第二节 化学与能源开发
【A层 练基础】
知识点1 清洁高效的氢能
1.下列不属于新能源的是 ( )
2.(2023·海南中考)首届上海国际碳中和博览会于2023年6月在国家会展中心举办,下列做法与该博览会主题不一致的是 ( )
A.研发清洁能源 B.推广火力发电
C.提倡绿色出行 D.发展新能源汽车
3.下列关于能源的说法不正确的是 ( )
A.可燃冰是一种洁净的新能源
B.科技发展可促进能源的开发利用
C.煤、石油和沼气都属于可再生能源
D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
4.(2023·无锡中考)2008年北京奥运会“祥云”火炬(见图1)使用的燃料是丙烷(C3H8),2022年北京冬奥会“飞扬”火炬(见图2)使用的燃料是氢气。
(1)丙烷属于 (选填“有机物”或“无机物”)。
(2)氢气属于 (填序号)。
a.化石能源 b.清洁能源 c.不可再生能源
(3)氢气和丙烷都可压缩储存的原因是 (填序号)。
a.分子的质量很小
b.分子在不断运动
c.分子之间有间隔
(4)“飞扬”火炬使用氢气替代丙烷作为燃料的原因是 (写出一点即可)。
知识点2 应用广泛的化学电池
5.废旧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 ( )
6.某公司发布的新款手机,高密度大容量电池和超级快充技术,举世瞩目。一种新型的高能手机锂电池的总反应式可表示为Li+MnO2===LiMnO2。下列说法正确的是 ( )
A.该反应属于分解反应
B.MnO2在该反应中为催化剂
C.锂原子容易得到电子
D.给电池充电时电能转化为化学能
【B层 提能力】
7.[新情境·航空航天]液氢、煤油(含C、H元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂,下列说法不正确的是 ( )
A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C.液氢燃烧后的产物无污染
D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
8.(2024·吉林中考)海洋资源的综合利用是解决人类社会资源短缺的重要途径之一。工业上电解饱和食盐水时发生如下反应:2NaCl+2X2NaOH+H2↑+Cl2↑。下列说法正确的是 ( )
A.X的化学式为O2
B.NaCl和Cl2中氯元素化合价都为0
C.该反应的基本反应类型是分解反应
D.生成的H2是一种清洁的高能燃料
9.[学科素养·科学探究与实践](2024烟台中考)氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3),从而进行氢的储存,该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破,在400 ℃条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 。
10.(2024·湖北中考)阅读科普短文。
液态阳光是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要的目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
(3)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为 。
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
11.(2024·福建中考)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)18世纪,科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”,之后命名为氢气。
①该反应的化学方程式为 。
②发现氢气后,人们一直追求将氢气作为一种绿色能源,其理由是 。
(2)1969年,科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。
①该反应的化学方程式为 。
②氢气储运成本较高,原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高。从微观粒子视角分析氢气易逸散的原因: 。
(3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如下所示。
液氨氨气氮气、氢气、残余氨气氢气
①步骤Ⅱ的反应属于 (填基本反应类型)。
②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③利用氨生产氢气的优点有 (写一个)。 第二节 化学与能源开发
【A层 练基础】
知识点1 清洁高效的氢能
1.下列不属于新能源的是 (A)
2.(2023·海南中考)首届上海国际碳中和博览会于2023年6月在国家会展中心举办,下列做法与该博览会主题不一致的是 (B)
A.研发清洁能源 B.推广火力发电
C.提倡绿色出行 D.发展新能源汽车
3.下列关于能源的说法不正确的是 (C)
A.可燃冰是一种洁净的新能源
B.科技发展可促进能源的开发利用
C.煤、石油和沼气都属于可再生能源
D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
4.(2023·无锡中考)2008年北京奥运会“祥云”火炬(见图1)使用的燃料是丙烷(C3H8),2022年北京冬奥会“飞扬”火炬(见图2)使用的燃料是氢气。
(1)丙烷属于 有机物 (选填“有机物”或“无机物”)。
(2)氢气属于 b (填序号)。
a.化石能源 b.清洁能源 c.不可再生能源
(3)氢气和丙烷都可压缩储存的原因是 c (填序号)。
a.分子的质量很小
b.分子在不断运动
c.分子之间有间隔
(4)“飞扬”火炬使用氢气替代丙烷作为燃料的原因是 无污染(答案合理即可) (写出一点即可)。
知识点2 应用广泛的化学电池
5.废旧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 (C)
6.某公司发布的新款手机,高密度大容量电池和超级快充技术,举世瞩目。一种新型的高能手机锂电池的总反应式可表示为Li+MnO2===LiMnO2。下列说法正确的是 (D)
A.该反应属于分解反应
B.MnO2在该反应中为催化剂
C.锂原子容易得到电子
D.给电池充电时电能转化为化学能
【B层 提能力】
7.[新情境·航空航天]液氢、煤油(含C、H元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂,下列说法不正确的是 (B)
A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C.液氢燃烧后的产物无污染
D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
8.(2024·吉林中考)海洋资源的综合利用是解决人类社会资源短缺的重要途径之一。工业上电解饱和食盐水时发生如下反应:2NaCl+2X2NaOH+H2↑+Cl2↑。下列说法正确的是 (D)
A.X的化学式为O2
B.NaCl和Cl2中氯元素化合价都为0
C.该反应的基本反应类型是分解反应
D.生成的H2是一种清洁的高能燃料
9.[学科素养·科学探究与实践](2024烟台中考)氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 导电性(或良好的导电性) 。氢气在与电源 负 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 分子之间的间隔 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3),从而进行氢的储存,该过程属于 化学变化 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 吸附 性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破,在400 ℃条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 CH4+2H2OCO2+4H2 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 产物无污染 。
10.(2024·湖北中考)阅读科普短文。
液态阳光是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要的目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 太阳能(或风能或其他某种可再生能源) (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 水(或H2O) 和CO2。
(3)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为 2NaOH+CO2===
Na2CO3+H2O 。
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 便于贮存和运输(合理即可) (写一条)。
11.(2024·福建中考)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)18世纪,科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”,之后命名为氢气。
①该反应的化学方程式为 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 。
②发现氢气后,人们一直追求将氢气作为一种绿色能源,其理由是 氢气的燃烧产物是水,不会污染环境(或其他合理答案) 。
(2)1969年,科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。
①该反应的化学方程式为 2H2O2H2↑+ O2↑ 。
②氢气储运成本较高,原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高。从微观粒子视角分析氢气易逸散的原因: 氢分子很小(或其他合理答案) 。
(3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如下所示。
液氨氨气氮气、氢气、残余氨气氢气
①步骤Ⅱ的反应属于 分解反应 (填基本反应类型)。
②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于 物理 (填“物理”或“化学”)变化。
③利用氨生产氢气的优点有 氨储运相对容易(或其他合理答案) (写一个)。
