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第七单元 能源的合理利用与开发
测试卷
相对原子质量：H-1 C-12 O-16
选择题（共10个小题，每小题3分，共30分）
1．环境保护人人有责，下列有关说法正确的是
A．PM2.5是雾霾的主要成分，对人体健康无害
B．臭氧层的破坏与空气污染无关
C．大力开采化石能源解决能源短缺问题
D．二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
2．成语蕴含着丰富的中华文化，下列有关叙述不合理的是
A．“釜底抽薪”的灭火原理是清除可燃物
B．“钻木取火”的原理是升高着火点
C．“抱薪救火”说明增加可燃物，使燃烧更旺
D．“煽风点火”中煽风为燃烧补充空气，使燃烧更旺
3．下列关于实验说法正确的是
A．实验①：瓶子变瘪，说明CO2能与水反应
B．实验②：通入氧气后的白磷才会燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
C．实验③：灯泡亮了说明石墨具有优良的导电性
D．实验④：红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，说明木炭具有还原性
4．下列叙述中，正确的是
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中，只有燃烧才能放出热量
C．化学反应伴随着能量变化
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
5．家用燃料的使用，经历了如下过程(括号中是燃料的主要成分)。下列说法不正确的是
A．煤通常制成蜂窝煤，主要是利于充分燃烧
B．使用液化石油气锅底出现大量炭黑，需要调小灶具进风口
C．煤气泄漏时，立刻关闭阀门，开窗通风
D．未来燃料可能是氢气
6．如图是兴趣小组设计的粉尘爆炸实验装置图，有关说法正确的是
A．实验中应该用湿润的面粉 B．爆炸时，硬纸板被高高弹起
C．吹入空气是为了使蜡烛燃烧更旺 D．点燃蜡烛是为了照明，便于观察
7．目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看，这是
A．化学能转化为热能 B．太阳能转化为热能
C．化学能转化为动能 D．太阳能转化为化学能
8．如图是某同学设计的简易灭火器，塑料瓶中盛放小苏打，通过注射器注入稀盐酸，利用反应生成的二氧化碳达到灭火的目的，下列说法中错误的是
A．实验前关闭弹簧夹，向下推动注射器活塞，松手后活塞弹回原处说明气密性良好
B．利用该装置可以控制产生二氧化碳的速率
C．该反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
D．生成的CO2能扑灭蜡烛火焰的原因是CO2隔绝了空气
9．下列有关叙述和对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是
A．实验室制取氢气： 还原反应
B．酸雨形成的原因： 化合反应
C．甲烷燃烧： 氧化反应
D．实验室制取氧气： 分解反应
10．以下实验的设计，没有体现控制变量思想方法的是
A．探究反应速率与接触面积有关 B．探究物质溶解性与溶剂种类有关 C．探究可燃物燃烧的条件 D．探究二氧化碳与水发生了反应
A B．B C．C D．D
非选择题：本题共8小题，共70分。
11．（5分）“围炉煮茶”是当下流行的休闲方式，其中蕴含许多化学知识：
(1)生火时用喷火枪引燃木炭，从燃烧条件分析，喷火枪为木炭燃烧提供的条件是 。
(2)若煮茶时通风不良，木炭不充分燃烧，反应的化学方程式为 。
(3)若煮茶使用电器时，因电路老化引发火灾，应先 后灭火。
(4)饮茶后，可用铁盖盖在炉子上面，以达到灭火的目的，其灭火原理是 。
12．（8分）诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯，用棉绳做炷（灯芯），上层盏盛油，下层盏盛水，其结构示意图如图。
(1)图中属于可燃物的是 和 ，这是燃烧的 个条件之一。
(2)省油灯的原理是：油燃烧 ，上层盏内油温 ，下层盏内水吸热，减少油的 ，以达到省油的目的。
(3)“注冷水于其中，每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释正确的是 （填字母序号）。
a. 水分子受热分解 b. 水分子不断运动 c. 水分子间隔变大 d. 水分子数目减少
13．（11分）阅读下列材料，分析并回答问题：
