44 bài tập Khoa học tự nhiên 9 Nguồn nhiên liệu có lời giải (Phần 1)

Quan sát hình và cho biết trong đó có những loại nhiên liệu nào đã được sử dụng? Loại nhiên liệu nào được tạo ra từ dầu mỏ?

a) Nêu trạng thái, màu sắc và khả năng tan trong nước của dầu mỏ.

b) Khi khai thác và vận chuyển dầu mỏ phải áp dụng nhiều biện pháp để dầu không tràn ra biển. Giải thích ý nghĩa của việc làm trên.

Dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí mỏ dầu đều có thành phần chính là hydrocarbon. Chúng được khai thác như thế nào? Sản phẩm chế biến từ dầu mỏ là gì? Có ứng dụng quan trọng gì trong đời sống?

Hydrocarbon là thành phần chính của dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

Hydrocarbon vừa là nguồn nhiên liệu, vừa là nguồn nguyên liệu quý. Chúng được khai thác và sử dụng như thế nào?

a) Theo em, khi dầu thô cháy sẽ luôn có những chất gì được tạo ra? Giải thích.

b) Vì sao khí thiên nhiên được sử dụng làm nhiên liệu? So sánh thành phần, trạng thái tự nhiên của khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

Dầu mỏ được khai thác như thế nào?

Quan sát sơ đồ trên hình và trình bày cấu tạo của mỏ dầu.

Sản phẩm chưng cất dầu mỏ rất đa dạng và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Em hãy cho biết một số ứng dụng của sản phẩm chưng cất dầu mỏ.

Nêu tên một số mỏ dầu đã và đang được khai thác ở nước ta.

Nêu tên một số sản phẩm được tách ra khi chưng cất và chuyển hóa từ dầu mỏ.

Nêu tên một số sản phẩm thu được trong quá trình chưng cất dầu mỏ. Thành phần chính của khí thiên nhiên, xăng, dầu là gì?

Tìm hiểu qua các tài liệu sách, báo, internet, thảo luận nhóm và trình bày về các nội dung sau:

a) Dầu mỏ và khí mỏ dầu tồn tại ở đâu trong tự nhiên? Nguyên nhân dẫn đến sự hình thành dầu mỏ và khí mỏ dầu là gì?

b) Các ứng dụng của dầu mỏ và khí mỏ dầu là gì?

a) Nhiên liệu là gì? Cho ví dụ về một số loại nhiên liệu rắn, lỏng và khí.

b) Trong ba loại nhiên liệu rắn, lỏng, khí, loại nhiên liệu nào dễ đốt cháy hoàn toàn nhất?

Bếp nấu ăn, xe máy, ô tô ở Việt Nam hiện đang sử dụng loại nhiên liệu gì? Hãy đề xuất một số biện pháp sử dụng các loại nhiên liệu này an toàn và hiệu quả.

Em hãy trình bày cách sử dụng nhiên liệu đạt hiệu quả cao.

Giải thích tác dụng của các việc làm sau:

a) Tạo các lỗ trong viên than tổ ong.

b) Quạt gió vào bếp lò khi nhóm lửa.

c) Đậy bớt cửa lò khi ủ bếp.

Hãy giải thích các hiện tượng sau:

a) Khi quạt gió vào bếp củi vừa bị tắt, lửa sẽ bùng cháy.

b) Khi quạt gió vào ngọn nến đang cháy, nến sẽ tắt.

Giải thích ý nghĩa của các việc làm sau:

a) Xăng, dầu được phun vào động cơ dưới dạng hạt rất nhỏ cùng với không khí.

b) Trong các nhà máy nhiệt điện, than được nghiền nhỏ và thổi cùng với không khí vào trong buồng đốt để đốt.

Trong đời sống và sản xuất, dùng loại nhiên liệu nào (gas, xăng, than) sẽ có ít phát thải khí nhà kính hơn?

Tìm hiểu các biện pháp nhằm giảm phát thải khí nhà kính (CO₂) trong lĩnh vực sử dụng năng lượng mà nước ta đang thực hiện.

Nguyên nhân nào đã làm ra tăng khói thải và các hạt bụi mịn vào không khí?

Hãy giải thích vì sao có thể nói khí thải của các nhà máy và khí thải của các động cơ đốt trong (ô tô, xe máy, ...) là nguyên nhân của mưa acid?

Vì sao nói “Các phương tiện giao thông là một trong các nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường ở các đô thị lớn”?

Bụi mịn PM2.5 là các hạt bụi có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 2,5 μm. Chúng lơ lửng trong không khí và được hình thành từ các nguyên tố như C, S, N cùng các hợp chất kim loại khác. Cho biết tác hại của bụi mịn PM2.5 đến sức khoẻ.

Em hãy đề xuất một số giải pháp để hạn chế tình trạng ô nhiễm không khí hiện nay.

Biết rằng thành phần chủ yếu của xăng dầu là hydrocarbon. Hãy giải thích vì sao:

a) phải chứa xăng, dầu trong các thùng chứa chuyên dụng và bảo quản ở những kho riêng.

b) các sự cố tràn dầu trên biển thường gây ra thảm hoạ cho một vùng biển rất rộng.

c) khi bị cháy xăng dầu không nên dùng nước để dập đám cháy.

