11-12版高中化学全程学习方略:课后巩固作业 主题3 合理利用化学能源(3份)(鲁科版选修1)

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名称 11-12版高中化学全程学习方略:课后巩固作业 主题3 合理利用化学能源(3份)(鲁科版选修1)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2012-09-22 17:09:01

文档简介

课后巩固作业
一、选择题
1.“低碳生活”成为新的时尚流行全球,控制CO2排放需要从人人做起,以下属于“低碳生活”的举措是( )
A.改烧煤球为煤气
B.大力普及家用轿车
C.大力普及家用电器
D.骑自行车出行
2.下列变化是物理变化的是( )
A.煤的干馏 B.沼气的产生
C.煤的气化 D.石油气的液化
3.下列名词与甲烷无关的是( )
A.瓦斯 B.沼气
C.煤气 D.天然气
4.我国科研人员已在南海神狐海域钻探目标区内圈定11个可燃冰矿体,评价可燃冰气体储量约194亿立方米。可燃冰的化学式为CH4·xH2O(x=6~8)。
关于可燃冰的说法不正确的是( )
A.可燃冰属于化石燃料
B.可燃冰是不可再生能源
C.可燃冰可在常温常压下保存
D.可燃冰是一种清洁燃料
5.我国是一个农业大国,每年收获季节产生大量的农作物秸秆,通常的处理方式是就地焚烧、直接用作燃料、做禽畜饲料,其中就地焚烧和直接用作燃料是严重的浪费,且造成大气污染。研究发现以下两种途径可使农作物秸秆转化为农用清洁能源
关于甲乙两种气体的叙述正确的是( )
A.相同条件下,等体积两气体完全燃烧耗氧量相同
B.相同条件下,等体积两气体完全燃烧生成CO2的量相同
C.相同条件下,等体积两气体完全燃烧放热量相同
D.两种气体的成分相同
6.某混合气体依次通过下述物质的现象为:通过溴水时,溴水的橙色退去;通过灼热的氧化铜粉末后,氧化铜变红;通过无水硫酸铜时使其变蓝;再通过澄清石灰水,使其变浑浊;最后剩余气体能被点燃,火焰呈淡蓝色,且生成二氧化碳和水。这种气体是( )
A.高炉煤气 B.焦炉煤气 C.裂解气 D.水煤气
7.下列做法不正确的是( )
①可用明火检验液化石油气罐是否漏气;②可将气罐中残留液体倒入下水道;③当液化石油气供热慢、火不旺时可用火烤;④可将气罐倒过来使用
A.只有①③④ B.只有①②
C.只有②③④ D.①②③④
8. 温家宝总理在全国人大会议上所做的“政府工作报告”中指出:“抓好资源节约,建设环境友好型社会”,这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.将煤进行气化处理,提高煤的综合利用效率
C.研究采煤、采油新技术,尽量提高产量以满足工业生产的快速发展
D.实现资源的“3R”利用观,即减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)
二、非选择题
9.如图是实验室干馏煤的装置图,请据图回答下列问题:
(1)指出图中各仪器的名称:
a___________,d___________,c___________。
(2)装置c的作用是________________________________________,d中的液体有_________________,将二者分开的方法是______________________________
______________________________________________________________。
(3)e处被点燃的气体成分是_________、_________、__________、___________。点燃前的必要操作是__________________________________________________
____________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
10.现在城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
(1)试写出制取煤气的主要化学方程式:_________________________________;
(2)已知在常温下,1 mol丙烷(C3H8)完全燃烧放出2 220.0 kJ 热量;1 mol CO完全燃烧放出282.57 kJ热量;1 mol H2完全燃烧放出285.8 kJ热量。试比较:
①相同质量的丙烷和氢气燃烧,产生热量的比值为____________。
②相同条件下,相同体积的丙烷和CO完全燃烧产生热量的比值为____________。
(3)氢气是未来的理想能源,除产生的热量大之外,还具有的优点是__________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案解析
1.【解析】选D。煤气是以煤炭为原料制成的,且燃烧产物也为CO2,故A项不合题意;家用轿车以燃油为燃料,排放出CO2,大力普及必然造成CO2的大量排放,故B项不合题意;目前三分之二的电能来自火力发电,大力普及家用电器间接增多了CO2的排放,故C项不合题意;骑自行车出行是最低碳的生活方式,D项符合题意。
2.【解析】选D。煤的干馏、沼气的产生、煤的气化都有新物质生成,是化学变化。
3.【解析】选C。煤气的主要成分是CO。
4.【解析】选C。可燃冰极不稳定,需在低温高压下保存。