氢能是一种绿色低碳、应用广泛的二次能源，与化石能源不同，其难以直接从自然界获取。目前，按照制取方式，制氢的过程可分为三种，通过化石能源燃烧产生氢气，在生产过程中会有二氧化碳的排放，叫作灰氢；利用化石能源制氢，在产生温室气体的同时，会使用碳捕捉、碳封存等技术，从而实现低碳排放生产，是蓝氧；通过核能、太阳能、风能等发电进行电解水制氢，完全没有碳排放，叫作绿氢，绿氢成本较高。分解水法制氢的能量转化如图1，2022年全球制氢路线占比如图2，预测我国2050年氢气来源分布如图3。
(1)①化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、 和天然气。天然气在空气中燃烧时 (填“吸收”或“放出”)热量。
②下列对节能减排的建议可行的是 (填字母)。
停止使用化石燃料 B．推广使用光伏发电
C．鼓励民众公交出行 D．生活垃圾集中焚烧
(2)材料中涉及的电解水产生绿氢用到的能源有 （至少写两种）；绿氢相比于灰氢的优点是 。
(3)图1中光分解水制氢过程中太阳能转化为 能，该反应的化学方程式为 。
(4)根据图2和图3，可以得到的信息是 （写一条）。
14．（6分）下面是模拟粉尘爆炸的一个实验，如图所示在无盖小塑料筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住金属筒，迅速鼓入大量空气，不久，便会听到“砰”的一声，爆炸的气浪将金属筒的塑料盖掀起。
(1)在上述实验中，鼓入空气的作用是 。
(2)蜡烛的作用是 。
(3)下列情况下，不会发生爆炸的是 （填序号）。
①金属筒不加盖时 ②无盖小塑料筒中装的是干燥的煤粉时 ③蜡烛没有点燃时
(4)面粉厂为了避免爆炸事故发生，应采取的安全措施有 （写出一种即可）。
15．（11分）天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷（CH4）。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气是一种化石能源，其属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2、热量的对比如图1所示。据图1分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 。
(3)已知同温同压下，分子数相同的气体体积相同。要使CH4充分燃烧且恰好完全反应，则CH4和O2的体积比为 。使用天然气的灶具燃烧时如发现火焰呈黄色，锅具底出现黑色物质，应 （填”调大”或“调小”）进风口。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷高温下重整可制得合成气，该反应的微观示意图如图2，该反应的化学方程式为 。使用不同的催化剂可制得不同的物质，下列仅以合成气中的CO、H2为原料通过化合反应，不可能制得的物质是 。
A．甲醇（CH3OH） B．乙醇（C2H5OH） C．尿素【CO（NH2）2】
Ⅲ.天然气转化为H2，作氢氧燃料电池的燃料
一定条件下，甲烷和二氧化碳重整发生的物质转化为CO和H2；该转化技术可解决的环境问题是 。
16．（9分）化学兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一：调查家用燃料变迁
小组同学通过走访调查，发现本地居民家用燃料的使用经历了如图1的发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n。，其中氢、氧元素的最简质量比是 。
(2)同学们经过走访调查，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤(如图2)后燃烧会更加充分，请你从燃烧的角度解释这一现象：把煤制成蜂窝煤， ，使燃烧更充分。
(3)石油气压缩成液态储存在钢瓶中，从微观角度分析，“压缩”过程中 发生改变。丙烷(C3H8)充分燃烧的化学方程式为 。
任务二：家用燃料的合理使用
(4)当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时，此时需要调 (填“大”或“小”)灶具的进风口。
(5)油锅起火时，迅速倒入切好的青菜，火焰熄灭的原因是 。
任务三：未来燃料的发展趋势
通过研究家用燃料的更新历程，请你预测未来燃料发展的趋势是 。(填1条即可)
17．（14分）能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。
（一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。
