第9章 化学与社会发展
第1节 能源的综合利用
知识点1 化石燃料的开发利用
1.燃料对人类社会非常重要,下列有关说法正确的是( )
A.可燃冰已经成当今的新能源
B.煤炭脱硫处理,能有效减少酸雨的形成
C.汽油 煤油 柴油都是煤炭加工的产品
D.人类所需的热量只能来自于燃料的燃烧
2.下列做法不会造成环境污染的是( )
A.大量燃烧煤 B.生活废水排放到江河中
C.利用潮汐发电 D.焚烧树叶或农作物的秸秆
3.下列关于石油的说法中,不正确的是( )
A.石油是混合物 B.石油中主要含有碳和氢两种元素
C.石油是一种化工产品 D.作为燃料,石油不如天然气清洁
4.下列叙述中正确的是( )
A.煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和液化,发生的是物理变化
B.从原油中分离出汽油、煤油和柴油,发生的是化学变化
C.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
D.选择燃料要综合考虑各种因素趋利避害
5.能源和环境问题日益成为人们关注的焦点。化石燃料如煤、石油、_____都属于不可再生的能源。过度使用既造成能源危机,又导致环境污染。下列环境问题与煤的燃烧有直接关系的是_____(填字母)。
A.酸雨 B.温室效应 C.可吸入颗粒物增加
6.某校组织学生参观了位于当地展览馆的“砥砺奋进的五年”大型成就展,到达目的地后,同学们开始了参观,钢铁煤炭行业“去产能”效果明显,随题意回答问题:
(1)除煤和石油之外,______也是化石燃料。
(2)煤炭“去产能”是指为了解决煤炭生产过剩,从而对企业生产能力进行整改,下列做法有利于煤矿行业去产能的是______。
A.全面禁止生产煤炭
B.将一些煤矿企业转型为新能源企业
C.关闭一些技术落后的小煤矿业,减少煤炭产量
(3)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成份是氧化铁)炼铁的化学方程式为______。
知识点2 太阳能的开发利用
7.西藏日喀则光伏电站一期工程建设规模10兆瓦,将于2011年5月底正式并网发电,利用太阳能解决居住分散的农牧区群众用电问题,对化石燃料短缺的西藏具有非常现实的重要意义(如右图)。下列有关太阳能的说法中,错误的是( )
A.太阳能发电符合“低碳经济”的理念
B.太阳能属于可再生能源
C.太阳能光解水制取氢气,将太阳能转化成化学能
D.太阳能沐浴器加热水发生化学变化
8.太阳能的利用使节能效率高达88%。下列关于太阳能的说法错误的是( )
A.太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色能源
B.在利用太阳能提供热水、采暖过程中,太阳能转化为电能
C.采用太阳能建筑设计,可以增强室内自然采光,减少照明用电
D.大力提倡使用太阳能器具可以有效改善空气的质量
9.太阳能汽车利用太阳能的一般方法是:在阳光下,太阳能光伏电池板采集光能,并将光能转换成电能,这种能量被蓄电池储存并为以后汽车运行提供动力,或直接提供给发动机,也可以边开边蓄电,能量通过发动机控制器带动车轮运行,推动太阳能汽车行驶。
(1)从两个不同角度,谈谈使用太阳能汽车比使用燃油汽车的优点;
(2)请再写出一种你知道的新能源。
知识点3 化学电池
10.电池污染日益受到人们的关注,科技人员相继发明了一些环保电池,你认为下列属于环保电池的是( )
A.太阳能电池 B.镍汞电池 C.锌锰干电池 D.铅酸电池
11.如图是太阳能燃料电池的组成与功能示意图,请根据图示回答下列问题:
(1)电解槽的作用是电解水,写出该反应的化学方程式:__________________;电解一定量的水,当其中一个电极产生5 L气体时,负极产生的气体体积是______L;该气体具有可燃性,点燃该气体前必须_________。
(2)夜晚,太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为______(填序号)。
A.太阳能→电能→热能 B.化学能→电能→热能
C.太阳能→化学能→电能→热能 D.电能→化学能→电能→热能
(3)太阳能燃料电池中可循环使用的原料是_______。
(4)与单一的太阳能电池相比,太阳能燃料电池的优点是_________________。
知识点4 氢能的开发利用
12.从环境保护的角度考虑,下列燃料中最理想的是( )
A.洒精 B.天然气 C.氢气 D.汽油
13.氢气是一种理想的新能源,目前只在火箭发射等少数情况下使用。其主要原因是( )
A.氢气燃烧条件难以满足
B.制备氢气消耗电能大、成本高
C.用来制取氢气的水必须非常洁净,所以制备氢气的原料匮乏
D.氢气燃烧过程难以控制