Khí thiên nhiên, khí dầu mỏ, xăng, nhiên liệu phản lực (jet fuel) và dầu diesel có vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống, kinh tế, công nghiệp. Vậy thành phần chính của các nhiên liệu này là gì? Ngoài ra, các alkane có phải là nguồn nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất các hoá chất hữu cơ hiện nay không?

Tại sao ở các cây xăng, kho chứa xăng dầu thường treo các biển cấm dưới đây?

Em hãy cho biết xăng có tan được trong nước hay không và chất béo có tan được trong xăng hay không. Theo em, bác thợ sửa xe thường rửa tay bằng gì để sạch các vết dầu mỡ?

Butane là chất lỏng có thể nhìn thấy bên trong một chiếc bật lửa trong suốt, có nhiệt độ sôi thấp hơn một ít so với nhiệt độ của nước đóng băng (–0,5 °C). Tuy nhiên vì sao butane trong bật lửa lại không sôi?

Giải thích tại sao các bể chứa xăng thường được quét một lớp nhũ màu trắng bạc?

Hiện nay, loại nhiên liệu nào được sử dụng phổ biến nhất cho phương tiện giao thông?

Thế nào là xăng RON 92? RON 95? Xăng nào có chỉ số octane cao hơn?

Xăng làm nhiên liệu cho ô tô, xe máy là hỗn hợp của các hydrocarbon mạch nhánh C₅H₁₂ – C₁₁H₂₄, trong đó có octane là chất có khả năng chịu kích nổ tốt. Vì sao người ta không dùng một loại hydrocarbon (ví dụ octane) để làm xăng mà lại dùng hỗn hợp các hydrocarbon?

Biogas hay khí sinh học là một hỗn hợp khí (chủ yếu là methane, chiếm hơn 60%) được sinh ra từ quá trình phân huỷ kị khí của các phụ phẩm nông nghiệp (chất thải của gia súc, gia cầm, rơm, rạ,...), rác thải hữu cơ,... Mỗi m³ biogas có thể cung cấp năng lượng tương đương với 0,4 kg dầu diesel hoặc 0,6 kg xăng hoặc 0,8 kg than. Cho biết sử dụng biogas mang lại lợi ích gì?

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy một số chất (dùng làm nhiên liệu) được ghi trong bảng:

Với cùng một khối lượng, cho biết:

a) Chất nào ở trên khi cháy tỏa ra nhiệt lượng lớn nhất?

b) Chất nào khi cháy phát thải ít CO₂ nhất?

c) Chất nào khi cháy phát thải nhiều CO₂ nhất?

Động cơ đốt trong như xe gắn máy, ô tô,… có một bộ phận điều chỉnh tỉ lệ nhiên liệu (xăng hoặc dầu) và không khí thích hợp để nhiên liệu cháy tối đa, giúp động cơ hoạt động tốt nhất. Xe nâng chạy bằng gas thường dùng nhiên liệu butane. Theo em, bộ phận trộn nhiên liệu được điều chỉnh phù hợp nhất khi tỉ lệ thể tích butane và oxygen đạt giá trị nào?

a) Tính lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hỗn hợp gồm 0,4 mol butane và 0,6 mol propane. Biết rằng lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol butane và 1 mol propane lần lượt là 2877 kJ và 2220 kJ.

b) Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu là nhiên liệu ít gây ô nhiễm hơn so với than mỏ, có hiệu quả cao trong sản xuất công nghiệp. Kể tên một số nhà máy sử dụng khí thiên nhiên hoặc khí mỏ dầu làm nhiên liệu ở nước ta.

Giả thiết rằng gas trong bình gas là một hỗn hợp propane và butane có tỉ lệ thể tích 1:1. Tính nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 kg loại gas này. Biết rằng nhiệt lượng tương ứng sinh ra khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane lần lượt là 2 220 kJ và 2 878 kJ.

Khí đốt hoá lỏng (Liquified Petroleum Gas, viết tắt là LPG) hay còn được gọi là gas, là hỗn hợp khí chủ yếu gồm propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀) đã được hoá lỏng. Một loại gas dân dụng chứa khí hoá lỏng có tỉ lệ mol propane : butane là 40 : 60. Đốt cháy 1 lít khí gas này (ở 25^oC, 1 bar) thì toả ra một lượng nhiệt bằng bao nhiêu? Biết khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane toả ra lượng nhiệt tương ứng 2 220 kJ và 2 875 kJ.

Bảng dưới đây cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol alkane⁽¹⁾.

Một loại khí thiên nhiên gồm CH₄, C₂H₆ (các khí khác không đáng kể) với tỉ lệ phần trăm về thể tích tương ứng là 95% và 5%.

a) Tính khối lượng của 1 mol khí thiên nhiên nêu trên.

b) Tính lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 167 gam khí thiên nhiên trên. Biết rằng, lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄ và 1 mol C₂H₆ lần lượt là 890 kJ và 1 561 kJ.

Biết 1 mol khí C₂H₄ khi cháy hoàn toàn tỏa ra một nhiệt lượng là 1423 kJ, còn 1 mol khí C₂H₂ khi cháy tỏa ra 1320 kJ.

a) Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1kg C₂H₄, 1kg C₂H₂.

b) Nếu đốt cháy 12,395 lít (đkc) một hỗn hợp chứa 20% thể tích C₂H₂ và 80% thể tích C₂H₄ thì nhiệt lượng tỏa ra là bao nhiêu?