5.【解析】选B。农作物秸秆缺氧燃烧生成的可燃性气体为CO,在缺氧条件下发酵生成CH4,故D项不正确;根据甲烷和一氧化碳分别燃烧的化学方程式CH4+2O2
CO2+2H2O和2CO+O22CO2,相同条件下,等体积两气体完全燃烧生成CO2的体积相同,耗氧体积比为4∶1,故A项不正确,B项正确;没有两个反应放热量完全相同,故C项不正确。
独具【方法技巧】不同烃耗氧量大小的比较
(1)当物质的量相同时,因为1 mol C消耗1 mol O2,而4 mol H才消耗1 mol O2,故不同烃耗氧量比较应看CxHy中的x+的大小,x+越大,耗氧量就越多。
(2)当质量相同时,12 g C消耗1 mol O2,4 g H就消耗1 mol O2,故不同烃耗氧量比较看CxHy中的的大小,越大,耗氧量就越多。
6.【解析】选B。由依次通过各试剂的现象可知该混合气体中应含有气态烯烃、H2、CO、CH4,所以应是焦炉煤气。A项高炉煤气主要是CO,C项裂解气主要是乙烯和丙烯,D项水煤气中主要是CO和H2。
7.【解析】选D。液化石油气遇火、遇热时易燃易爆,故以上做法均有危险。
8.【解析】选C。研究采煤、采油新技术,将会加速对资源的开采,与资源节约相悖;煤、石油都是化石燃料,不是取之不尽、用之不竭的,应开发太阳能等新能源,才能减少煤、石油的使用量,实现资源节约;将煤进行气化处理后,煤变成气体,点燃时燃烧更充分,减少了CO的生成,提高了热效率,也减轻了CO对大气的污染,故选C项。
9.【解析】(1)用到的主要仪器有:酒精喷灯、硬质玻璃管、U形管、烧杯等。
(2)烧杯内的水起冷却作用,以得到煤焦油和粗氨水,可用分液漏斗分离两液体。
(3)e处被点燃的气体是焦炉气,主要成分是H2、CH4、CO、C2H4,点燃前应检验是否含氧气。
答案:(1)酒精喷灯 U形管 烧杯
(2)冷却混合物 煤焦油和粗氨水 用分液漏斗分液
(3)H2 CH4 CO C2H4 检验是否含有氧气
10.【解析】(1)制取水煤气的主要化学方程式为:C+H2OCO+H2。
(2)①设丙烷和H2的质量都为x,则燃烧时产生的热量的比值为C3H8∶H2=×
2 220.0∶×285.8≈1∶2.83。
②相同条件下,相同体积的丙烷和CO物质的量相同,完全燃烧时放出的热量比值为2 220.0∶282.57≈8∶1。
(3)氢气是未来的理想能源,其优点有三:一是产生的热量多,二是来源广泛,三是产物无污染。
答案:(1)C+H2OCO+H2
(2)①1∶2.83 ②8∶1
(3)来源广泛、产物无污染课后巩固作业
一、选择题
1.关于原电池的叙述中正确的是( )
A.构成原电池的电极必须是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转化为电能的装置
C.原电池负极发生的电极反应是还原反应
D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原
2.某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe====3Fe2+,能实现该反应的原电池是
( )
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
3.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜
B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,再加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快
4.在以稀硫酸为电解质溶液的铜锌原电池中,已知其电极反应分别为
锌片:Zn→Zn2++2e-;铜片:2H++2e-→H2↑。下列判断正确的是( )
A.溶液的酸性逐渐增强
B.铜片逐渐溶解
C.溶液中H+向锌片移动
D.锌片是负极并被氧化
5.锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:
Zn+2MnO2+2H+====Zn2++Mn2O3+H2O
在此电池放电时,正极(碳棒)上发生还原反应的是( )
A.Zn B.碳棒
C.MnO2 D.H+
6.由锌片、铁片、铜片、银片和稀硫酸可以构成原电池的数目是( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
7.有A、B、C三种金属,两两分别接触并同处于稀硫酸中,反应冒气泡,判断三种金属活动性顺序( )
A.A>C>B B.B>A>C
C.C>A>B D.C>B>A
8.(2011·南京学业水平模拟)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下,下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )
A.该电池工作时电能转化为化学能
B.该电池中电极a是正极
C.该电池的总反应为2H2+O2====2H2O
D.外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
二、非选择题
9.(挑战能力)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是__________。电池工作时,电子流向__________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的_________(填代号)。
