1、主题 3 合理利用化学能源一、 选择题 1. 下列物质，有固定熔点和沸点的是( ) A.汽油 B.煤 C.天然气 D.乙烯 2. 下列物质分子中，平均含碳原子数最多的是( ) A.乙醇 B.柴油 C.煤油 D.汽油 3. 近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是( ) A.提高汽油燃烧效率 B.降低汽油成本 C.避免铅污染大气 D.铅资源短缺 4. 下列物质能使溴水褪色的是( ) A.煤油 B.柴油 C.裂化汽油 D.直馏汽油 5. 据国家规定,从 2001 年 2 月 1 日起全国停止生产含铅汽油,提倡使用无铅汽油。其主要原因是（ ） A.提高汽油的燃烧效率 B.降低汽油成本
2、C.避免铅污染大气 D.铅资源短缺 6. 汽车尾气中，可能产生的有毒气体是( ) A.CO B.NO C.CO 2 D.N 2 7. 离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为 负极反应：C 6 Li C 6 Li 1-x +xLi + +xe - (C 6 Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料) 正极反应:Li 1-x MO 2 +xLi + +xe - LiMO 2 (LiMO 2 表示含锂的过渡金属氧化物) 下列有关说法正确的是( ) A.锂离子电池充电时电池反应为 C 6 Li+Li 1-x MO 2 LiMO 2 +C
3、6 Li 1-x B.电池反应中，锂、锌、银、铅各失去 1 mol 电子，金属锂所消耗的质量最小 C.锂离子电池放电时电池内部 Li + 向负极移动 D.锂离子电池充电时阴极反应为 C 6 Li 1-x +xLi + +xe - C 6 Li 8. 丁烷催化裂解,其碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和烯烃。若丁烷的裂解率为90%,且裂化后得到的相对分子质量最小的气态烃在混合烃中的体积分数为（ ） A.11% B.19% C.40% D.50% 9. 下列观点你不赞成的是（ ） A.煤为人类提供能源和化工原料的同时，也埋下了祸根 B.氢气让人欢喜让人忧 C.煤气能提高市民的生活质量，同时也潜伏着无
4、形杀手 D.水虽然是取之不尽的，但个别地区也存在用水危机 10. 下列关于石油的说法中不正确的是（ ） A.所含基本元素是碳和氢,所以石油属于烃 B.主要是烃类混合物,所以有固定的沸点 C.主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物 D.石油分馏得到的汽油是混合物 11. 汽车尾气排出的某种氮氧化物和一氧化碳在催化剂作用下充分反应，生成了氮气和二氧化碳。若测得产物中氮气和二氧化碳的物质的量之比为 12，则该氮氧化物是（ ） A.NO 2 B.NO C.N 2 O D.N 2 O 5 12. 在 pH=1 的溶液中，可以大量共存的离子是（ ） A.K + 、Na + 、 、 B. 、Mg 2+
5、、 、Cl - C.Na + 、K + 、 、Cl - D.K + 、Na + 、 、 13. 下列物质作为燃料燃烧时对空气无污染的是( ) A.汽油 B.煤 C.沼气 D.氢气 14. 下列各组物质只用水一种试剂不能鉴别的是（ ） A.苯、乙醇、四氯化碳 B.硝基苯、甘油、甲苯 C.苯、汽油、溴苯 D.氢氧化钠、硝酸铵、氯化钠三种固体 15. 与棉纤维的化学组成不相似的纤维是 A.人造毛 B.粘胶纤维 C.毛涤纶 D.麻 16. 下列物质中，属于纯净物的是（ ） A.石油 B.干冰 C.自来水 D.煤 17. 把 a、b、c、d 四块金属浸泡在稀 H 2 SO 4 中，用导线两两相连组成原电
6、池。若a、b 相连时 a 为负极；c、d 相连时，d 极上产生大量气泡；a、c 相连时，c 极发生还原反应;b、d 相连时，电子由 d 经导线流向 b。则这四种金属的活动性由强到弱为( ) A.abcd B.acdb C.cabd D.bdca 18. 下列情况：煤的燃烧 工业废气的任意排放 燃放鞭炮 飞机及汽车尾气的排放.可能引起大气污染的是（ ） A.只有 B.只有 C.只有 D. 二、填空题 19. 汽车尾气污染已备受世人关注。汽车内燃机中，汽油汽化后与空气按一定比例混合进入汽缸，引擎用电火花点燃。燃烧使汽缸内温度迅速升高，气体体积急剧膨胀，产生压力推动活塞。燃烧时产生有害气体通过尾气排
