loading课题3 石油、煤和天然气的综合利用
(时间：30分钟)
考查点一 石油的炼制和石油化工
1. 从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过 A.加成反应 B.取代反应 C.聚合反应
D.催化裂化反应
（ ）。
解析 本题主要考查石油的分馏产品之一石蜡的成分及其所发生化学反应的知识。石蜡与石油的成分相同，主要为烷烃、环烷烃和芳香烃，因此与Cl2
发生的反应主要为取代反应。 答案 B
2. 对石油工业叙述错误的是
（ ）。
A.石油含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的常压分馏得到汽油 B.催化裂化既能提高汽油产量又能提高汽油质量 C.石油裂解的目的是提高汽油产量
D.石油的减压分馏的生产目的是获得轻质油
解析 石油的减压分馏的生产目的是为了获得各种馏分，特别是碳原子数较 大的馏分，如柴油、润滑油、石蜡、燃料油等。 答案 D
3. 将下图所列仪器组装成一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏得到汽油和煤油。
（1）上图中A、B、C三种仪器的名称分别是 ； ； 。
（2）将以上仪器（一）→（六），按连接顺序表示（用字母a，b，c……表 示）：
e接i； 接 ；k接l； 接 ； 接 。
（3）A仪器中，c口是 ，d口是 。 （4）蒸馏时，温度计水银球应在 位置。
（5）在B中注入原油后，再加几片碎瓷片的目的是 。 （6）给B加热，收集到沸点在60～150 ℃之间的馏分是 ，收集到 150～300 ℃之间的馏分是 。
解析 此实验装置的安装应本着“由下往上，由左到右”的原则进行。注意 检查装置气密性，及冷凝管的水流方向是低进高出，温度计水银球的位置应 在蒸馏烧瓶支管口附近。收集到汽油和煤油（沸点范围分别在60 ～150 ℃和 150～300 ℃）。
答案 （1）冷凝管、蒸馏烧瓶、锥形瓶 （2）h a b f g q （3）进水口 出水口 （4）蒸馏烧瓶支管口附近 （5）防止暴沸 （6）溶剂油和汽油 煤油 考查点二 煤的综合利用
4. 为了更好地解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃煤的燃烧效率，另一方面寻找能源，以下做法不能提高燃烧效率的是 A.煤的气化与液化
（ ）。
B.液体燃料呈雾状喷出
C.通入大量的空气 D.将煤粉碎
解析 A、B、D都是通过改变燃料的状态，来增大反应物的接触面积，使其 充分燃烧；C通入大量空气，也能使燃料充分燃烧，但大量气体逸出时会带 走热量。 答案 C
5. 下列说法中正确的是
（ ）。
①煤是各种芳香烃组成的混合物 ②煤燃烧时，会产生大量二氧化硫、氮氧 化物、碳氧化物和烟尘等污染物 ③煤是以单质碳为主的复杂混合物 ④以 煤为主要原料，不仅可以合成甲醇，还可以加工成高级汽油 A.①② B.①③ C.②④ D.③④
解析 煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，除主要含有C元素外，还 含有H、O、S、N等元素，但不含碳单质和简单的有机物，因此①③是错误 的；煤燃烧会产生大量的二氧化硫等污染物，所以②正确，④正确。 答案 C
6 .随着全球性石油危机的来临，使许多国家关注用煤代替石油的研究，科学家发现在443～473 K的温度下，用Co作催化剂，水煤气（主要成分是CO和H2）可以生成碳原子数5～8之间的烷烃，这是用煤合成汽油的方法之一。 （1）用煤合成汽油CnH2n＋2的有关反应方程式是
_________________________________________________________________； _________________________________________________________________； _________________________________________________________________。 （2）要达到合成上述汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围 是 。
解析 本题以煤的液化为背景分别考查煤化工及一碳化学的相关知识，是一 道综合应用较强的题目。
煤的气化可得到CO和H2，CO和H2在上述条件下反应生成汽油（CnH2n＋2）
和水，配平此反应化学方程式，取n＝5和n＝8两个极值，计算出CO和H2
的体积比，即可确定取值范围。
Co
nCO＋（2n＋1）H2――――――→CnH2n＋2＋nH2O 443～473 K则
V（CO）V（H2）
＝n
， 2n＋1
5
当n＝5时，＝，
V（H2）11当n＝8时，
V（CO）V（H2）
＝8。 17
V（CO）
高温
答案 （1）C＋H2O（g）=====CO＋H2 Co
nCO＋（2n＋1）H2――――――→CnH2n＋2＋nH2O 443～473 K5V（CO）8（2）≤≤
11V（H2）17
7. 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为：C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g）。
而C（g）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为： ①C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 1
②H2（g）＋O2（g）===H2O（g） ΔH2＝－242.0 kJ·mol－1
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③CO（g）＋O2（g）===CO2（g） ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1
2请你根据上述信息回答下列问题：
（1）煤是一种成分复杂的混合物，其中除含碳、氢元素外，还含有氧、硫、 氮、砷、硒等元素。所以固体煤燃烧会导致大气污染，写出煤燃烧产生的两 种污染： ，将石灰石粉与煤粉混合，可以有效地减少煤燃 烧过程中的二氧化硫污染，写出该反应的化学方程式：____________________ ________________________________________________________________。 （2）根据已知热化学方程式写出由煤制备水煤气的热化学方程式：
________________________________________________________________。 （3）下面是甲、乙两位同学对上述热化学方程式及煤燃烧的理解。 甲同学：1 mol CO与1 mol H2燃烧放出的热量之和大于1 mol固体炭燃烧放 出的热量，所以煤燃烧时加入少量水，可以使煤燃烧放出更多的热量。 乙同学：根据下面的物质与能量循环，将煤炭转化为水煤气，再燃烧放出的 热量与直接燃烧煤炭放出的热量相同，而将煤炭转化为水煤气将会增加消耗，
故煤炭转化为水煤气得不偿失。
ΔH1C（s）＋H2O（g）＋O2（g）――→CO2（g）＋H2O（g）
1ΔH2
CO（g）＋O2（g）＋H2（g）――→CO（g）＋H2O（g）＋O2（g）
2请你评价两位同学的理解：
①甲同学的说法 （答“正确”或“不正确”），原因是 _______________________________________________________________。 ②乙同学的说法 （答“正确”或“不正确”），原因是
_________________________________________________________________。 解析 煤在燃烧时产生的SO2、NyOx及含砷的化合物等均会污染大气。工业 上用CaCO3固硫，发生的反应为：2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2。 答案 （1）酸雨（或答“二氧化硫污染大气”）、含砷粉尘污染、氮氧化物
污染（答出两种即可）
2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
（2）C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1 （3）①不正确 加入水，水汽化需要吸收能量
②不正确 尽管将煤炭转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤炭放出
的热量相同，但水煤气与氧气接触面积大，反应速率快，燃烧充分，能量利 用率高，污染小