9.3化学能的利用
一、单选题,共15小题
1.使用下列能源会造成环境污染的是( )
A.风能 B.太阳能 C.氢能源 D.煤
2.下列关于燃料综合利用的说法正确的是( )
A.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
B.石油中主要含有碳、氢、氧三种元素
C.石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化
D.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
3.发展绿色能源是大趋势,下列最理想的清洁能源是( )
A.煤 B.乙醇 C.天然气 D.氢气
4.人类生活需要能量,下列能量的转化形式不正确的是( )
A.电熨斗通电后熨烫衣物:电能→热能
B.给手机电池充电:电能→化学能
C.绿色植物进行光合作用:光能→化学能
D.煤油燃烧:化学能→光能
5.不属于氢能源优点的是( )
A.原料是水,来源丰富
B.产物无污染
C.相较于常规燃料,燃烧速度快、热值大
D.点燃氢气前,必须验纯
6.下列关于资源和能源的叙述中不正确的是( )
A.空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、电光源等领域,是人类生产活动的重要能源
B.地球上的淡水资源有限,而海水淡化的成本很高,目前尚不能推广
C.可燃冰主要含有甲烷水合物,我国已经在南海海域对可燃冰进行试验性开采
D.作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等
7.下列有关资源、能源的叙述正确的是( )
A.地壳中含有最多的金属元素是铝,所以人类每年在自然界中提取最多的金属也是铝
B.石油分馏可得到汽油、柴油、煤焦油等
C.人们正在利用和开发的其他能源有太阳能、风能、地热能、可燃冰等
D.海洋中蕴藏着丰富的化学资源,海水中含有的化学元素有80多种
8.下列有关资源、能源方面叙述正确的是( )
A.可利用的淡水资源约占全球总水储量的0.97%
B.空气是一种宝贵的能源,其中氮气约占空气总质量的78%
C.石油分馏能得到汽油、煤油、柴油和煤焦油等燃料
D.人们经常利用的能源有化石能源、水能等
9.下列关于能源的说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气属于可再生能源
B.煤、石油、天然气属于一次能源
C.风能、水能、地热能属于不可再生能源
D.风能、水能、地热能属于二次能源
10.下列关于能量的说法正确的是( )
A.化学反应的过程不能储存能量 B.在化学反应中只有燃烧才能放出热量
C.人类利用的能量都是通过化学反应获得 D.化学反应的过程常会伴随能量变化
11.下列能源利用中不属于清洁能源的( )
A.太阳能路灯 B.氢能源公交车
C.燃煤发电 D.风力发电
12.环境和能源是人类生存和发展的基本条件,下列有关环境和能源的说法错误的是( )
A.煤、石油、天然气是当今世界三大化石燃料
B.CO2是造成温室效应的主要物质
C.太阳能、核能、风能、可燃冰是人类正在利用和开发的重要能源
D.空气是重要的自然资源,利用其成分可生产化肥、石油加工、制造电光源等
13.燃料是人类社会重要的能源,下列说法不正确的是( )
A.煤燃烧产生的CO2溶于雨水,可能会引起酸雨
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.液化石油气与空气混合遇明火可能会发生爆炸
14.氢气是一种性能优越的能源,若以水作原料,来制取氢气,最理想的途径是( )
A.焦炭跟水蒸汽在高温下反应而制得
B.使炽热的铁和水蒸汽反应制得
C.利用太阳能进行制取
D.利用热电厂提供的电力来电解水
15.下列有关资源、能源的叙述正确的是
A.空气是宝贵的能源,稀有气体约占空气总体积的0.94%
B.陆地淡水只约占全球水储量的2.35%
C.石油炼制出的汽油、煤焦油、航空煤油、液化石油气(LPG)等被广泛用作燃料
D.生物质能、风能和核能等的利用和开发,可以部分解决化石能源面临耗尽的问题
二、填空题,共6小题
16.合理利用化石燃料资源,是人类不断探索的课题。某城市家用燃料的使用经历了下图所示的过程,并将逐步向理想燃料发展。
(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)
(1)CH4、C3H8两种物质中,氢元素的质量分数较大的是___(填化学式)。
(2)倡导“家用燃料低碳化”的意义是______。
