6.1化学与能源开发同步练习
1．下列有关能源问题的说法错误是( A )
A．煤、石油和天然气都属于可再生能源
B．推广太阳能、风能使用可缓解温室效应
C．目前能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
D．氢气是21世纪的理想能源
2．氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径
是( A )
A．利用太阳能直接使水分解制氢气
B．以焦炭和水为原料制水煤气后分离出氢气
C．用炽热的铁水和水反应制氢气
D．由热电厂提供电力电解水制氢气
3．人类生活需要热量，下列热量主要由化学变化产生的是( C )
A．物体间相互摩擦产生的热量
B．太阳能热水器中的水所吸收的热量
C．木炭燃烧放出的热量
D．白炽灯泡通电放出的热量
4．2018年和2019年我国电力能源结构如图所示，下列说法错误的是( A )
第4题图
A．水能、风能、太阳能都是正在开发利用的新能源
B．减少煤的使用有利于防止温室效应进一步增强
C．煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物
D．我国电力能源结构的变化体现了“低碳”理念
5．2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林，节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是( A )
A．倡导大量使用一次性餐具
B．大力开展植树造林活动
C．利用风能实现清洁发电
D．增加新能源汽车的比例
6．下列供能设施没有利用新能源的是( A )
7．[2023秋·阜阳期末]在“宏观－微观”之间建立联系是化学学科必备的思维方式。如图是某化学反应的微观示意图。下列有关说法正确的是( C )
第7题图
A．该反应前后分子的数目不变
B．丙属于不可再生能源
C．该反应前后，原子种类、原子数目都不变
D．该反应中甲、乙的质量比为14∶1
8．[2021·常州]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)—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( D )
第8题图
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
9．[德州中考]6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗三号最后一颗全球组网卫星。长征三号乙运载火箭使用了高效能的液氢和液氧作为推进剂。试判断下列说法正确的是( D )
A．液氧是无色的液体
B．氧气液化时氧分子体积变小
C．氧气是一种高能燃料
D．氢气燃烧产物不会产生污染
10．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示，下列说法中不正确的是( C )
第10题图
A．该流程可实现太阳能向氢能的转化
B．制得H2中氢元素最初来源于水
C．反应Ⅱ中，每消耗98 g硫酸就能产生32 g O2
D．所有涉及的反应中，化合价升高的元素有3种
11．2022年北京冬季奥运会火炬采用氢作为燃料、火炬燃烧罐以碳纤维材质为主，有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。固体MgH2作为一种储氢介质，遇水时可生成氢氧化镁并放出氢气。以下说错误的是( B )
A．氢气是理想的清洁、高能燃料
B．碳纤维是一种新型的单质
C．MgH2中氢元素的化合价为－1价
D．MgH2与水反应的化学方程式为：MgH2＋2H2O===Mg(OH)2＋2H2↑
12．[2022·湘西]现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的
是( B )
A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化
B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源
C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染
D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等
13．我国空间站实现了水的循环使用，其原理如图所示。装置X为电解水，装置Y为氢氧燃料电池。下列有关说法不正确的是( C )
第13题图
A．太阳能电池能将太阳能转化为电能
B．装置Y的工作原理为2H2＋O2===2H2O
C．装置X的正极反应时，可以产生氢气
D．装置X的正极和负极产生气体的体积之比为1∶2
14．“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。
(1)“长征三号乙”运载火箭的一、二级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂，两者反应的化学方程式为C2H8N2＋2N2O43N2↑＋2X↑＋4H2O。试推断X的化学式为 CO2 。
(2)“玉兔”月球车可从携带的锂电池储备一定的能源。锂电池的工作原理是锂与二氧化锰反应生成LiMnO2，从能量转化角度看，该反应将 化学 能转化为电能。
15．2021年4月29日，搭载着中国空间站“天和号”核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国海南文昌航天发射场点火升空，并稳稳入轨。
(1)长征五号B遥二运载火箭中含有液氢的燃烧剂箱和液氧的氧化剂箱。氢气是公认最清洁燃料，理由是 燃烧产物是水，无污染 ，氢氧发动机具有二次启动能力，液氧与液氢反应的化学方程式为 2H2＋O22H2O 。
(2)长征五号的遥测系统能够实现远距离测量，硅材料在其中扮演着重要的角色。工业生产中制备高纯硅的反应微观示意图如图：
第16题图
图示反应的化学方程式为 SiCl4＋2H2Si＋4HCl ，参加反应的分子个数比为 1∶2 。