7、出污染大气。为简化讨论，以辛烷(C 8 H 18 )代表汽油的成分，并设空气中 O 2 占 1/5 体积。请回答下列问题： (1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为 a，要使辛烷完全燃烧,a 的最小值为(用小数表示，设此最小值为 a) _。 (2)若辛烷气与空气的体积比大于 a，则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是_ (写化学式)，产生这种气体的反应方程式是_。 (3)若辛烷气与空气的体积比小于 a，则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式) _，产生这种气体的反应方程式是_。 20. 锌锰碱性电池结构如下： 请回答。 (1)负极反应：_； (2)正极反应：_
8、； (3)电池反应：_。 21. 下图对三种不同类型汽车(以序号 1、2、3 表示)的废气排放情况进行了比较。这三种汽车分别是以汽油为燃料的汽车、以天然气(主要成分是甲烷)为燃料的汽车和电动汽车。请判断其中序号为 1 的是_汽车，序号为 3 的是_汽车。 22. 写出下列原电池中电极反应式和电池反应方程式。 (1)正极：_； (2)负极：_； (3)电池反应：_。 23. “汽车尾气污染”已备受世人关注。汽车内燃机中，汽油汽化后与空气按一定比例混合进入气缸，被引擎用电火花点燃。燃烧使汽缸内温度迅速升高，气体体积急剧膨胀，由此产生压力推动活塞运动。燃烧时产生的有害气体通过尾气排出，造成大气污染。
9、为简化讨论，以辛烷(C 8 H 18 )代表汽油的成分，并设空气中 O 2 占体积的 。请完成下列问题： (1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为 a ，要使辛烷完全燃烧， a 的最小值为(用小数表示，设此最小值为 a )_。 (2)若辛烷气与空气的体积比大于 a ，则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写分子式)_。 (3)若辛烷气与空气的体积比小于 a ，则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写分子式)_，产生这种气体的反应方程式是_。 参考答案一、选择题1、解析：纯净物才有固定的熔、沸点。选项所给物质中，只有乙烯是纯净物。 答案：D2、解析：乙醇分子中含有 2
10、 个碳原子，首先被排除。 汽油、煤油、柴油的主要成分都是烃，相对分子质量越大，沸点越高，分子内含碳原子数越多。柴油的沸点最高，构成柴油的分子平均含碳原子数最多。 答案：B3、解析：铅是重金属，含铅汽油的使用会造成铅污染。 答案：C4、解析：直馏汽油、煤油、柴油都是石油的分馏产物，它们的成分跟石油的组成相当。石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物，所以直馏汽油、煤油、柴油的成分都是烷烃、环烷烃和芳香烃，它们都不能使溴水褪色，但能使高锰酸钾酸性溶液褪色。 裂化汽油是石油的裂化产物，其中烷烃和烯烃的体积比约为 11，烯烃能使溴水褪色，则裂化汽油也能使溴水褪色。 答案：C5、解析：禁止使用含铅汽
11、油的主要原因是避免汽车尾气中的铅污染大气。 答案：C6、解析：题例 4 种物质，都从汽车尾气中排出，前 2 种有毒，后 2 种无毒。 答案：AB7、解析：将正、负极反应式叠加得电池总反应： C 6 Li-xe - C 6 Li 1-x +xLi + 充电反应为放电反应的逆反应，A 项不正确。Li、Zn、Ag、Pb 各失去 1 mol 电子、金属消耗质量分别是 7 g、32.5 g、108 g、103.5 g,B 项正确。电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C 项错误。 充电时，阴极是原来原电池的负极，其电极反应为原电池放电时负极反应的“逆反应”，D 项正确。 答案：BD8、解析：解本题
12、的关键是找出裂化后各物质的物质的量,突破口在:两种烯烃的质量相等可以先找到物质的量之比;进而可知另两种烷烃相应的量,再求出答案。 解:设 1 mol 丁烷按两种方式裂解生成的烯烃分别是 x mol CH 3 CH=CH 2 和 y mol CH 2 =CH 2 C 4 H 10 CH 4 +CH 3 CH=CH 2 x x x C 4 H 10 C 2 H 6 +CH 2 =CH 2 y y y x+y=190% 42x=28y 解得：x=0.36 y=0.54 1 mol 丁烷裂化后的混合气中有 C 4 H 10 0.1 mol，CH 4 、C 3 H 6 各 0.36 mol，C 2 H