(3)一定条件下,仅用一个置换反应即可制得CO和H2,反应的化学方程式为___。
(4)随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。请提出一个缓解能源危机的设想:______。
17.能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。请回答下列问题。
(1)目前世界上多数国家利用的能量主要来自煤、石油和_______等化石燃料的燃烧。
(2)科技发展可促进新能源的开发利用。下列能源不属于新能源的是___(选填字母序号)。
A.煤 B.地热能 C.太阳能 D.核能
(3)2020 年 6 月 23 日,北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。此次卫星发射用的火箭推进剂为液氢和液氧,其反应产物无污染。写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式______。
(4)燃料的充分燃烧对于节约能源、减少环境污染非常重要。汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油充分燃烧。这是通过_______的方法使汽油充分燃烧。
(5)加油站、化工厂、面粉厂等场所的空气中含有较多可燃性气体或粉尘,因此这些场所一定要严禁烟火,防止发生_________。
18.随着人类对能源的需求日益增长,开发和利用新能源成为越来越迫切的需求。请回答:
(1)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,如______、石油和天然气,它们属于___(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)目前,我国的一些地区正在使用乙醇汽油(在汽油中加入适量乙醇)作为汽车燃料,这样做的优点有_____(填字母序号)。
A.可适当节省石油资源
B.在一定程度上减少汽车尾气的污染
(3)为缓解全球性能源危机,人们正积极开发利用新能源,请列举出一种新能源______。
19.能源危机制约着现代社会的发展,开发和利用新能源成为越来越迫切的要求。
(1)目前多数汽车使用的燃料是_____________(填一种),汽车尾气污染物有____________(填化学式)、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。
(2)氢动力汽车有一种是以氢气作为燃料的汽车,是名副其实的“绿色燃料”汽车。该汽车能实现排放出的尾气对空气无任何污染,其原因是____________。工业上可以用甲醇(CH3OH)与水蒸气在加热及有催化剂的条件下制取氢气,同时产生二氧化碳气体。该反应的化学方程式为_____________:反应后碳元素的化合价为_____________。
(3)太阳能电池路灯已经在哈市很多道路两侧安装,这种路灯在白天时给蓄电池充电,夜晚用于照明,该路灯在夜晚照明过程中的能量转化为_____________。
20.随着经济的发展,能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)煤_______和_______常称为化石燃料
(2)化石燃料燃烧都会产生CO2,它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放,科学家致力于研究将过多的CO2和H2在催化剂的表面加热,转化为水和甲烷,方程式为_______
(3)下列措施中有利于降低大气中CO2含量的是_______
A.大量使用化石燃料
B.植树造林,增大植被面积
C.将CO2变废为宝,循环利用。
三、简答题,共2小题
21.目前,化石燃料是人类生产和生活的主要能源,随着全球能量使用的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭,世界各国人民的节能意识也日趋增强,科学家也在开发新能源研制节能产品,提高化学的转化效率等方面做着积极的努力,请你回答:
(1)有待继续开发、利用的能源有______________、_____________、____________(请回答三种)。
(2)用化学方程式表示出两个由化学能转化为内能的例子:①______________②___________________
(3)生产生活中存在着化学能和电能的相互转换,请你分别举例