(3)长征二号F遥12运载火箭助推器以偏二甲肼(C2H8N2)和氧化剂四氧化二氮为燃料。从物质的分类：偏二甲肼的类别为 有机化合物 ，偏二甲肼中氮元素的质量分数为 46.7% (保留一位小数)。
16．[2021·攀枝花]氢气是最理想的高热值清洁能源，制取与贮存是氢能源利用领域的研究热点。
第16题图
(1)全球制氢工业中，不同原料制得的氢气比例如图1。目前氢气的最主要来源是 天然气 。
(2)2021年3月我国政府承诺：2060年前实现“碳中和”。“减少碳排放”是实现“碳中和”的重要措施。从碳排放的角度看，由化石能源制得的氢气被称为“灰氢”，而电解水制得的氢气被称为“绿氢”的原因是 水中不含碳元素，电解水不能生成含碳化合物，可实现零碳排放 。
(3)将制备的氢气直接加压贮存在贮氢罐中，从构成物质的微粒视角分析，氢气能被压缩的原因 氢分子之间存在间隔 。
(4)利用贮氢合金Mg2Cu通过化学反应贮存氢气如图2。在高温下通入氩气做保护气的目的是 防止镁和铜高温下被氧化 。该贮氢反应的化学方程式为 2Mg2Cu＋3H23MgH2＋MgCu2 。
17．[2021·衢州]“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。
第17题图
(1)氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 电 能。
(2)氢气是氢燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2 kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100 km，请根据化学方程式计算，制取1.2 kg氢气至少需要电解 10.8 kg水。
(3)氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 B到A 。
(4)世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 ABD (填序号)。
A．水力发电制氢 B．太阳能发电制氢
C．火力发电制氢 D．核能发电制氢
18．氢气是一种极具发展潜力的清洁能源，它的开发与储存是目前研究的热点。
第18题图
(1)北京冬奥会滑雪使用的是氢能客车搭载“氢腾”燃料电池系统，“氢腾”燃料电池工作时的能量转化形式为 化学 能转化为 电 能。
(2)CH2－H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有CH4＋H2OCO＋3H2，CO＋H2OCO2＋H2。
①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量，原因是 CaO与水反应生成Ca(OH)2，吸收CO2气体 。
②如图1所示，投入纳米CaO时，H2的百分含量最大的原因是 增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 。
(3)Mg17Al12是一种特殊的镁合金。
①该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 化学 (填“物理”或“化学”)变化。
②单位质量的MgH2分解释放出氢气的质量随时间的变化如图2所示，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是 T3＜T2＜T1 。6.1化学与能源开发同步练习
1．下列有关能源问题的说法错误是( )
A．煤、石油和天然气都属于可再生能源
B．推广太阳能、风能使用可缓解温室效应
C．目前能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
D．氢气是21世纪的理想能源
2．氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径
是( )
A．利用太阳能直接使水分解制氢气
B．以焦炭和水为原料制水煤气后分离出氢气
C．用炽热的铁水和水反应制氢气
D．由热电厂提供电力电解水制氢气
3．人类生活需要热量，下列热量主要由化学变化产生的是( )
A．物体间相互摩擦产生的热量
B．太阳能热水器中的水所吸收的热量
C．木炭燃烧放出的热量
D．白炽灯泡通电放出的热量
4．2018年和2019年我国电力能源结构如图所示，下列说法错误的是( )
第4题图
A．水能、风能、太阳能都是正在开发利用的新能源
B．减少煤的使用有利于防止温室效应进一步增强
C．煤燃烧产生的NO2和SO2都是形成酸雨的污染物
D．我国电力能源结构的变化体现了“低碳”理念
5．2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林，节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是( )
A．倡导大量使用一次性餐具
B．大力开展植树造林活动
C．利用风能实现清洁发电
D．增加新能源汽车的比例
6．下列供能设施没有利用新能源的是( )
7．[2023秋·阜阳期末]在“宏观－微观”之间建立联系是化学学科必备的思维方式。如图是某化学反应的微观示意图。下列有关说法正确的是( )
第7题图
A．该反应前后分子的数目不变
B．丙属于不可再生能源
C．该反应前后，原子种类、原子数目都不变
D．该反应中甲、乙的质量比为14∶1
8．[2021·常州]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)—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( )
第8题图
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
9．[德州中考]6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗三号最后一颗全球组网卫星。长征三号乙运载火箭使用了高效能的液氢和液氧作为推进剂。试判断下列说法正确的是( )
A．液氧是无色的液体
B．氧气液化时氧分子体积变小
C．氧气是一种高能燃料
D．氢气燃烧产物不会产生污染