(1)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。
(2)天然气用途广泛，可作燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物如图1，电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是_______（填字母）。
A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备
（二）氢气被看作是理想的“绿色能源”。近年来，我国加快布局加氢站网络，建成加氢站数量居世界第一。
(3)开发利用氢能的意义有 （写一点）。
(4)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2：
①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。
②的作用是 。
③体积分数和消耗率随时间变化关系如图3所示。从时开始，体积分数显著降低，单位时间消耗率 （填“升高”“降低”或“不变”）。此时消耗率约为35%，但已几乎失效，请结合吸收原理分析其失效的原因 。
④制得的氢气中可能混有，氢气在加氢站会经过冷却处理，如利用液氮的低温将液化分离，该方法说明氢气沸点比的沸点 。
(5)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图4。通过控制开关连接或，可交替得到和。
①制时，连接 （填“”或“”）；改变开关连接方式，可得。
②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为 。
18．（6分）取二氧化锰粉末，加到过氧化氢溶液中，充分反应后，称量固液混合物的质量为101.4g，，回答下列问题：
(1)生成氧气的质量是 。
(2)计算参加反应的过氧化氢质量是多少？（写出完整计算过程）中小学教育资源及组卷应用平台
第七单元 能源的合理利用与开发
测试卷
相对原子质量：H-1 C-12 O-16
选择题（共10个小题，每小题3分，共30分）
1．环境保护人人有责，下列有关说法正确的是
A．PM2.5是雾霾的主要成分，对人体健康无害
B．臭氧层的破坏与空气污染无关
C．大力开采化石能源解决能源短缺问题
D．二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
【答案】D
【详解】A、 PM2.5是雾霾的主要成分，对人体健康无害，故选项说法错误。
B、臭氧层破坏主要由人类活动释放的污染物引起，因此，臭氧层破坏与空气污染直接相关，故选项说法错误；
C、化石能源（如煤、石油、天然气）是有限资源，过度开采会加速资源枯竭，并加剧环境污染，故选项说法错误；
D、二氧化碳的捕集和封存技术，是实现“碳中和”的有效手段，故选项说法正确。
故选：D。
2．成语蕴含着丰富的中华文化，下列有关叙述不合理的是
A．“釜底抽薪”的灭火原理是清除可燃物
B．“钻木取火”的原理是升高着火点
C．“抱薪救火”说明增加可燃物，使燃烧更旺
D．“煽风点火”中煽风为燃烧补充空气，使燃烧更旺
【答案】B
【详解】A、“釜底抽薪”指从锅底抽掉柴火，比喻从根本上解决问题。在化学中，移除可燃物是灭火的一种原理，因为燃烧需要可燃物。该叙述正确。
B、“钻木取火”是通过摩擦生热，使温度升高到木头的着火点以上，从而点燃木头。着火点是物质固有的最低燃烧温度，不会改变。这里实际是升高温度，而非升高着火点。该叙述错误。
C、“抱薪救火”指抱着柴火去救火，比喻方法错误反而加剧问题。在化学中，增加可燃物提供更多燃料，使燃烧更剧烈。该叙述正确。
D、“煽风点火”指煽风使火更旺，比喻鼓动事态。在化学中，煽风提供更多氧气（空气是氧气的来源），促进燃烧反应。该叙述正确。
故选B。
3．下列关于实验说法正确的是
A．实验①：瓶子变瘪，说明CO2能与水反应
B．实验②：通入氧气后的白磷才会燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
C．实验③：灯泡亮了说明石墨具有优良的导电性
D．实验④：红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，说明木炭具有还原性
【答案】C
【详解】A、实验①中瓶子变瘪，有可能是二氧化碳溶于水导致瓶内压强减小，不一定能直接说明二氧化碳能与水反应，说法错误；
B、实验②通入氧气后的白磷才会燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，而不是温度达到着火点，说法错误；
