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煤、石油和天然气的综合利用

知识点详情

煤、石油和天然气的综合利用知识点包括煤的组成和加工、天然气的组成和利用、石油的组成和加工、“三馏”“二裂”的比较、化工“五气”的比较等部分,有关煤、石油和天然气的综合利用的详情如下:

煤的组成和加工

(1)煤的组成

物质组成:由有机物和少量无机物组成的复杂混合物

元素组成:主要含有C元素,另有少量H、O、N、S等元素

(2)煤的加工方法及产品

干馏:①定义:把煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化 

      ②主要产品:出炉煤气,包括焦炉气、粗氨水、粗苯;煤焦油;焦炭

气化:①定义:将煤转化为可燃性气体的过程

      ②主要反应的化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 

液化:①直接液化:煤与氢气生成液体燃料

      ②间接液化:煤先转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂作用下合成甲醇

天然气的组成和利用

组成:主要成分是CH4

利用:日常生活用作燃料 

      化工生产主要用于合成氨和生产甲醇等

石油的组成和加工

组成:由多种碳氢化合物组成的混合物

加工方法:①分馏,利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程

          ②裂化,将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。

          ③裂解,就是深度裂化

          ④催化重整,石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃

“三馏”“二裂”的比较

1.“三馏”的比较

 

干馏

蒸馏

分馏

原理

隔绝空气、高温下使物质分解

根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离

与蒸馏原理相同

目的

获得煤或木材的分解产物

使混合物中沸点较低的组分挥发而达到分离或提纯的目的

使多组分混合物分离为两种或多种馏分而达到分离的目的

 

产物

产物为混合物

产物为单一组分的纯净物

产物为沸点相近的各组分组成的混合物(称为馏分)

 

反应类型

化学变化

物理变化

物理变化

 

 

2.“二裂”的比较

方法

原料

原理

目的

裂化

重油

在一定条件下,将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃

提高轻质液体燃料油的产量,特别是提高汽油的产量

裂解(深度裂化)

石油的分馏产品(包括石油气)

在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量的液态烃

获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料

关系

裂解是深度裂化

化工“五气”的比较

气体

水煤气

天然气

液化

石油气

焦炉气

裂解气

主要

成分

H2

CO

CH4

C3H8

C4H10

H2、CH4

C2H4、CO

C2H4、C3H6

C4H8、CH4

来源

炽热的炭

与水蒸气

反应

气井、

气田

石油

分馏

煤的干馏

(炼焦炉)

石油

裂解

 
典型例题
【第1题】  

判断正误

(1)煤、石油、天然气的化学成分相同。(  )

(2)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源。(  )

(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。(  )

【第2题】  

下列转化不属于煤或石油的综合利用的是(  )

A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料

C.将煤变为煤饼作燃料

D.将石油裂解制得乙烯等化工原料

【第3题】  

下列说法错误的是(  )

 

A.石油主要是由烃组成的混合物

B.①主要发生物理变化

C.②包括裂化、裂解等过程

D.③是加成反应,产物名称是二溴乙烷

【第4题】  

下列说法正确的是(  )

A.煤是各种芳香烃组成的混合物

B.煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的化合物

C.煤的干馏可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品,该过程属于物理变化

D.煤里主要含有碳及少量其他元素与矿物,但绝大多数都含硫,在工业上,大量燃烧含硫煤是造成酸雨的主要原因之一

【第5题】  

下列说法正确的是(  )

A.煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源

B.化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一

C.天然气的主要用途就是作燃料

D.石油裂解气可以使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色

【第6题】  

下列说法错误的是(  )

A.通过煤的干馏,可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品

B.天然气属于纯净物,可用于合成氨等

C.裂解气通入溴水,溴水褪色

D.煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径

【第7题】  

石油蒸馏装置如图所示,下列说法正确的是(  )

A.仪器W的名称:圆底烧瓶

B.碎瓷片的作用:催化剂

C.冷却水的流向:X进水,Y出水

D.收集到的60~150℃的馏分为混合物

【第8题】  

下列关于化石燃料的加工说法正确的是(  )

A.石油裂化主要得到乙烯

B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油

C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气

D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径

【第9题】  

下列说法中错误的是(  )

A.石油是混合物,石油分馏得到的汽油也是混合物

B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C.焦炭是煤干馏的一种重要产品

D.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

【第10题】  

下列说法不正确的是(  )

A.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠

B.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2

C.汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物

D.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

【第11题】  

下图是实验室干馏煤的装置图,结合下图回答问题。

(1)指出图中仪器名称:

a________;b________;c________;d________。

(2)装置c的作用是______________,d中的液体有________和________。有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体是________,火焰的颜色是________色。

(4)下列叙述错误的是________。

A.煤发生了化学变化

B.d中液体显碱性

C.d中液体不分层

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