①由化学能转化为电能:____________________②由电能转化为化学能:________________________
(4)氢气热值高且具有___________________的特点,因此被认为是最清洁的燃料
22.某化学社团在观看了“西气东输”与“石油分馏”等视频后认识到:
(1)煤、________、天然气是人类社会重要的自然资源,写出天然气燃烧的化学方程式______________。
(2)为使燃料充分燃烧,可采用的方法有哪些?___________
(3)化石燃料面临枯竭,可开发利用的新能源有哪些?_______________
参考答案
1.D
【解析】
A.风能不会造成环境污染,故选项A不符合题意;
B.太阳能不会造成环境污染,故选项B不符合题意;
C.氢能源,氢气燃烧生成水,不会造成环境污染,故选项C不符合题意;
D.煤中含有少量的硫元素、氮元素,燃烧后生成二氧化硫、二氧化氮等,会造成环境污染,故选项D符合题意;
故选:D。
2.B
【解析】
A.煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热发生的,在空气中加热会发生燃烧;A不符合题意
B.石油中主要含有碳、氢、氧三种元素,B符合题意;
C.煤的干馏:指煤隔绝空气加强热分解成焦炭、煤焦油、煤气等许多有用的物质的过程,此过程有新物质生成,属于化学变化;石油的分馏:指利用石油中各成分的沸点不同,加热炼制可得到溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡等产品,此过程无新物质生成,属于物理变化;C不符合题意;
D.燃烧是可燃物与氧气充分接触发生的发光、放热的剧烈的氧化反应。燃烧需要同时具备的三个条件:物质有可燃性、温度达可燃物的着火点、与氧气充分接触;石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物,不加热不会直接燃烧。D不符合题意。
故答案为:B。
3.D
【解析】
A.煤燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物,不属于最理想的能源,不符合题意;
B.乙醇充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧会生成一氧化碳,一氧化碳有毒污染空气,二氧化碳过多会引起温室效应,不属于最理想的能源,不符合题意
C.天然气燃烧时能产生二氧化碳等,二氧化碳排放过多会产生温室效应,不属于最理想的能源,不符合题意;
D.氢气作为燃料,具有来源广、放热量高、无污染的优点,是最理想的能源,符合题意。
故选:D。
4.D
【解析】
A.电熨斗通电后熨烫衣物,利用产生的热量熨烫衣物,是电能转化成热能,故选项说法正确;
B.给手机电池充电,是电能转化成化学能,故选项说法正确;
C.绿色植物进行光合作用,是二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下生成有机物和氧气,将光能转化成化学能,故选项说法正确;
D.煤油燃烧,放出大量的热,主要是化学能转化成热能,故选项说法错误。
故选D。
5.D
【解析】
A.原料是水,来源丰富,属于氢能源优点,错误;
B.氢气燃烧生成水,产物无污染,属于氢能源优点,错误;
C.相较于常规燃料,燃烧速度快、热值大,属于氢能源优点,错误;
D.点燃氢气前,必须验纯不属于氢能源优点,只要是可燃性气体都需要验纯,正确;
故选D。
6.A
【解析】
A.空气不是人类生产活动的重要能源,是一种重要的资源,错误;
B.地球上的淡水资源有限,而海水淡化的成本很高,目前尚不能推广,正确;
C.可燃冰主要含有甲烷水合物,我国已经在南海海域对可燃冰进行试验性开采,正确;
D.作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等,正确。
故选A。
7.D
【解析】
A.地壳中含量最多的金属元素是铝,人类每年在自然界中提取最多的金属是铁,故A错;
B.煤焦油是煤的干馏得到的产品,故B错;
C.可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段,还没有利用,故C错;
D.海洋中蕴藏着丰富的化学资源,海水中含有的化学元素有80多种,D正确;
故选D。
8.D
【解析】
A.可利用的淡水资源约占全球总水储量的0.3%,故A说法错误;
B.氮气约占空气总体积的78%,故B说法错误;
C.石油分馏能得到汽油、煤油、柴油等燃料,煤焦油是煤焦化得到的产物,故C说法错误;
D.人们经常利用的能源有化石能源、水能等,故D说法正确;
故选:D。
9.B
【解析】
A.煤、石油、天然气属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故选项说法错误;
B.煤、石油、天然气均是自然界中以现成形式提供的能源,均属于一次能源,故选项说法正确;
C.风能、水能、地热能,在自然界中可以不断再生,属于可再生资源,故选项说法错误;
D.风能、水能、地热能均是自然界中以现成形式提供的能源,均属于一次能源,故选项说法错误。
故选:B。
10.D
【解析】
A.化学反应过程中能储存能量,如光合作用,错误;
B.在化学反应中放出热量的不仅仅是燃烧反应,比如金属与水或酸反应,酸碱中和反应,大部分的化合反应等也会放热,错误;
C.不完全是,比如水能、风能、地热能、海洋能等就不是通化学反应而获得的,错误;
D.化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化,这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收。炸药、石油、煤炭、蓄电池等储存的能量,都是靠化学反应释放出来的。所以化学变化中一定伴随着能量变化是对的。
故选:D。
11.C
【解析】
A.太阳能在使用时,不会对环境造成污染,属于清洁能源,故选项正确;
B.氢能在使用时燃烧产物是水,无污染,属于清洁能源,故选项正确;
C.煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物,不属于清洁能源,故选项错误;
D.风能在使用时,不会对环境造成污染,属于清洁能源,故选项正确。
故选C。
12.C
【解析】
A.煤、石油、天然气是当今世界三大化石燃料,选项说法正确;
B.CO2是造成温室效应的主要物质,选项说法正确;
C.到现在可燃冰只是试开采成功,并没有正在利用和工业开发,选项说法错误;
D.空气是重要的自然资源,利用其成分可生产化肥、石油加工、制造电光源等,选项说法正确。
故选:C。
13.A
【解析】
A.煤燃烧产生的二氧化硫和二氧化氮溶于雨水,易引起酸雨,但CO2溶于雨水,生成的碳酸属于弱酸,不会引起酸雨,A不正确;
B.利用石油中各组分的沸点不同,石油通过炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品,B正确;
C.天然气燃烧主要生成二氧化碳和水,对空气污染较少,如果汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染,C正确;
D.液化石油气是可燃性气体混合物,与空气混合遇明火可能会发生爆炸,D正确。故选A。
14.C
【解析】
A.用焦炭和水制水煤气要消耗另一种能源,且会造成空气污染,故A错误;
B.使炽热的铁和水反应生成氢气要消耗铁等能源,所以不是理想的途径,故B错误;
C.利用太阳能分解水,太阳能环保,资源相当丰富,所以是最理想的途径,故C正确;
D.由热电厂提供电力来电解水,要消耗另一种能源,也会对环境造成污染,故D错误。
故选:C。
15.D
【解析】
A.空气是一种宝贵的自然资源,而非能源,选项说法错误;
B.地球上的水资源是丰富的,但淡水资源却很少,只约占全球水储量的2.53%,选项说法错误;
C.煤焦油是煤炭焦化的产物,而非石油产品,选项说法错误;
D.生物质能、风能和核能等的利用和开发,可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,选项说法正确。
故选D。
16.CH4 缓解温室效应(或其他合理答案) (或“ ”等其他合理答案) 开发使用新能源(或其他合理答案)
【解析】
根据化学式的计算;“低碳生活”倡导低能量、低消耗,主要是为了减少二氧化碳的排放;利用置换反应写方程式及解决能源危机可开发新能源等进行分析作答。
(1)CH4中氢元素的质量分数是:;C3H8中氢元素的质量分数:,则氢元素的质量分数较大的是CH4;
(2))“低碳生活”倡导低能量、低消耗,主要是为了减少二氧化碳的排放,倡导“家用燃料低碳化”的意义是缓解温室效应、减少煤炭、石油等高碳能源消耗等;
(3)由一种单质和化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,一定条件下,仅用置换反应即可制得CO和H2,反应的化学方程式为 或合理即可;
