考向二、化石燃料的利用
1.化石燃料
目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。
2.煤和石油
（1）煤
煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素。煤作燃料主要利用碳元素与氧反应放出的热量。
煤的干馏：隔绝空气加强热。煤干馏的产物主要是焦炭、煤焦油、煤气等。
（2）石油
是混合物，主要含有碳元素和氢元素。
石油的分馏：利用石油中各成分沸点的不同，可将它们分离，得到不同的产品。可以得到汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、沥青等。还能得到生活中使用的液化石油气。
3.天然气
天然气主要是碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷（CH4）。甲烷也是沼气、坑气的主要成分。
（1）甲烷的物理性质
常温下，甲烷是无色、无味、难溶于水的气体。
（2）甲烷的化学性质
甲烷是可燃性气体，燃烧时产生淡蓝色火焰，放出热量。甲烷燃烧反应如下：
①完全燃烧：CH4+2O2CO2+2H2O。
②不完全燃烧：2CH4+3O22CO+4H2O。
易错警示
1.煤和石油都是混合物
2.可燃物点燃之前均要验纯
3.煤的干馏是化学变化，石油的分馏是物理变化。
知识拓展
1、化石燃料主要指煤、石油、天然气，它们在地壳中的贮藏量是有限的，而且它们不可再生能源。来因为它们的形成都要经历漫长的时间，这个过程无法再次人工形成，所以它们都属于不可再生能源。
2、天然气是可燃性气体，点燃前必须检验纯度；
3、我国是世界上用煤最早，开采石油、天然气最早的国家。
4、我国化石燃料的分布：资源较为丰富，但分布不平衡。
5、“西气东输”工程：我国天然气资源有60%分布在中西部地区，如新疆、四川天然气储量很大，该工程将天然气从新疆塔里木输送到上海西郊，输气管横跨9个省、市、自治区。
方法技巧
1、为了使煤得到充分利用，将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成很多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等，此过程是化学变化。石油的炼制是根据石油各成分的沸点不同，通过分馏使之分离，此过程是物理变化。
2、瓦斯气体是甲烷与空气的混合气体，点燃（或遇明火）时可能发生爆炸，这种爆炸就是瓦斯爆炸，所以使用天然气之前，一定要检验气体的纯度。
跟踪训练
1．下列有关石油的说法，错误的是（ ）
A．属于混合物B．属于化石燃料
C．只含碳元素D．属于不可再生能源
2．从环境保护角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A．煤气B．酒精C．汽油D．氢气
3．年5月5日，我国长征5号B火箭空间站阶段首飞成功，YF-75D氢氧发动机为其提供部分动力，下列叙述错误的是
A．液氢和液氧反应属于化合反应
B．燃料加注时需严禁烟火
C．液氢和液氧用作发动机的燃料
D．燃烧产物对环境无污染
4．“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。氧化镍（NiO）作载氧体的“化学链燃烧”过程如图，相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是
A．反应更充分、能源利用率高
B．较安全，减少爆炸风险
C．消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少
D．有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
5．新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。下列属于新能源的是（ ）
A．天然气B．石油C．氢气D．煤
6．我国南海海底含大量的“可燃冰”。“可燃冰”外形似冰、可以燃烧，其中主要含有甲烷水合物。下列说法正确的是（ ）
A．“可燃冰”可作为能源
B．“可燃冰”燃烧时只生成水
C．“可燃冰”燃烧属于物理变化
D．“可燃冰”能燃烧，说明水具有可燃性
真题再现
1．石油古称“水”，《汉书》中“高奴县洧水可燃”、《梦溪笔谈》中“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”，下列关于“洧水”的说法错误的是（）
A．具有可燃性B．是一种黏稠状液体
C．是可再生能源D．“其烟”的主要成分为炭黑
2．天然气、液化石油气燃烧的反应是
现有一套用天然气为燃料的灶具，要改用液化石油气作燃料，应采用的措施是（ ）
A．减小空气的进入量，增大液化气进入量
B．增大两者的进入量
C．增大空气进入量或减小液化气进入量
D．减少两者的进入量
3．下列关于化石燃料的说法，不恰当的是（ ）
A．化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的
B．化石燃料主要成分都含有碳、氢两种元素
C．化石燃料燃烧时，会产生CO2、H2O等物质
D．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会对环境造成污染
4．用研钵将约20g氢氧化钡[Ba（OH）2]晶体磨成粉末，倒入小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10g氯化铵[NH4Cl]晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯。下列对如图实验现象的观察和分析中，正确的是（ ）
A．反应物的总化学能低于生成物的总化学能
B．该反应和燃烧一样是放热反应
C．反应过程中，化学能转化为热能
D．用手触摸杯壁，能感觉到发热
5．家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．将煤做成蜂窝煤的目的是为了增大煤与空气的接触面，使煤燃烧更充分
B．煤、石油、天然气都属于化石燃料，是取之不尽用之不竭的能源
C．有机化合物都含有C元素，所以CO、CH4、C4H10均属于有机化合物
D．管道煤气有毒，在厨房放一大盆水，可以防止煤气中毒
6．下列说法不正确的是（）
A．煤、石油、天然气属于不可再生能源
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．燃料充分燃烧，能节约资源，减少污染
D．太阳能、风能、地热能等的利用，可以缓解面临的化石能源危机
7．下列说法不正确的是（）
A．煤、石油、天然气属于不可再生能源
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．燃料充分燃烧，能节约资源，减少污染
D．太阳能、风能、地热能等的利用，可以缓解面临的化石能源危机
8．天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于_______(填”可再生”或“不可再生”)能源。
(2)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2及热量的对比如题24图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有_______。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，电池工作时的能量转化方式为_______。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2.该反应的化学方程式为_______。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为_______。
9．为防止全球变暖，我国承诺在年要实现“碳中和”。减少化石燃料的使用，开发利用氢能，下图是利用太阳能制氢的示意图
(1)上图实现了能量之间的相互转化，其中电解水的过程是由电能转化为_______(填“化学能”或“热能”)。
(2)从微观的角度讲，每2个水分子分解，会产生_______个氢气分子。
(3)H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH(甲醇)和H2O，该反应_______(填“属于”或“不属于”)置换反应。
(4)上图中能够循环使用的物质是_______(填化学式)。
10．诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏，想瓷盏最省油，蜀中有夹瓷盏…可省油之半”“一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之”，夹瓷盏被称为省油灯，用棉绳做炷（灯芯），上层盏盛油，下层盏盛水。其结构示意图如图。
（1）图中属于可燃物的是_________和_________，这是燃烧的_________个条件之一。
（2）省油灯的原理是：油燃烧___________，上层内盏油温___________，下层盏内水吸热，减少油的___________，以达到省油的目的。
（3）“注清冷水于其中，每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释正确的是___________（多选，填字母序号）。
a．水分子受热分解b．水分子不断运动
c．水分子间隔变大d．水分子数目减少