10．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示，下列说法中不正确的是( )
第10题图
A．该流程可实现太阳能向氢能的转化
B．制得H2中氢元素最初来源于水
C．反应Ⅱ中，每消耗98 g硫酸就能产生32 g O2
D．所有涉及的反应中，化合价升高的元素有3种
11．2022年北京冬季奥运会火炬采用氢作为燃料、火炬燃烧罐以碳纤维材质为主，有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。固体MgH2作为一种储氢介质，遇水时可生成氢氧化镁并放出氢气。以下说错误的是( )
A．氢气是理想的清洁、高能燃料
B．碳纤维是一种新型的单质
C．MgH2中氢元素的化合价为－1价
D．MgH2与水反应的化学方程式为：MgH2＋2H2O===Mg(OH)2＋2H2↑
12．[2022·湘西]现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的
是( )
A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化
B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源
C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染
D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等
13．我国空间站实现了水的循环使用，其原理如图所示。装置X为电解水，装置Y为氢氧燃料电池。下列有关说法不正确的是( )
第13题图
A．太阳能电池能将太阳能转化为电能
B．装置Y的工作原理为2H2＋O2===2H2O
C．装置X的正极反应时，可以产生氢气
D．装置X的正极和负极产生气体的体积之比为1∶2
14．“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。
(1)“长征三号乙”运载火箭的一、二级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂，两者反应的化学方程式为C2H8N2＋2N2O43N2↑＋2X↑＋4H2O。试推断X的化学式为 。
(2)“玉兔”月球车可从携带的锂电池储备一定的能源。锂电池的工作原理是锂与二氧化锰反应生成LiMnO2，从能量转化角度看，该反应将 能转化为电能。
15．2021年4月29日，搭载着中国空间站“天和号”核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国海南文昌航天发射场点火升空，并稳稳入轨。
(1)长征五号B遥二运载火箭中含有液氢的燃烧剂箱和液氧的氧化剂箱。氢气是公认最清洁燃料，理由是 ，氢氧发动机具有二次启动能力，液氧与液氢反应的化学方程式为 。
(2)长征五号的遥测系统能够实现远距离测量，硅材料在其中扮演着重要的角色。工业生产中制备高纯硅的反应微观示意图如图：
第16题图
图示反应的化学方程式为 ，参加反应的分子个数比为 。
(3)长征二号F遥12运载火箭助推器以偏二甲肼(C2H8N2)和氧化剂四氧化二氮为燃料。从物质的分类：偏二甲肼的类别为 ，偏二甲肼中氮元素的质量分数为 (保留一位小数)。
16．[2021·攀枝花]氢气是最理想的高热值清洁能源，制取与贮存是氢能源利用领域的研究热点。
第16题图
(1)全球制氢工业中，不同原料制得的氢气比例如图1。目前氢气的最主要来源是 。
(2)2021年3月我国政府承诺：2060年前实现“碳中和”。“减少碳排放”是实现“碳中和”的重要措施。从碳排放的角度看，由化石能源制得的氢气被称为“灰氢”，而电解水制得的氢气被称为“绿氢”的原因是 。
(3)将制备的氢气直接加压贮存在贮氢罐中，从构成物质的微粒视角分析，氢气能被压缩的原因 。
(4)利用贮氢合金Mg2Cu通过化学反应贮存氢气如图2。在高温下通入氩气做保护气的目的是 。该贮氢反应的化学方程式为 。
17．[2021·衢州]“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。
第17题图
(1)氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。
(2)氢气是氢燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2 kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100 km，请根据化学方程式计算，制取1.2 kg氢气至少需要电解 kg水。
(3)氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 。
(4)世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 (填序号)。
A．水力发电制氢 B．太阳能发电制氢
C．火力发电制氢 D．核能发电制氢
18．氢气是一种极具发展潜力的清洁能源，它的开发与储存是目前研究的热点。
第18题图
(1)北京冬奥会滑雪使用的是氢能客车搭载“氢腾”燃料电池系统，“氢腾”燃料电池工作时的能量转化形式为 能转化为 能。
(2)CH2－H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有CH4＋H2OCO＋3H2，CO＋H2OCO2＋H2。
①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量，原因是 。
②如图1所示，投入纳米CaO时，H2的百分含量最大的原因是 。
(3)Mg17Al12是一种特殊的镁合金。
①该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于
(填“物理”或“化学”)变化。
②单位质量的MgH2分解释放出氢气的质量随时间的变化如图2所示，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是 。