13、6 、C 2 H 4 各 0.54 mol 则 w(CH 4 )=0.36/(0.1+0.362+0.542)100%=19%，应选 B。 答案：B 9、D10、AB11、解析：设氮氧化物为 NO x ，则由题意可写出反应的化学方程式， 2NO x +2CO N 2 +2CO 2 依据氧元素守恒得：2x+2=22,求出 x=1。 故此氮氧化物为 NO。 答案：B12、B 解析：pH=1 的溶液为强酸性溶液，A 中 、C 中 、D 中 均不能在酸性溶液中大量存在。13、解析：氢气燃烧的产物只有 H 2 O，对空气无污染。汽油、煤、沼气在燃烧时会产生CO 等多种污染空气的物质。 答案：D14、解析
14、：本题主要考查了物质的物理性质，A 选项中苯不溶于水，密度比水小，与水混合，苯在水的上层；乙醇与水互溶；四氯化碳不溶于水，密度比水大，与水混合在水的下层。B 选项中硝基苯不溶于水，密度比水大，与水混合在水的下层，甘油与水互溶；甲苯不溶于水，密度比水小，与水混合，苯在水的上层。C 选项苯、汽油、溴苯都与水互不相溶，但苯、汽油的密度都比水的小，与水混合后都在水的上层，无法区分。D 选项三种物质都易溶于水，但溶解时氢氧化钠放热，硝酸铵吸热，氯化钠基本不变。 答案：C15、 C16、解析：煤、石油、天然气等都是组成复杂的混合物。自来水通常要加入一些消毒剂，所以也应为混合物。只有干冰是固体的二氧化碳，为
15、纯净物。 答案：B17、解析：作负极的金属较作正极的金属活泼。a、b 相连时，a 为负极，则活泼性ab。c、d 相连时，d 上产生大量气泡，d 为正极，则活泼性 cd。a、c 相连时，c 极发生还原反应，c 作正极，则活泼性 ac。b、d 相连时，电子由 d 经导线流向 b,d 为负极，则活泼性 db。综合以上分析，活泼性 acdb。 答案：B18、D二、填空题19、解析：(1) 2C 8 H 18 +25O 2 16CO 2 +18H 2 O a= =0.016 (2)aa,则空气不足，汽油燃烧不完全，CO 和 C 的生成量增加。 (3)aa,则空气过量，过量的 O 2 将与 N 2 反应生
16、成 NO，NO 被 O 2 氧化为 NO 2 。 答案：(1)0.016 (2)CO 2C 8 H 18 +17O 2 16CO+18H 2 O (3)NO 和 NO 2 N 2 +O 2 2NO，2NO+O 2 2NO 2 20、解析：Zn 作负极失去电子变为 Zn 2+ ,Zn 2+ 与 OH - 结合为 Zn(OH) 2 。电子由负极流向正极，被 MnO 2 吸收，MnO 2 变为 Mn 2 O 3 ，同时释出 O 2- ，与 H 2 O 结合生成 OH - 。将正、负极反应式叠加可得电池反应式。 答案：(1)Zn+2OH - Zn(OH) 2 +2e - (2)2MnO 2 +H 2
17、O+2e - Mn 2 O 3 +2OH - (3)Zn+2MnO 2 +H 2 O Zn(OH) 2 +Mn 2 O 3 21、解析：一般说来，烃类燃料的燃烧既能排出未燃烧的燃料，也能生成 CO 和 CO 2 ，当然还有水。由于气体燃料与空气的混合比液体燃料与空气的混合充分，所以气体燃烧排出的未燃燃料、CO 相对较少。 由于燃料燃烧时引擎中产生电火花，这时空气中的 N 2 和 O 2 也能作用产生氮氧化物。 N 2 +O 2 2NO 2NO+O 2 2NO 2 答案：电动 以汽油为燃料的 22、解析：Mg 比 Fe 活泼，Mg 被腐蚀，Fe 被保护。Fe 极上 H + 得电子变为 H 2 。
18、 答案：(1)2H + +2e - H 2 (2)Fe Fe 2+ +2e - (3)Fe+2H + Fe 2+ +H 2 23、解析：(1)辛烷完全燃烧时的化学方程式为： 2C 8 H 18 +25O 2 16CO 2 +18H 2 O (设 C 8 H 18 为 a L) 每升辛烷完全燃烧需 O 2 为 L，需空气为 5 L,即 a=a= =0.016。 (2)若 a0.016 时辛烷多，则辛烷不能充分燃烧，尾气中会增加 CO。 (3)若 a0.016 时，O 2 过量，即空气过量，由于放电条件下空气中的 N 2 被氧化成 NO，进而生成 NO 2 ，故 NO 2 气体增多。反应方程式：N 2 +O 2 2NO,2NO+O 2 2NO 2 。 答案：(1)0.016 (2)CO (3)NO 2 N 2 +O 2 2NO,2NO+O 2 2NO 2
