7.2燃料的合理开发和利用同步分层作业（培优篇）—2021-2022学年九年级化学人教版上册（word版 含解析）

（培优篇）2021-2022学年上学期初中化学人教新版九年级同步分层作业7.2燃料的合理开发和利用
一．选择题（共6小题）
1．中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇（CH3OH）一氢气能源体系（如图）的研究。下列关于该方案的说法错误的是（　　）
A．该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰
B．有望解决氢气应用中存和输送的瓶颈问题
C．经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小
D．原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
2．燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．从环境保护角度考虑，最理想的燃料是汽油
B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
C．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
3．如图表示我市家用燃料使用的发展历程（括号内表示主要成分），下列说法错误的是（　　）
A．管道煤气有毒
B．家用燃料燃烧时均放出热量
C．液化石油气是石油化工的一种产品
D．使煤分解制成管道煤气的变化是物理变化
4．下列属于化学能转化为其它能量的是（　　）
A． 化学电池 B． 电解水
C．水力发电 D．太阳能热水器
5．氢能是最绿色的能源，如图是制取与贮存氢气的一种方法。下列说法正确的是（　　）
资料：①Mg2Cu是一种贮氢合金，吸氢后生成MgH2和MgCu2合金；
②MgH2和HCl反应的化学方程式为：MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑
A．ZnFe2O4中Fe的化合价为+2价
B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4
C．反应2产生的氢气和反应3所得混合物与足量稀盐酸反应生成的氢气质量相等
D．反应3中氩气作保护气，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应
6．“可燃冰”[CH4 （H2O）n]是一种沉睡在海底和高寒冻土的独特能源。下列有关说法正确的是（　　）
A．“可燃冰”给我们提供了水可以变油的证据
B．[CH4 （H2O）n]属于氧化物
C．“可燃冰”是燃烧值低，没有污染的新能源
D．“可燃冰”燃烧后，几乎不产生残渣或废气
二．填空题（共4小题）
7．如图是液态太阳燃料技术路线，根据题意回答下列问题：
（1）光电催化制氢过程中水分解产生氢气和氧气的质量比是 　 　，本过程太阳能转化电能、内能和 　 　。
（2）写出氢气与二氧化碳在催化剂的作用下相互反应的化学方程式：　 　；整个技术路线可循环利用的物质是 　 　（写化学式）。
（3）该技术可以缓解化石燃料日益枯竭的问题。常见的化石燃料有煤、石油、　 　（填主要成分的化学式），举一例说明煤燃烧可能带来的环境污染：　 　。
（4）该技术需要注意和解决的问题是 　 　（合理答一点）。
8．甲烷燃料电池工作原理如图所示：
（1）化石燃料有天然气、石油、　 　。
（2）甲烷中碳、氢的元素质量比 　 　。
（3）该燃料电池反应生成的物质为 　 　。
（4）燃料电池优点是 　 　（写一种）。
9．日常生活以及社会发展中，往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题：
（1）计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物和臭氧等。2021年3月中旬，我国华北地区出现的雾霾天气主要是由上述污染指数中的 　 　造成的。下列措施可减缓雾霾天气的是 　 　（填序号）。
A.露天焚烧垃圾
B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C.改进发动机燃烧方式，让燃料充分燃烧
D.种植防护林
（2）活性炭口罩能有效阻隔空气中的氨、苯、甲醛等有害气体，原因是活性炭具有 　 　性。
