2022年高考化学一轮复习考点八十石油、煤和天然气的综合利用 .pdf

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1、1 考点八十石油、煤和天然气的综合利用聚焦与凝萃1了解石油、天然气的组成和用途以及深加工产品的广泛用途；2了解石油的分馏操作及分馏产品；3掌握石油的裂化、裂解的概念及主要目的和产品；4了解煤的组成和用途以及深加工产品的广泛用途；5了解一碳化学的含义，掌握煤的干馏、气化和液化原理；6了解煤的干馏产品和用途。解读与打通常规考点一、石油和天然气1石油的炼制和石油化工（1）石油的组成：主要是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃所组成的混合物。（2）石油的冶炼：一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离，使它们物尽其用；另一方面，将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料，以提高石油的利用价

2、值。裂化：裂化就是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的过程。例如，在加热、加压和催化剂存在的条件下，十六烷裂化为辛烷和辛烯：C16H34 C8H18+C8H16；裂化的目的：为了提高汽油的产量；裂化有热裂化和催化裂化。裂解：采用比裂化更高的温度，使长链烃断裂成各种短链气态烃和少量液态烃的方法叫做石油的裂解。石油的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁烯等不饱和烃外，还含有甲烷、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。常把乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。2天然气的利用用途：天然气除了直接用作燃料；作为化工生产的

3、原料提供合成氨所需的氢气、制乙烯、制甲醇；合成液体燃料，替代石油生产清洁汽油、柴油等燃料油。二、煤的综合利用1组成成分：主要含碳元素，是多种有机物和无机矿物组成的复杂混合物。2分类：无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤等。3煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏。4煤的气化和液化（1）煤的气化：煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，煤气化的主要化学反应是碳和水蒸名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -2 气的反应：C(s)H2O(g)=高温CO(g)H2(g)。（2）煤的液化：煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程。煤的液化分直接液化和间接液化。直接液

4、化是把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压和有催化剂的条件下，使煤与氢气作用生成液体燃料。主要产品是优质汽油、柴油、芳香烃和其他化工原料，并同时副产燃料气、液化石油气、硫黄、氨等。间接液化则是先把煤转化成一氧化碳和氢气(合成气)，然后再经过催化合成得到烃类燃料、醇类燃料及其他化学品。三、一碳化学1一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如 CO、CH4、CH3OH等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。也可以说，一碳化工就是新一代的煤化工和天燃气化工。2煤气化的主要反应式：2CO2=点燃2CO CH2O(g)=高温CO H2CO H2O(g)=高温CO2H23天然气重整的主要反应式：CH4

5、H2O(g)=高温CO 3H2 4使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是合成气化学，由CH4、CH3OH等含一个碳原子，通过催化反应直接生成新的化合物，叫甲烷化学和甲醇化学。隐性考点1直馏汽油和裂化汽油的区别直馏汽油是石油通过直接分馏的方法获得的汽油，因而其主要成分是烷烃、环烷烃等；裂化汽油主要是长链烷烃裂化后得到的饱和烷烃和不饱和的烯烃的液态混合物。可见直馏汽油与裂化汽油的成分主要的差异在于有无烯烃存在，因此，可用溴水鉴别直馏汽油和裂化汽油。2天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的区别天然气石油气裂解气焦炉气水煤气来源地下矿藏石油的分馏石油的裂解煤的干馏碳与高温水蒸气反应主要

6、成分甲烷短链烷烃乙烯、丙烯、丁烯H2、CH4、C2H4、CO CO、H23石油化工常用炼制和加工方法比较炼制和加工方法分馏裂化裂解常压分馏减压分馏热裂化催化裂化名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -3 原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下，将相对分子质量大、沸点高的烃断裂成小分子的过程在高于裂化的温度下，将长链分子断裂成短链的气态和少量液态烃的过程。原料脱水、脱盐的原油重油重油石油分馏产品中的烃条件常压加热减压加热加热催化剂、加热高温主要产品溶剂油(C5C8)，汽油(C5C11)，煤油、柴油、重油润滑油、凡士林等汽油等轻质油乙烯、