(4)随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭;为缓解能源危机,可在这些方面做出积极的努力:开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等。
17.天然气 A 增大汽油与氧气的接触面积 爆炸
【解析】
化石燃料包括煤、石油和天然气,氢气在氧气中点燃生成水。
(1)化石燃料包括煤、石油和天然气,故目前世界上多数国家利用的能量主要来自煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧。
(2)地热能、太阳能、核能等均属于新能源,煤不属于新能源,属于化石燃料,故选A。
(3)氢气在氧气中燃烧生成水,反应的化学方程式为。
(4)燃料充分燃烧的条件是要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面积,汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油充分燃烧。这是通过增大汽油与氧气接触面积的方法使汽油充分燃烧。
(5)可燃性气体不纯点燃会发生爆炸,加油站、化工厂、面粉厂等场所的空气中含有较多可燃性气体或粉尘,因此这些场所一定要严禁烟火,防止发生爆炸。
【点睛】
燃料充分燃烧的条件是要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面积。
18.煤 不可再生 AB 太阳能(或地热能、风能、潮汐能、氢能等)
【解析】
(1)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油和天然气,它们属于不可再生能源;
(2)A.由于乙醇是可再生能源,所以使用乙醇汽油可适当节省石油资源,选项正确;
B.乙醇不含氮、硫元素,燃烧不会产生二氧化氮、二氧化硫等污染物,在一定程度上减少汽车尾气的污染,选项正确;故选AB;
(3)为缓解全球性能源危机,人们正积极开发利用新能源,如:太阳能、地热能、风能、潮汐能、氢能等。
19.汽油(或柴油) CO(或SO2) 生成物只有水 CH3OH+H2O 3H2+CO2 +4 电能转化为光能
【解析】
(1)目前多数汽车使用的燃料是汽油或柴油,汽车尾气污染物有一氧化碳、二氧化硫、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘;故填:汽油(或柴油);CO(或SO2)。
(2)氢气燃烧只生成水,对空气无任何污染;用甲醇(CH3OH)与水蒸气在加热及有催化剂的条件下制取氢气,同时产生二氧化碳气体,化学方程式为CH3OH+H2O 3H2+CO2,在二氧化碳中,氧元素显-2价,由化合物中元素正负化合价的代数和为零原则可知,碳元素显+4价;
(3)该路灯在夜晚照明过程中的能量转化为电能转化为光能。
20.石油 天然气 CO2+4H2CH4+2H2O BC
【解析】
(1)煤、天然气和石油常称为化石燃料;
(2)二氧化碳和氢气反应的化学方程式为:CO2+4H2CH4+2H2O;
(3)A 大量使用化石燃料会产生大量的二氧化碳,故A错误;
B 植树造林,增大植被面积,可以吸收二氧化碳,故B正确;
C 将CO2变废为宝,循环利用,可以减少二氧化碳,故C正确.
故选:BC。
21.太阳能 风能 水能 C+O2CO2 2H2+O22H2O 干电池内部发生化学反应产生电能 电池充电时电能转化为化学能 燃烧产物是水,无污染
【解析】
(1)目前有待开发利用的无污染的新能源很多,如核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰等;
(2)由化学能转化为内能的反应就是放热反应,如:C+O2CO2;2H2+O22H2O
(3)化学能和电能的相互转化的一般是电池或充电器,由化学能转化为电能:干电池使用、蓄电池使用等;由电能转化为化学能:给蓄电池充电、电解水等;
(4)氢气作为新能源有三大优点:①可以用水制取,来源广,可再生;②放热多;③燃烧产物是不污染环境的水。
22.石油 增大与氧气的接触面积(或增大氧气浓度) 太阳能、风能、地热能等
【解析】
(1)煤、石油、天然气是人类社会重要的自然资源,天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)为使燃料充分燃烧,可采用的方法有:增大与氧气的接触面积(或增大氧气浓度);
(3)化石燃料面临枯竭,可开发利用的新能源有:太阳能、风能、地热能等。
答案第1页,共2页
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