（3）装饰房屋的玻璃雕刻着美丽的花纹，带给我们美的享受。氢氟酸（HF）能刻画玻璃，发生的主要反应是CaSiO3+6HF═X+SiF4↑+3H2O，则X的化学式为 　 　。
（4）煤、　 　和天然气被称为“三大化石燃料”。煤燃烧会产生CO2、SO2、CO等气体，这些气体排放到空气中能形成酸雨的是 　 　（填物质名称）。为保护环境，人类致力于开发新能源，请列举出一种目前正在使用的新能源：　 　。
10．习近平向2019世界新能源汽车大会致贺信，提出中国要坚持走绿色、低碳、可持续发展道路，为建设清洁美丽世界、推动构建人类命运共同体作出更大贡献。
（1）下列做法不符合“低碳生活”的是　 　。
A.用旧报纸制作铅笔杆
B.减少使用一次性筷子等用品
C.开发回收利用二氧化碳的新技术
D.焚烧落叶
（2）新能源汽车能源的更新历程如图：
汽车用汽油、柴油作燃料，不完全燃烧时，会生成　 　、碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等空气污染物，通常用催化转化的方法处理尾气，其反应原理用化学方程式表示为2CO+2NO═2CO2+X，其中“X”的化学式为　 　。
（3）科学家设计一种理想的氢元素再生循环模式：将水在阳光照射和催化剂作用下，分解制取氢气，同时得到氧气，请写出该反应的化学方程式　 　。
（培优篇）2021-2022学年上学期初中化学人教新版九年级同步分层作业7.2燃料的合理开发和利用
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇（CH3OH）一氢气能源体系（如图）的研究。下列关于该方案的说法错误的是（　　）
A．该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰
B．有望解决氢气应用中存和输送的瓶颈问题
C．经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小
D．原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
【解答】解：A、该研究有利于减少对化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰，故正确；
B、利用原位制氢，可解决氢气应用中存和输送的瓶颈问题，故正确；
C、经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小，气体体积变小，得到高压氢，故正确；
D、根据质量守恒定律以及甲醇中原子个数比，CH3OH分解不可能只生产H2和CO2，故错误；
故选：D。
2．燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．从环境保护角度考虑，最理想的燃料是汽油
B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
C．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
【解答】解：A、汽油燃烧生成二氧化硫、一氧化氮等污染环境的物质，因此汽油不是理想燃料，该选项说法不正确；
B、炒菜时油锅着火，不能用水浇灭，是因为油的密度比水小，浮在水中上面，增大火势，应该用锅盖盖灭，该选项说法不正确；
C、“钻木取火”的原理是通过摩擦生热，使温度达到木材的着火点，该选项说法不正确；
D、燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，说明氧气不足，可增大灶具进风口，该选项说法正确。
故选：D。
3．如图表示我市家用燃料使用的发展历程（括号内表示主要成分），下列说法错误的是（　　）
A．管道煤气有毒
B．家用燃料燃烧时均放出热量
C．液化石油气是石油化工的一种产品
D．使煤分解制成管道煤气的变化是物理变化
【解答】解：A、管道煤气中含有一氧化碳，所以管道煤气有毒，故A正确；
B、家用燃料燃烧时均放出热量，利用放出的热量取暖或煮饭等，故B正确；
C、液化石油气是石油加工而来的，是一种化工产品，故C正确；
D、使煤分解制成管道煤气的过程中有新物质煤气生成，属于化学变化，故D错误。
故选：D。
4．下列属于化学能转化为其它能量的是（　　）
A． 化学电池 B． 电解水
C．水力发电 D．太阳能热水器
【解答】解：A、化学电池放电时是将化学能转化为电能，故选项符合题意。
B、电解水是将电能转化为化学能。故选项不符合题意。
C、水力发电是将势能转化为电能。故选项不符合题意。
D、太阳能供热是将太阳能转化为热能，故选项不符合题意。
故选：A。
5．氢能是最绿色的能源，如图是制取与贮存氢气的一种方法。下列说法正确的是（　　）
资料：①Mg2Cu是一种贮氢合金，吸氢后生成MgH2和MgCu2合金；
②MgH2和HCl反应的化学方程式为：MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑
A．ZnFe2O4中Fe的化合价为+2价
B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4
C．反应2产生的氢气和反应3所得混合物与足量稀盐酸反应生成的氢气质量相等
D．反应3中氩气作保护气，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应
【解答】解：A、化合价代数和为零，在ZnFe2O4中，氧元素显﹣2，锌元素显+2，所以铁元素的化合价是+3，故A错误；
B、ZnFe2O4在反应2中逐渐消耗，在反应1中又会逐渐的合成，所以循环制氢反应中不需要不断加入，故B错误；
C、反应2是水在催化剂的作用下通过太阳能分解生成氢气，反应3中的混合物所得的混合物中的镁和盐酸反应会生成氢气，但是两者生成的氢气不一定相等，故C错误；
D、镁和氧气反应会生成氧化镁，铜和氧气反应会生成氧化铜，所以反应3中氩气作保护气，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应，故D正确。
故选：D。
6．“可燃冰”[CH4 （H2O）n]是一种沉睡在海底和高寒冻土的独特能源。下列有关说法正确的是（　　）
A．“可燃冰”给我们提供了水可以变油的证据
B．[CH4 （H2O）n]属于氧化物
C．“可燃冰”是燃烧值低，没有污染的新能源
D．“可燃冰”燃烧后，几乎不产生残渣或废气
【解答】解：A、“可燃冰”是甲烷的固体，水是由氢氧两种元素组成的，因此水不可能变油。故选项错误；
B、氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，可燃冰有三种元素，故选项错误；
C、“可燃冰”是燃烧值高，故选项不正确；
D、可燃冰完全燃烧生成二氧化碳和水，几乎不产生残渣或废气，故选项正确；
故选：D。
二．填空题（共4小题）
7．如图是液态太阳燃料技术路线，根据题意回答下列问题：
（1）光电催化制氢过程中水分解产生氢气和氧气的质量比是 　1：8　，本过程太阳能转化电能、内能和 　化学能　。
（2）写出氢气与二氧化碳在催化剂的作用下相互反应的化学方程式：　3H2+CO2CH3OH+H2O　；整个技术路线可循环利用的物质是 　CO2和H2O　（写化学式）。
（3）该技术可以缓解化石燃料日益枯竭的问题。常见的化石燃料有煤、石油、　CH4　（填主要成分的化学式），举一例说明煤燃烧可能带来的环境污染：　造成酸雨　。
（4）该技术需要注意和解决的问题是 　氢气如何安全或高效的储存及转移等。　（合理答一点）。
【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类、数目和质量不变，氢气、氧气中氢原子和氧原子都是来自于水中，所以生成的氢气和氧气的质量比：（1×2）：（16×1）＝1：8；本过程太阳能转化电能、内能和化学能；
（2）氢气和一氧化碳在催化剂的作用下生成甲醇和水，反应的化学方程式为：3H2+CO2CH3OH+H2O；因为光电催化制氢消耗水，储氢又生成水；储氢消耗二氧化碳，释放氢放出二氧化碳，故CO2和H2O可循环利用；
（3）常见的化石燃料有煤、石油、天然气，天然气的主要成分是甲烷，化学式为CH4；煤中含有硫元素，燃烧过程中硫元素和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和空气中的氧气、水反应生成硫酸，造成酸雨；
（4）该技术需要注意和解决的问题是：氢气如何安全、高效的储存及转移等。
故答案为：
（1）1：8；化学能；
（2）3H2+CO2CH3OH+H2O；CO2和H2O；
（3）CH4；造成酸雨；
（4）氢气如何安全或高效的储存及转移等。
8．甲烷燃料电池工作原理如图所示：
（1）化石燃料有天然气、石油、　煤　。
（2）甲烷中碳、氢的元素质量比 　3：1　。
（3）该燃料电池反应生成的物质为 　水、二氧化碳　。
（4）燃料电池优点是 　环保、能源利用率高　（写一种）。
【解答】解：（1）化石燃料有天然气、石油、煤；
（2）甲烷中碳、氢的元素质量比12：4＝3：1；
（3）甲烷燃料电池工作原理及微观示意图可知，CH4+2O2CO2+2H2O，所以该燃料电池反应生成的物质为水、二氧化碳；