7、丙烯、丁烯等融合与应用例1下列关于石油及石油炼制的叙述中错误的是()A石油主要是由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物B石油分馏所得的馏分是纯净物C为了防止重油进一步分馏时炭化结焦，常采用减压分馏D石油裂化的原料是重油、石蜡等解析：石油分馏所得到的是由沸点相近的多种烃的混合物而非纯净物；减压分馏防止了重油的炭化结焦；重油、石蜡等含碳原子数较多的高沸点的烃，通过裂化可以得到沸点低的烃。答案：B 例 2石油加工的各种处理过程中，属于裂化过程的是()A分离出汽油和煤油 B原油脱盐、脱水C十六烷变为辛烷和辛烯 D将直链烃变为芳香烃答案：C 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6

8、页 -4 扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2 分，共 40 分）（）1煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含碳和氢两种元素（）2石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素（）3石油减压分馏的目的是使高沸点的重油进一步分离（）4煤燃烧时，会产生大量二氧化硫、氮氧化合物、碳氧化合物和烟尘等污染物（）5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（）6直馏汽油是石油通过分馏的方法获得的汽油，因而其主要成分是烷烃、环烷烃等；裂化汽油主要是长链烷烃裂化后得到的饱和烷烃和不饱和的烯烃的液态混合物（）7石油分馏所得的馏分是纯净物（）8石油及

9、石油炼制过程中，为了防止重油进一步分馏时炭化结焦，常采用减压分馏（）9煤的干馏与石油的分馏均是物理变化（）10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（）11汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物（）12甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到（）13积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料（）14将煤液化、气化，提高燃料的燃烧效率（）15在大力推广乙醇汽油的同时，研究开发太阳能汽车和氢燃料电池汽车，符合“节能减排”（）16向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变(2014浙江，7D)（）17石油是由各种烷烃，环烷烃，芳香烃所组成的混合物，没有固定的沸点（

10、）18裂化汽油能使溴水褪色，直馏汽油不能使溴水褪色（）19通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平标志的是乙烯的产量（）20裂解是在高于裂化的温度下，将长链分子断裂成短链的气态和少量液态烃的过程实训与超越【7+1 模式】一、单选（76 分=42 分）1【2010四川，6】节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是()A利用太阳能制氢B关停小火电企业C举行“地球一小时”熄灯活动D推广使用煤液化技术2下列变化，属于物理变化的是()A炭化 B裂化 C分馏 D干馏3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，另一方面寻找能名师资料总结-精品资料欢迎下载

11、-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -5 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4某混合气体通过溴水(使其褪色)，再通过灼热的氧化铜(使其由黑色变红色)，再通过无水CuSO4白色粉末(使其变蓝色)，再通过澄清石灰水(石灰水由澄清变浑浊，再变澄清)，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈蓝色，这种混合气体是 ()A水煤气 B焦炉煤气 C石油液化气D高炉煤气5【2009广东理基，26】下列描述不符合节能减排的是()A大力发展火力发电，解决广东电力紧张问题B在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C用石灰水对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收

12、石膏D用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气6利用合成气(H2CO)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化成醛、酸、酯等多种产物。下列表述正确的是 ()以合成气为原料的反应都是化合反应改变合成气中CO与 H2的体积比，可以得到不同产物合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成从合成气出发生产液态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径以合成气为原料的反应产物中不可能有烯烃或水A B C D72008 年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述中不正确的是 ()A分子中碳原子不在一条直线上 B光照下能够发生取代反应C比丁烷

13、更易液化 D是石油分馏的一种产品二、填空（18 分）8已知煤的结构模型如下图所示：回答下列问题：（1）从煤的结构模型来看，煤是工业上获得烃的重要来源。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -6（2）我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的、等气体物质，造成严重的大气污染。（3）“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并 a芘的排放量也减少，同时节煤20%30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程：、。（4）为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有、等。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -