课时精讲25煤石油和天然气的综合利用(教师版)

3．下列转化不属于煤、石油、天然气的综合利用的是( )
A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭B．用天然气作化工原料生产甲醇
C．将煤制成蜂窝煤作燃料D．将石油分馏获得汽油、柴油等
【答案】C
【解析】A项，煤干馏是隔绝空气加强热使之分解，将煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综合利用，故A符合题意；B项，用天然气作化工原料生产甲醇属于天然气的综合利用，故B符合题意；C项，将煤制成蜂窝煤作燃料不是煤的干馏、气化、液化中任何一种，不属于煤的综合利用，故C不符合题意；D项，将石油分馏获得汽油、柴油等，石油分馏、裂化、裂解、催化重整都属于石油的综合利用，故D符合题意。综上所述，答案为C。
(3)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏。()
(4)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一。()
(5)天然气的主要用途就是作燃料。()
(6)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。()
(7)煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来。()
(8)以石油、煤和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维。()
1．(2022·黑龙江省绥化市高二开学考试)下列过程属于物理变化的是()
A．煤的气化B．石油的裂化C．煤的干馏D．石油的分馏
【答案】D
【解析】A项，煤的气化过程是生成一氧化碳和氢气的过程，为化学变化，A不合题意；B项，石油的裂化是将含有碳原子较多的重油裂化分解为含有碳原子较少的轻质油的过程，有新物种的生成，属于化学变化，B不合题意；C项，煤的干馏是隔绝空气加强热使其分解的过程，发生了复杂的物理、化学变化，C不合题意；D项，石油分馏是控制温度范围，分离混合物的过程，无新物质生成，为物理变化，D符合题意；故选D。
分类：常压分馏：
Ⅰ、主要原料：原油
Ⅱ、条件：常压加热
Ⅲ、目的：将原油分离成轻质油等各种产物
Ⅳ、主要产品：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等
减压分馏：Ⅰ、主要原料：重油
Ⅱ、条件：减压加热
Ⅲ、目的：将重油充分分离并防止炭化
Ⅳ、主要产品：柴油、润滑油、燃料油、石蜡、沥青等
变化类型：物理变化
(2)裂化
定义：在一定条件下，把相对分子质量大沸点高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃
5．如何实现化石燃料的综合利用，是人类面临的巨大挑战。下列有关化石燃料的说法不正确的是( )
A．煤的干馏、石油的分馏均为物理变化
B．天然气是一种清洁的化石燃料
C．石油裂化和裂解可获得乙烯、丙烯等重要的化工原料
D．煤的干馏、气化、液化是实现煤的综合利用的主要途径
【答案】A
【解析】A项，煤的干馏过程中有新物质产生，因此发生的变化属于化学变化，A错误；B项，天然气是一种气体物质，完全燃烧产生CO2、H2O，无有害物质产生，因此是一种清洁的化石燃料，B正确；C项，石油裂化和裂解可获得乙烯、丙烯等，这些物质可用于有机合成，因此是一种重要的化工原料，C正确；D项，煤的干馏可产生出炉煤气、煤焦油、焦炭等；煤的气化会产生水煤气；煤的液化能够产生合成气，因此煤的干馏、气化、液化都是实现煤的综合利用的主要途径，D正确；故选A。
【对点训练4】下列说法不正确的是()
A．石油的减压分馏可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等馏分
B．等体积的甲烷与氯气混合，在光照下反应只生成一氯甲烷和氯化氢
C．天然气是清洁的化石能源，也可作为化工原料用于合成甲醇
D．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
【答案】B
【解析】A项，重柴油、润滑油、石蜡和燃料油均属于重油，物质的沸点较高，蒸馏时应注意防止炭化结焦现象，为降低沸点，可用减压蒸馏，A正确；B项，取代反应是逐步进行的，等体积的甲烷与氯气混合，在光照条件下发生反应，能生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯甲烷和氯化氢，而不是只产生一氯甲烷一种取代产物，B错误；C项，天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器。天然气也可用作化工原料，以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种，C正确；D项，煤干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等多种物质，D正确；故选B。
4．迄 今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的重要能源，同时它们也是重要的化工原料。下列关于煤和石油的说法正确的是()
A．通过石油分馏可以获得大量的芳香烃
B．石油裂化的目的是得到乙烯、丙烯和苯
C．煤的干馏发生了化学变化
D．煤中含有苯和甲苯，可以通过先干馏后分馏的方法得到苯和甲苯
【答案】C
【解析】欲从石油中获得大量的芳香烃，应该作催化重整，A项错误。石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，B项错误。煤中含有的主要元素是碳，不含苯和甲苯，D项错误。
主要产品：乙烯、丙烯、丁二烯等气态烃与少量液态烃
变化类型：化学变化
(4)催化重整
定义：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃的过程
目的：获得苯、甲苯等产品
【小试牛刀】