（4）甲烷燃烧只生成了二氧化碳和水，不产生空气污染物，所以燃料电池优点是：环保、能源利用率高。
故答案为：（1）煤；
（2）3：1；
（3）水、二氧化碳；
（4）环保、能源利用率高。
9．日常生活以及社会发展中，往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题：
（1）计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物和臭氧等。2021年3月中旬，我国华北地区出现的雾霾天气主要是由上述污染指数中的 　可吸入颗粒物　造成的。下列措施可减缓雾霾天气的是 　BCD　（填序号）。
A.露天焚烧垃圾
B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C.改进发动机燃烧方式，让燃料充分燃烧
D.种植防护林
（2）活性炭口罩能有效阻隔空气中的氨、苯、甲醛等有害气体，原因是活性炭具有 　吸附　性。
（3）装饰房屋的玻璃雕刻着美丽的花纹，带给我们美的享受。氢氟酸（HF）能刻画玻璃，发生的主要反应是CaSiO3+6HF═X+SiF4↑+3H2O，则X的化学式为 　CaF2　。
（4）煤、　石油　和天然气被称为“三大化石燃料”。煤燃烧会产生CO2、SO2、CO等气体，这些气体排放到空气中能形成酸雨的是 　二氧化硫　（填物质名称）。为保护环境，人类致力于开发新能源，请列举出一种目前正在使用的新能源：　太阳能　。
【解答】解：（1）雾霾天气主要是由上述污染指数中的可吸入颗粒物造成的，
A、露天焚烧垃圾，不能减少，故错误；
B、用风能与太阳能发电替代燃煤发电，可以减少雾霾，故正确；
C、改进发动机燃烧方式，让燃料充分燃烧，可以减少雾霾，故正确；
D、种植防护林，可以减少雾霾，故正确；
故选：BCD；
（2）活性炭口罩能有效阻隔空气中的氨、苯、甲醛等有害气体，原因是活性炭具有吸附性；
（3）氢氟酸（HF）能刻画玻璃，发生的主要反应是CaSiO3+6HF═X+SiF4↑+3H2O，反应物中有1个钙原子、1个硅原子、3个氧原子、6个氢原子、6个氟原子，生成物中有1个硅原子、4个氟原子、6个氢原子、3个氧原子，所以X的化学式为CaF2；
（4）煤、石油和天然气被称为“三大化石燃料”；煤燃烧会产生CO2、SO2、CO等气体，这些气体排放到空气中能形成酸雨的是二氧化硫；为保护环境，人类致力于开发新能源，目前正在使用的新能源有：太阳能。
故答案为：（1）可吸入颗粒物；BCD；
（2）吸附；
（3）CaF2；
（4）石油；二氧化硫；太阳能。
10．习近平向2019世界新能源汽车大会致贺信，提出中国要坚持走绿色、低碳、可持续发展道路，为建设清洁美丽世界、推动构建人类命运共同体作出更大贡献。
（1）下列做法不符合“低碳生活”的是　D　。
A.用旧报纸制作铅笔杆
B.减少使用一次性筷子等用品
C.开发回收利用二氧化碳的新技术
D.焚烧落叶
（2）新能源汽车能源的更新历程如图：
汽车用汽油、柴油作燃料，不完全燃烧时，会生成　CO　、碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等空气污染物，通常用催化转化的方法处理尾气，其反应原理用化学方程式表示为2CO+2NO═2CO2+X，其中“X”的化学式为　N2　。
（3）科学家设计一种理想的氢元素再生循环模式：将水在阳光照射和催化剂作用下，分解制取氢气，同时得到氧气，请写出该反应的化学方程式　2H2O2H2↑+O2↑　。
【解答】解：（1）A.用旧报纸制作铅笔杆可以减少树木的砍伐，减少二氧化碳的排放；
B.减少使用一次性筷子等用品可以减少树木的砍伐，减少二氧化碳的排放；
C.开发回收利用二氧化碳的新技术可以降低空气中二氧化碳的含量；
D.焚烧落叶会生成二氧化碳，增大了空气中二氧化碳的含量。
故填：D；
（2）汽车用汽油、柴油作燃料，不完全燃烧时，会生成一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等空气污染物，根据2CO+2NO＝2CO2+X可知，反应前有2个C原子、2个N原子、4个O原子；反应后有2个C原子、4个O原子，每个X中含有2个氮原子，是氮气．故填：CO；N2；
（3）将水在阳光照射和催化剂作用下，分解制取氢气，同时得到氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；故填：2H2O2H2↑+O2↑。
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