤的是(　　) A．生物柴油是可再生能源 B．生物柴油的組成成分與礦物柴油完全相同 C．發(fā)展生物柴油有益于保護生態(tài)環(huán)境 D．發(fā)展生物柴油有利于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入 解析：選B。本題涉及環(huán)境、能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等多學科的問題。通過本題可以了解我國的能源狀況及發(fā)展能源的概念和意義。礦物柴油主要是石油分餾后的C15～C18的多種烴的混合物，而生物柴油的組成成分主要為甘油和高級脂肪酸形成的酯。根據(jù)題中敘述不難得出答案。 10．閱讀下列材料，回答有關(guān)問題。 以汽油和柴油為燃料的機動車所排放的尾氣，是當今城市大氣污染物的主要來源。要治理城市大氣污染，改用新型燃料是有效途徑之一。 (1)大氣中的烴及一氧化碳是由于汽車燃料與空氣中的氧氣反應不完全而造成的。很多機動車(特別是以柴油為燃料的汽車)在行駛過程中不僅噪音巨大，而且還排放大量黑煙。若某機動車燃料為CxHy，寫出它不完全燃燒分別生成“黑煙”和一氧化碳的兩個反應的化學方程式：________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 進一步說明為什么柴油機車排放的尾氣比汽油機車排放的尾氣更加濃黑：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若改用新型燃料做為機動車的動力來源，以此減輕城市的大氣污染，下列選項中最適宜的是________。 A．無煙煤 B．壓縮天然氣 C．電池 D．液化石油氣 答案：(1)4CxHy＋yO24xC＋2yH2O(或其他形式) 4CxHy＋(2x＋y)O24xCO＋2yH2O 由于柴油中含有的烴的相對分子質(zhì)量大，單位物質(zhì)的量的柴油完全燃燒比汽油所需要的氧氣(空氣)多，因此若供空氣不足，極易造成柴油的不完全燃燒，加之柴油中所含烴類的含碳量比汽油中烴類的含碳量高，故燃燒時柴油更易產(chǎn)生黑煙(碳粒)　(2)BD 11．石油主要由烷烴、環(huán)烷烴和各種芳香烴組成，石油通過分餾、裂化可得直餾汽油和裂化汽油?，F(xiàn)有直餾汽油和裂化汽油各一瓶。 (1)請從下列試劑中選擇最合理的試劑予以區(qū)別。所選試劑是________。 A．酸性KMnO4溶液　　　 B．乙醇　　　C．溴水 (2)加入所選試劑后，直餾汽油中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 裂化汽油中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 解析：(1)由于直餾汽油中不含烯烴，而裂化汽油中含有烯烴，所以可用溴水區(qū)別兩者；由于兩者中都含有芳香烴，都能使酸性KMnO4溶液退色，所以酸性KMnO4溶液不能區(qū)別兩者；由于兩者都不與乙醇發(fā)生反應，且兩者都與乙醇相互混溶，所以乙醇不能區(qū)別兩者，故選C項。 (2)由于直餾汽油與水互不混溶，密度比水小，且Br2在直餾汽油中的溶解度比水中大得多，所以直餾汽油可以將溴水中的溴萃取出來；裂化汽油中的烯烴可與Br2發(fā)生加成反應而使溴水退色。 答案：(1)C (2)分層，上層呈橙紅色，下層近無色　溴水的橙色逐漸退去 [能力提升] 12．一摩托車行駛至緩慢泄漏汽油的油罐附近時，隨著一聲巨響，發(fā)生劇烈爆炸。經(jīng)消防隊員20小時的奮力撲救，大火被撲滅，消防隊員仍繼續(xù)對油罐噴水6小時。在事故發(fā)生后，環(huán)保部門及時對事故附近的空氣進行檢測，公布了當?shù)氐目諝馕廴局笖?shù)，以提醒附近民眾注意。 (1)該油罐起火爆炸的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)大火被撲滅后繼續(xù)對油罐噴水6小時的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)事故發(fā)生后，環(huán)保部門應該檢測的附近空氣中的污染物是________________________________________________________________________。 解析：(1)汽油易揮發(fā)。泄漏汽油的油罐附近充斥著汽油與空氣混合形成的可爆性氣體。摩托車發(fā)動機尾氣中的火花引爆了這些可爆性氣體。(2)明火熄滅后，油罐內(nèi)的汽油溫度仍可能高于其著火點，需要繼續(xù)冷卻以防止再次發(fā)生爆炸。(3)汽油的燃燒和爆炸會產(chǎn)生SO2、NO2、CO和可吸入顆粒物等影響空氣質(zhì)量的污染物，環(huán)保部門需要檢測這些污染物的濃度以確定當?shù)乜諝馕廴局笖?shù)。 答案：(1)油罐泄漏的汽油揮發(fā)后與附近空氣形成了爆炸性的混合氣體　(2)將油罐內(nèi)汽油的溫度降低至著火點以下，防止油罐內(nèi)汽油再次發(fā)生爆炸　(3)SO2、NO2、CO和可吸入顆粒物 13．已知某種清潔型氣態(tài)礦物燃料含有碳和氫兩種元素。為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量，可將氣態(tài)燃料通入足量的氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，得到如下表所列的實驗數(shù)據(jù)(假設產(chǎn)生的氣體完全被吸收)。 實驗前 實驗后 (干燥劑＋U形管)的質(zhì)量/g 101.1 102.9 (石灰水＋廣口瓶)的質(zhì)量/g 312.0 314.2 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)回答下列問題： (1)實驗完畢后，生成物中水的質(zhì)量為________g。假設廣口瓶里只生成一種鹽，其質(zhì)量為________g。 (2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為________g。 (3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為________g。 (4)氣態(tài)礦物燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為________，其化學式為________。它在自然界中主要存在于________________________________________________________________________、 __________中。 解析：干燥劑應選用只吸收水而不吸收CO2的固體干燥劑，如CaCl2、P2O5等。 由題意：m(H2O)＝102.9 g－101.1 g＝1.8 g， m(CaCO3)＝100 gmol－1＝5.0 g， 則m(H)＝1.8 g＝0.2 g， m(C)＝5.0 g＝0.6 g， 故該氣態(tài)礦物燃料中C、H元素的質(zhì)量比為 m(C)∶m(H)＝0.6 g∶0.2 g＝3∶1， 其物質(zhì)的量比為n(C)∶n(H)＝∶＝1∶4， 即該燃料的化學式為CH4，即甲烷。甲烷是天然氣和沼氣的主要成分，煤礦中的瓦斯氣的主要成分也是甲烷。 答案：(1)1.8　5.0　(2)0.2　(3)0.6 (4)3∶1　CH4　天然氣　沼氣