【金版学案】2014-2015学年高中化学（鲁科版，选修1）章末过关检测卷三：第3章 合理利用化学能源

化学·选修/化学与生活(鲁科版)
章末过关检测卷(三)
第3章　合理利用化学能源
(测试时间：90分钟　评价分值：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列能源资源中，不属于化石燃料的是(　　)
A．石油 B．煤炭 C．地热 D．天然气
解析：化石燃料主要指石油、煤和天然气。
答案：C
2．一个原电池总反应的离子方程式是：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的组成正确的是(　　)21cnjy.com
正极　 　负极　 　电解质
A. Zn Cu CuCl2
B. Cu Zn CuCl2
C. Zn Cu ZnCl2
D. Cu Zn ZnCl2
解析：由Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu知Zn为负极，根据原电池的构成条件，电极材料为活动性不同的两种金属，正极材料的活动性比Zn弱，电解质溶液含Cu2＋，故选B。2·1·c·n·j·y
答案：B
3．下列各组物质中各有两种组分，两组分各取1，在足量氧气中燃烧，两者耗氧量不相同的是(　　)
A．乙烯和乙醇 B．乙炔和乙醛
C．乙烷和乙酸甲酯 D．乙醇和乙酸
解析：设某有机物的组成为CxHYOZ;则由CxHYOZ+ O2→
xCO2+ H2O，知1 mol该有机物燃烧时耗氧 mol，将所给选项代入比较，可得答案为D。【出处：21教育名师】
答案：D
4．已知植物油的组成元素只有C、H、O三种，某科研机构指出：将植物油代替汽油做汽车的燃料具有战略意义，这项研究已经取得了实质性进展，并已经开始试用，这对于汽油价格居高不下是一个很大的冲击，对消费者来说是一个很好的消息。据以上信息，下列有关植物油代替汽油的说法错误的是(　　)【版权所有：21教育】
A．使用植物油代替汽油作燃料有助于减轻大气污染，改善大气环境
B．推广使用植物油代替汽油可在一定程度上缓解当前能源紧张的形势
C．植物油是一种二级能源，与汽油相似，也是一种不可再生能源
D．使用植物油代替汽油有利于调整产业结构、增加农民收入、促进经济发展
答案：C
5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的化学装置、部分反应现象如下：
实验装置
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增加
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)
A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c
解析：根据实验现象，第一套装置中，a作负极， b作正极，故活泼性a>b；第二套装置中不能构成原电池，b>c；第三套装置中，d作负极，c作正极，故活泼性d>c；第四套装置中，根据电子流向与电流方向相反可知，d为负极a为正极，故活泼性d>a；综上所述，活泼性关系为：d>a>b>c。21教育网
答案：C
6．以下生活中的现象不可用原电池原理来解释的是(　　)
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质奖章久置后表面变暗
解析：选项A中黄铜是铜锌合金，可以构成原电池，因铜没有锌活泼，所以被腐蚀的是锌而不是铜，不易产生铜绿；选项B中生铁是铁碳合金，可以构成原电池而使铁腐蚀生锈，软铁芯几乎是纯铁，不构成原电池；选项C中铁与铜接触构成原电池，铁比铜活泼，铁就腐蚀生成铁锈；选项D中银质奖章是由较纯的银制作的，不构成原电池，久置后表面变暗是跟空气中的多种物质反应造成的。
答案：D
7．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2构成甲烷燃料电池。已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O；另一极通入O2。下列叙述不正确的是(　　)
A．通入CH4的电极为负极
B．正极发生氧化反应
C．燃料电池工作时，溶液中的OH－向负极移动
D．该电池使用一段时间后应补充KOH
解析：由题干电极反应可知CH4转变为失电子，故通入CH4的电极为负极，A正确；原电池正极发生还原反应，B错误；原电池中阴离子向负极运动，C正确；电池总反应为CH4＋2OH－＋2O2===＋3H2O，故该电池反应消耗OH－，应补充KOH。
答案：B
8．环境问题是全球共同关注的问题，环境污染的发生、危害与防治都与化学有关。根据有关的化学知识，下列措施和理由之间，因果关系不正确的是(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
A．严禁排放未经处理的有毒工业废水——防止水土流失
B．不允许焚烧农作物秸秆——防止污染空气
C．限制生产含磷洗涤剂——防止湖海出现“赤潮”
D．限制排放不符合尾气排放标准的气体——防止氮的氧化物及一氧化碳污染空气
答案：A

9．通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是(　　)
A．石油的产量 B．乙烯的产量
C．合成纤维的产量 D．硫酸的产量
解析：乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料、医药、染料、农药、化工新材料和日用化工的基本原料。现代乙烯工业是技术密集型和资金密集型的产业，其生产能力和水平是衡量一个国家石油化学工业发展水平的标志。2-1-c-n-j-y
答案：B
10．某产地的石油在燃烧时能产生CO2、H2O和SO2，由此可肯定此石油中含有的元素是(　　)
A．C、O、S B．H、O、S
C．C、H、S D．C、H、O、S
解析：CO2、H2O、SO2中的C、H、S元素只能来自燃料，而O元素可能来自空气中的O2，也可能部分来自燃料，故C项正确。
答案：C
二、非选择题(本题包括5个小题，共50分)
11．(10分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体，我国南海海底有极其丰富的“可燃冰”资源。
①将“可燃冰”从海底取出，“可燃冰”融化即可放出甲烷气体。试解释其原因：________________________________________________________________________www.21-cn-jy.com
________________________________________________________________________。21·世纪*教育网
答案：“可燃冰”固体是高压下甲烷与水形成的，从海底取出后，压强减小，而该固体本身分子间的作用力较弱，所以会融化放出甲烷气体www-2-1-cnjy-com