a.NaOH b.Zn
c.Fe d.NH3·H2O
10.(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应:______________________________________________;
银片上发生的电极反应:______________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,试计算产生氢气的体积(标准状况)。
答案解析
1.【解析】选B。原电池的两极可以是导电的非金属(如石墨),故A项不正确;原电池负极发生的电极反应是氧化反应,故C项不正确;正极上得电子的不一定是阳离子,有些中性分子也能在此得电子,故D项不正确。
2.【解析】选A。由电池反应式知铁做负极,正极是不如铁活泼的金属或非金属,电解质溶液为含Fe3+的溶液,故选A。
3.【解析】选C。铜只能将Fe3+还原为Fe2+,而不会继续将Fe2+还原为铁。故C项不正确。
4.【解析】选D。由于H+在正极上反应得电子生成氢气而减少,溶液酸性减弱,故A项不正确;铜作为正极不参加反应,故B项不正确;溶液中H+向正极移动,故C项不正确。
5.【解析】选C。MnO2得电子生成Mn2O3,发生了还原反应。
6.【解析】选C。根据构成原电池的条件知,以上原料可以构成:铁-锌-稀硫酸原电池、铜-锌-稀硫酸原电池、银-锌-稀硫酸原电池、铜-铁-稀硫酸原电池、银-铁-稀硫酸原电池;由于铜、银均不与稀硫酸反应,所以无法构成银-铜-稀硫酸原电池,故选C项。
7.【解析】选D。由(A)图知活泼性B>A,由(B)图知活泼性C>A,由(C)图知活泼性C>B,故三种金属活动性顺序为C>B>A。
独具【方法技巧】根据原电池原理判断金属活动性
原电池中的电极材料为两种金属时,较活泼的金属为负极,根据原电池反应可以比较金属的活动性强弱。
若以稀硫酸为电解质溶液,两电极用导线连接插入稀硫酸中,产生气泡的一极为正极,其电极材料金属活动性比另一极弱。
若以CuSO4溶液为电解质溶液,两电极用导线连接插入溶液中,电极上析出铜的一极为正极,其电极材料金属活动性比另一极弱。
具体分析时,要视电极材料和电解质溶液反应的情况而定。一般都是负极溶解,正极上有气泡生成或有金属析出。
8.【解析】选C。该电池是化学能转化为电能的装置;a极为负极;电子从a极通过导线流向b极。
二、非选择题
9.【解析】(1)锌锰干电池的负极为活泼的锌,电子从负极流向正极。
(2)锌可以置换铜,形成铜锌原电池,加速锌片的腐蚀。用锌置换铜不会引入新杂质。
答案:(1)Zn 正极
(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
10.【解析】(1)锌片上发生失电子的氧化反应,银片上发生H+得电子的还原反应。
(2)两电极在反应前后的总质量差为13 g,说明消耗了锌13 g,转移电子0.4 mol,生成0.2 mol H2,标准状况下的体积为4.48 L。
答案:(1)Zn→Zn2++2e- 2H++2e-→H2↑
(2)4.48 L课后巩固作业
一、选择题
1.(2011·东城学业水平模拟)下列措施不利于环境保护的是( )
A.推广使用无铅汽油
B.提倡使用太阳能
C.大力开发氢能
D.提倡个人使用大排量汽车
2.为减少汽车对城市大气的污染,我国成功地开发出以新燃料做能源的“绿色汽车”,这种汽车可避免有毒的有机铅、芳香烃等有害物质的排放,保护环境。这种“绿色汽车”的燃料是( )
A.甲醇 B.汽油
C.柴油 D.重油
3.国家决定推广乙醇汽油的应用。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料。下列叙述错误的是( )
A.乙醇汽油是一种新型化合物
B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
C.用石油可以制得汽油
D.用玉米、高粱发酵可以制得乙醇
4.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不属于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加高工厂的烟囱,使烟尘和废气远离地表
5. 石油是一种重要能源,人类正面临着石油短缺、油价上涨的难题。下列解决能源问题的方法不当的是( )
A.鼓励个体企业加快煤炭的开采
B.研究和开发利用太阳能
C.建造水电站开发水利资源
D.开发研制可再生能源
6. 给汽车安装尾气净化装置,汽车尾气通过净化装置(内有钯等过渡金属元素作催化剂)后,其中的有害气体CO、NO转化为无害气体N2、CO2则( )
A.NO作还原剂
B.CO作还原剂
C.N2作氧化产物
D.CO2作还原产物
7.甲醇燃料电池被广泛应用于电动汽车的动力来源,下列说法不正确的是( )
A.负极通入甲醇
B.正极通入氧气或空气
C.无污染物质生成
D.甲醇燃料电池的能量利用率比甲醇燃烧的能量利用率小
8.汽油是多种烃类的混合物,汽车的发动机中,汽油汽化后与进入气缸的空气按一定比例混合,在电火花点燃下燃烧,产生大量热能,但进入气缸的空气过少或过多都将在汽车尾气中产生有害的大气污染物。目前正在研究和开发一种催化式排气净化器,以Pt-Rh及CuO-Cr2O3作主体催化剂,它可将80%以上的有害尾气转化成无毒气体,但汽油中为增强其抗震性的添加剂(C2H5)4Pb会使这种转化严重降低。下列有关说法中正确的是( )