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源。()
(2)汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物。()
3．煤的干馏
煤干馏是将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等，煤焦油经分离可得到苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。
二、天然气的组成和利用
三、石油的综合利用
1．石油的组成：
石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，无固定的熔沸点。
2．石油的综合利用
(1)分馏
定义：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程
考点二煤、石油和天然气的综合利用
【例3】有关煤、石油、天然气的综合利用，下列说法正确的是( )
A．石油是多种烃组成的混合物
B．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
C．石油裂解的目的是提高轻质油的产量和质量
D．石油的分馏、煤的干馏是物理变化，煤的气化和煤的液化是化学变化
【答案】A
【解析】A项，石油是多种烷烃、环烷烃和少量芳香烃的混合物，故A正确；B项，水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料，故B错误；C项，石油裂解的目的主要就是为了获得短链不饱和烃，石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量，故C错误；D项，石油的分馏过程中没有新物质生成，属于物理变化，煤的干馏、煤的气化和煤的液化过程中均产生新物质，均是化学变化，故D错误。故选A。
目的：提高轻质油(特别是汽油)的产量和质量
主要原料：重油
条件：催化剂、加热
主要产品：汽油
变化类型：化学变化
(3)裂解：
定义：在高温下把石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等烃。裂解就是深度裂化
目的：获得短链气态不饱和烃
主要原料：含有直链烷烃的石油分馏产物(包括石油气)
条件：催化剂、高温
(9)石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色。()
(10)煤的干馏、煤的气化、煤的液化、石油的裂化、石油的裂解、石油的催化重整都是化学变化。()
【答案】(1)×(2) ×(3)×(4)×(5)×(6) √ (7)× (8)√(9)√ (10)√
考点一煤、石油和天然气的组成
【例1】下列属于可再生能源的是( )
C．均来自太阳辐【解析】A项，煤、石油、天然气属于不可再生能源，生物质能属于可再生能源，故A不符合题意；B项，煤、石油、天然气属于不可再生能源，用一点，少一点，但生物质能属于可再生能源，故B不符合题意；C项，煤、石油、天然气和生物质能蕴含的能量均来自太阳辐射的能量，故C符合题意；D项，煤、石油为污染环境的能源，天然气和生物质能属于清洁能源，故D不符合题意；故选C。
【解题技法】
1．化石燃料：煤、石油和天然气。
2．煤的组成成分：煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，其主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
3．天然气的成分：甲烷。
4．石油的成分是：由多种碳氢化合物(或烃)组成的混合物。
【对点训练1】下列属于未来新能源的是
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
【解题技法】
1．煤的加工方法及产品
2．石油加工
3．天然气的组成和利用
【对点训练3】下列说法正确的是()
A．裂化汽油不能使酸性KMnO4溶液褪色
B．石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化
C．蒸馏石油实验中温度计的水银球应伸入液面下
D．裂解石油是工业生产乙烯的主要方法
【答案】D
【解析】A项，裂化汽油中含有不饱和烃，能使酸性KMnO4溶液褪色，故A错误；B项，利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏，属于物理变化；通过石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化学变化，故B错误；C项，蒸馏石油实验中温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，测量出去的蒸气的温度，故C错误；D项，裂解石油使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，是工业生产乙烯的主要方法，故D正确；故选D。
第八章化学与可持续发展
第一节自然资源的开发利用
课时精讲25煤、石油和天然气的综合利用
【目标导航】
1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。
2．了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。
【知识导图】
一、煤的组成和加工
1．煤的组成：
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
2．煤的综合利用：
煤的综合利用主要是通过煤的气化、液化和干馏，获得洁净的燃料和多种化工原料。
(1)煤的气化
含义：把煤转化为可燃性气体的过程。
原理：制水煤气的反应为C＋H2O(g) CO＋H2。
应用：制备燃料或化工原料气。
(2)煤的液化
含义：煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程。
原理：a．把煤和氢气作用，得到液体燃料；B．煤气化生成的水煤气(CO和H2)合成_液态碳氢化合物和含氧有机化合物。