②取356 g分子式为CH4·9H2O的“可燃冰”，将其释放的甲烷完全燃烧生成液态水，可放出1 780.6 kJ的热量，则甲烷的燃烧热为__________。
答案：890.3 kJ·mol－1
(2)设计出燃料电池使液化石油气氧化直接产生电流是新世纪最富有挑战性的课题之一。最近科学家制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C4H10表示)。电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－。
①已知该电池的负极反应为C4H10＋13O2－－26e－===4CO2＋5H2O，则该电池的正极反应为____________，电池工作时，电池中O2－向__________极移动。21·cn·jy·com
答案：O2＋4e－===2O2－　负
②液化石油气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全而产生的__________(填写物质的名称)堵塞电极的气体通道。
答案：固体炭
(3)能源的紧缺在很大程度上制约了我国的经济发展。请你提出解决能源紧缺问题的两点建议________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：寻找新能源、提高燃料的燃烧效率、提高能源利用率等(任填两点或其他合理答案均可)
12．(10分)下图中a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
(1)C中Cu极的电极反应式为________________________________________________________________________。21世纪教育网版权所有
(2)B中Zn极的电极反应式为________________________________________________________________________，21*cnjy*com
Fe极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________。
解析：在原电池中活泼金属做负极，故C中Fe做负极被腐蚀，B中Fe做正极被保护。
答案：(1)2H＋＋2e－―→H2↑
(2)Zn―→Zn2＋＋2e－　增大　C>A>B
13．(14分)杜邦公司因发明了一项新技术而获得2003年美国总统绿色化学奖，该技术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成1,3-丙二醇(HOCH2CH2CH2OH)。
(1)在上述发酵过程中，葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯，随后转化为目标产物。该反应对葡萄糖的原子利用率为__________。(原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应物相对原子质量之和乘以100%)　　21*cnjy*com
解析：根据原子利用率的概念，葡萄糖转化为1,3-丙二醇(C6H12O6→2C3H8O2)，原子利用率＝(2×76/180)×100%＝84.4%。
答案：84.4%
(2)生产1,3-丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的：石油→乙烯→环氧乙烷→3-羟基丙醛→1，3-丙二醇。获得3-羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行，用钴或铑作催化剂，温度为80 ℃，压强为107Pa；后一反应用镍作催化剂，温度为80～1 200 ℃，压强为1.6×107Pa。对比之下，新工艺至少具有哪些绿色化学特征？
解析：利用生物基因工程制1,3-丙二醇与传统工艺制1,3-丙二醇对比，可发现前者具有一些绿色化学特征；如原子利用率提高，使用了可再生的植物资源，反应在温和条件下进行因而能耗低，不使用贵金属作催化剂，不使用有机溶剂，有毒污染物排放少，反应在温和条件下进行而不使用高压设备等。21教育名师原创作品
答案：原子利用率提高，使用了可再生的植物资源，反应在温和条件下进行因而能耗低，不使用贵金属作催化剂，不使用有机溶剂，有毒污染物排放少，反应在温和条件下进行而不使用高压设备等。
14.(10分)
已知煤的部分结构模型如图所示：
(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得__________烃的重要来源。
答案：芳香
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的__________等气体物质，造成严重的大气污染。
答案：二氧化硫、氮氧化物
(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并[a]芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于作固硫剂的是__________(填字母)。
A．氯化钙 B．氧化钙
C．硫酸钙 D．氢氧化钙
答案：B、D
(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程________________________________________________________________________【来源：21cnj*y.co*m】
________________________________________________________________________。
答案：CaCO3 CaO＋CO2↑，
2CaO＋2SO2＋O2 2CaSO4
(5)除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有__________、__________、__________等。
答案：煤的干馏　气化　液化
15．(6分)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为________________________________________________________________________；
银片上发生的电极反应为_______________________________________________________________________。
解析：由锌片、银片、稀H2SO4组成的原电池中很显然锌片为负极，电极反应式为Zn―→Zn2＋＋2e－；银片为正极，电极反应式为2H＋＋2e－―→H2↑。
答案：Zn―→Zn2＋＋2e－
2H＋＋2e－―→H2↑