14.我国长征五号B运载火箭于2020年5月5日在海南首飞成功。长征五号B采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂。点火时,燃料和液氧送去涡轮泵,随着涡轮泵不断加速,管道中的压力不断升高,引燃了自燃式燃料传爆管,火箭启动。下列说法错误的是( )
A.液氢燃烧产物是水,因此无污染
B.液氧可以支持燃烧,可作燃料
C.自燃是氧化反应,且放出热量
D.燃烧除了需要可燃物和氧气外,燃烧温度还要达到着火点
15.火箭使用的推进剂是液氢和液氧,液氢燃烧的化学方程式为_____,该反应的基本类型是_____,根据方程式提供的信息,可以判断氢气是理想能源的依据之一是_____(填序号)。
A.氢气便于储存和运输
B.氢气资源丰富
C.氢气燃烧产物不污染环境
D.氢气获得成本低
16.能源和环境与人类的生产生活密切相关请根据下列要求回答问题。
(1)海底不仅蕴藏着大量化石燃料,人们还在海底发现了一种新型矿产资源——_____________,它是一种新能源,主要成份是甲烷水合物;目前我国为改善环境,积极推进风力发电技术,与火力发电相比,风力发电的优点是_____________;同时,在农村大力推进兴建沼气池,沼气池产生的气体也是一种常用的燃料,试写出它燃烧时的化学反应方程式___________________。
(2)科学家预言,氢能源将成为21世纪的主要能源,在实验室里常用锌和稀硫酸反应来制取氢气,反应的方程式为_____________,氢气在空气中燃烧时产生_____________火焰。
(3)化石燃料的燃料会造成空气污染,下面做法有利于保护环境的是____
A.减少使用化石能源,增加新能源的使用 B.加高燃煤烟囱,将废气排放到高空
C.进一步发展公共交通,提倡绿色出行 D.将部分汽车改用乙醇汽油作燃料
参考答案及解析
知识点1 化石燃料的开发利用
1.【答案】B
【详解】
A.可燃冰深在海底,有可能成为人类未来的重要能源,说法错误;
B.硫燃烧生成的二氧化硫会形成酸雨,所以使用脱硫煤可以减少酸雨的形成,说法正确;
C.汽油 煤油 柴油都是石油加工的产品,说法错误;
D.人类所需的热量不只来自于燃料的燃烧,也可以是生石灰与水反应等产生的热量,说法错误。
故选:B。
2.【答案】C
【详解】
A.大量燃烧煤,会产生二氧化硫等污染物,污染环境,不符合题意;
B.生活废水排放到江河中,会污染水源,不符合题意;
C.利用潮汐发电,不会产生污染,符合题意;
D.焚烧树叶或农作物的秸秆,会产生大量的污染物,污染空气,不符合题意。
故选C。
3.【答案】C
【详解】
A.石油是由多种物质组成的混合物,故说法正确;
B.石油中主要含有碳元素和氢元素,还含有其他元素,故说法正确;
C.石油是化工原料,而不是化工产品,故说法错误;
D.天然气作为燃料比石油和煤具有污染小的特点,故说法正确。
故选:C。
4.【答案】D
【详解】
A.煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和液化,有煤气、煤焦油、焦炭等新物质生成,故发生的是化学变化,A错误;
B.从原油中分离出汽油、煤油和柴油,是利用各物质的沸点不同,进行分离,没有新物质生成,发生的是物理变化,B错误;
C.人类利用的能量不一定都是通过化学反应获得的,例如太阳能、风能等,C错误;
D.选择燃料要综合考虑资源、对环境的影响等各种因素趋利避害,D正确;
故选D。
5.【答案】天然气 ABC
【详解】
化石燃料如煤、石油、 天然气都属于不可再生的能源。过度使用既造成能源危机,又导致环境污染。煤的燃烧产生二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸,形成酸雨,A正确;煤燃烧生成大量二氧化碳,二氧化碳是温室气体,导致温室效应,B正确;煤燃烧产生大量烟尘,导致大气中可吸入颗粒物增加,C正确。
故选ABC。
6.【答案】天然气 BC
【详解】
(1)三大化石燃料为:煤、石油、天然气,故答案填天然气;
(2)去产能应该是合理的开采煤炭,并不是全面禁止,开发新能源可以减少煤炭开采,关闭一些技术落后的小煤矿业,减少煤炭产量有利于化石能源的调控保护性开采,故答案选BC;
(3)一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为:
知识点2 太阳能的开发利用
7.【答案】D
【详解】
A.太阳能属于新能源,太阳能发电符合“低碳经济”的理念;故选项正确,但不符合题意;
B.太阳能属于可再生能源;故选项正确,但不符合题意;
C.太阳能光解水制取氢气,将太阳能转化成化学能;故选项正确,但不符合题意;
D.太阳能沐浴器加热水没有新物质产生,属于物理变化;故选项错误,但符合题意;
故选:D。
8.【答案】B
【解析】
【详解】
A.太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色能源,正确,不符合题意;
B.在利用太阳能提供热水、采暖过程中,太阳能转化为内能,错误,符合题意;
C.采用太阳能建筑设计,可以增强室内自然采光,减少照明用电,正确,不符合题意;
D.大力提倡使用太阳能器具可以有效改善空气的质量,正确,不符合题意。故选B。
【点睛】
太阳能是清洁的能源,资源充足,可以多利用太阳能。
9.【答案】(1)使用化石燃料,能产生大量的空气污染物,太阳能汽车比燃油汽车使用更经济;(2)常见的新能源有:风能、地热能、潮汐能、核能等
【解析】
【详解】
(1)使用燃油汽车,要使用化石燃料,能产生大量的空气污染物,太阳能汽车比燃油汽车使用更经济。
(2)常见的新能源有:风能、地热能、潮汐能、核能等。
知识点3 化学电池
10.【答案】A
【分析】
根据电池的原理和对环境的污染分析。
【详解】
A.太阳能电池,利用太阳能,无污染,属于环保电池,故A正确,符合题意;
B.镍汞电池中含有汞,会造成重金属污染,不属于环保电池,故B错误,不符合题意;
C.锌锰干电池中含有的汞、锰会造成重金属污染,不属于环保电池,故C错误,不符合题意;
D.铅酸电池中含有的铅污染和废旧铅蓄电池电解液污染,会造成污染,不属于环保电池,故D错误,不符合题意。
故选:A。
11.【答案】2H2O2H2↑+O2↑ 10 验纯 B 水 晚上也可以使用
【解析】
(1)电解水生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;在电解水时“正氧负氢、氢二氧一”电解一定量的水,当其中一个电极产生5 mL气体时,负极产生的气体体积是10 mL,该气体是氢气,具有可燃性,所以点燃该气体前必须验纯;
(2)夜晚,太阳能燃料电池工作的原理是利用白天电解槽产生的氢气和氧气反应,把产生的能量转化为电能,然后利用电能给热水器加热,故能量转化途径为:化学能→电能→热能;
(3)水电解生成氢气和氧气,氢气和氧气反应又生成水,故太阳能燃料电池中可循环使用的原料是水;(4)太阳能电池只有在有阳光的时候才能产生电能,与单一的太阳能电池相比,太阳能燃料电池在晚上也可以使用,延长了电池的使用时间。
知识点4 氢能的开发利用
12.【答案】C
【详解】
A.酒精炭燃烧会产生二氧化碳造成温室效应,不完全燃烧产生的一氧化碳等物质会污染空气,故选项不合题意;
B.天然气燃烧生成二氧化碳和水等,二氧化碳排放过多会造成温室效应,故选项不合题意;
C.氢气燃烧生成水,对环境没有污染,是最理想的燃料,故选项符合题意;
D.汽油燃烧会产生二氧化碳造成温室效应,产生的一氧化碳、二氧化硫、烟尘等物质会污染空气,故选项错误。
故选C。
13.【答案】B
【详解】
氢气是一种理想的新能源,目前只在火箭发射等少数情况下使用,其主要原因是制备氢气消耗电能大、成本高。
故选:B。
14.【答案】B
【详解】
A.氢燃烧产物是水,对环境无任何污染,正确;
B.液氧不能燃烧,不可以作燃料,故错误;
C.自燃是物质和氧气发生反应,属于氧化反应,燃烧都放出热量,故正确;
D.燃烧除了需要可燃物和氧气外,还需要温度达到着火点,正确。
故选:B。
15.【答案】2H2+O22H2O 化合反应 C
【详解】
液氢燃烧的反应是氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水,故反应的化学方程式写为:2H2+O22H2O;
由化学方程式可知,该反应是两种物质生成一种物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,故填化合反应;
由化学方程式可知,氢气燃烧后只生成水,不生成有害气体和烟尘,即氢气燃烧后的产物不污染环境,故填C。
16.【答案】可燃冰 不污染环境 淡蓝色 A、C、D(全对才得分)
【详解】
(1)海底不仅蕴藏着大量化石燃料,人们还在海底发现了一种新型矿产资源——可燃冰;
与火力发电相比,风力发电的优点是比较环保、不污染环境;
沼气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为;
(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为;
氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰;
(3)A.减少使用化石能源,增加新能源的使用,可以减少污染,保护环境,符合题意;
B.加高燃煤烟囱,将废气排放到高空,废气虽然排放到了高空中,但是还是会污染空气,不符合题意;
C.进一步发展公共交通,提倡绿色出行,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,符合题意;
D.将部分汽车改用乙醇汽油作燃料,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,符合题意。
故选ACD。
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