A.汽油的来源必须是石油的常压、减压分馏
B.机动车必须使用无铅汽油是因为它可使催化剂中毒,制约了催化剂的研究和开发
C.NO等氮的氧化物对空气的污染是十分严重的,它们不仅使人和动物中毒,产生疾病,更是破坏大气臭氧层的主要因素
D.如改用柴油作为汽车的燃料,则可以相对减小汽车尾气对大气的污染
二、非选择题
9.汽车已经成为重要的交通工具,但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有:CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等,请回答下列有关问题。
(1)若用CmHn表示汽油的主要组成,CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为______
__________________________________,汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力,这一过程中能量的转化是由________能转化为________能,最终转化为机械能;
(2)通过车用燃油的精炼加工处理,可减少汽车尾气中的___________(填化学式)排放;
(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理,写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式________________________________________________。
(4)控制城市空气污染源的方法可以有____________(多选)
A.开发新能源 B.使用电动车
C.植树造林 D.戴上呼吸面具
10.我国大力倡导低碳经济,坚持走低碳发展之路,不断在技术上创新,自主完成了达到欧洲Ⅲ号排放标准的天然气单一燃料汽车的研制。时隔一年,又一举拿下了汽油——天然气双燃料汽车,并且达到了欧洲Ⅲ号排放标准。
(1)天然气的主要成分为__________,是__________在隔绝空气条件下,经微生物发酵作用形成的,因此,天然气中贮藏的化学能最终是来自于____________。
(2)从石油中获得更多轻质燃油的方法是____________。
(3)利用天然气可以制高档墨水和橡胶用的炭黑,同时得到合成氨工业所需的H2,该反应的化学方程式为____________________________________,天然气成分两分子偶联可以得到乙烯,在一定程度上缓解了石油危机,该反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)政府推广使用燃气汽车的主要目的是______________(填序号)。
A.延长发动机使用寿命
B.促进西部经济发展
C.减少污染
D.提高能源利用率
答案解析
1.【解析】选D。个人使用大排量汽车会加剧空气污染,不利于环境保护。
2.【解析】选A。甲醇有燃烧充分,产物无污染等特点,可作为“绿色汽车”的燃料。
3.【解析】选A。乙醇汽油是汽油和乙醇混合而成的一种燃料,是混合物。
4.【解析】选D。“蓝天工程”是为了消除环境污染及污染造成的危害,加高工厂的烟囱并不能从根本上消除污染。
5.【解析】选A。煤炭也是化石燃料,资源有限,且乱采滥挖还会破坏环境,加剧污染。
6.【解析】选B。在反应2CO+2NO====N2+2CO2中C的化合价升高,N的化合价降低。因此CO为还原剂,NO为氧化剂,CO2为氧化产物,N2为还原产物。
7.【解析】选D。实际是甲醇燃料电池的能量利用率比甲醇燃烧的能量利用率大。
独具【方法技巧】燃料电池正、负极的判断
燃料电池一般是用燃料和空气在不同的电极上发生反应,产生电流。反应中燃料失去电子发生氧化反应,O2得到电子发生还原反应。所以通入空气的一极是正极,通入燃料气的一极是负极。
8.【解析】选C。汽油除利用石油的常压分馏得到之外,还可由石油的裂化获得;机动车使用无铅汽油的主要原因是为了减轻含铅物质对环境的污染;氮的氧化物引发损耗O3的反应,是破坏大气臭氧层的主要因素;柴油中碳的含量比汽油高,改用柴油作燃料,燃烧更不充分,更增加了汽车尾气中的有害成分,故选C项。
9.【解析】(1)CmHn完全燃烧生成CO2和H2O,并放出热量。
(2)化石燃料汽油中含有一定量的硫,在加工过程中可脱去,以减少汽车尾气中的SO2。
(3)NOx与CO反应生成N2和CO2。
(4)开发新能源和使用电动车可以从源头上减少污染气体的排放,而植树造林和戴上呼吸面具不能减少污染气体的排放,只能减小其危害程度。
答案:(1)4CmHn+(4m+n)O2====4mCO2+2nH2O 化学 热
(2)SO2
(3)2NOx+2xCO N2+2xCO2 (4)A、B
10.【解析】(1)天然气的主要成分为CH4,植物遗体无氧发酵可以得到,既然直接来自植物则其能量间接来自于太阳能;(2)用催化裂化的方法可以得到更多的轻质燃油;(3)利用元素守恒可以写出方程式;(4)使用燃气汽车可减少污染物的排放与提高能源利用率。
答案:(1)CH4 植物遗体 太阳能
(2)催化裂化 (3)CH4 C+2H2
2CH4→CH2=CH2+2H2 (4)C、D