C、实验③中灯泡亮了，说明电流能够通过，也就表明石墨具有优良的导电性，说法正确；
D、实验④中澄清石灰水变浑浊，说明木炭与氧化铜反应生成了二氧化碳，说明木炭具有还原性；木炭与氧化铜反应生成二氧化碳和金属铜，现象应为黑色粉末变红色，该说法错误；
故选：C。
4．下列叙述中，正确的是
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中，只有燃烧才能放出热量
C．化学反应伴随着能量变化
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
【答案】C
【详解】A、化学反应过程中不是都会发生放热现象，也能发生吸热现象，例如碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应吸热，故选项说法错误；
B、在化学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量，如生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应也放热，故选项说法错误；
C、化学反应伴随着能量变化，通常伴随着热量的变化，故选项说法正确；
D、人类利用的能量不都是通过化学反应获得的，也可能是通过物理变化获得的，如利用太阳能，故选项说法错误；
故选：C。
5．家用燃料的使用，经历了如下过程(括号中是燃料的主要成分)。下列说法不正确的是
A．煤通常制成蜂窝煤，主要是利于充分燃烧
B．使用液化石油气锅底出现大量炭黑，需要调小灶具进风口
C．煤气泄漏时，立刻关闭阀门，开窗通风
D．未来燃料可能是氢气
【答案】B
【详解】A、煤制成蜂窝煤，增大了煤与氧气的接触面积，有利于充分燃烧，A 正确。
B、液化石油气锅底出现大量炭黑，说明燃烧不充分，是氧气不足导致的，应调大灶具进风口，增加氧气的量，而不是调小，B 错误。
C、煤气泄漏时，立刻关闭阀门，防止煤气继续泄漏，开窗通风，降低室内煤气的浓度，防止发生爆炸等危险，C 正确。
D、氢气燃烧产物是水，无污染，热值高，未来燃料可能是氢气，D 正确。
故选B。
6．如图是兴趣小组设计的粉尘爆炸实验装置图，有关说法正确的是
A．实验中应该用湿润的面粉 B．爆炸时，硬纸板被高高弹起
C．吹入空气是为了使蜡烛燃烧更旺 D．点燃蜡烛是为了照明，便于观察
【答案】B
【详解】A、实验中应该用干燥的面粉，因为干燥的面粉更容易形成粉尘悬浮状态，若面粉潮湿，不利于粉尘爆炸实验的进行，故说法错误；
B、面粉是可燃性粉尘，属于可燃物，当吹入空气后，面粉悬浮在装置内，与空气充分混合，遇到蜡烛明火(火源)，在有限空间内急剧燃烧，会发生爆炸，爆炸时产生大量的热使气体迅速膨胀，从而将硬纸板高高弹起，故说法正确；
C、吹入空气，增大了面粉与氧气的接触面积，使面粉与氧气充分接触，故说法错误；
D、蜡烛的作用是使面粉的温度达到着火点，点燃面粉，故说法错误。
故选B。
7．目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看，这是
A．化学能转化为热能 B．太阳能转化为热能
C．化学能转化为动能 D．太阳能转化为化学能
【答案】A
【详解】A、薪柴燃烧是化学变化，薪柴中的化学能通过燃烧转化为热能释放出来，所以是化学能转化为热能，该选项正确。
B、燃烧薪柴过程中，并没有直接涉及太阳能的转化，是薪柴自身化学能的释放，该选项错误。
C、燃烧薪柴主要是产生热能，并非转化为动能，该选项错误。
D、太阳能转化为化学能一般是通过光合作用等过程，燃烧薪柴是化学能的释放，不是太阳能转化为化学能，该选项错误。
故选 A。
8．如图是某同学设计的简易灭火器，塑料瓶中盛放小苏打，通过注射器注入稀盐酸，利用反应生成的二氧化碳达到灭火的目的，下列说法中错误的是
A．实验前关闭弹簧夹，向下推动注射器活塞，松手后活塞弹回原处说明气密性良好
B．利用该装置可以控制产生二氧化碳的速率
C．该反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
D．生成的CO2能扑灭蜡烛火焰的原因是CO2隔绝了空气
【答案】C
【详解】A、实验前关闭弹簧夹，向下推动注射器活塞，松手后活塞弹回原处说明气密性良好，A正确；
B、该装置用注射器加入稀盐酸，可以通过注射器控制液体药品的滴加速度，从而控制反应速率，控制产生气体的速率，B正确；
C、小苏打指的是碳酸氢钠，该反应为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，化学方程式为，C错误；
D、CO2密度比空气大，且不可燃不助燃，所以生成的CO2能扑灭蜡烛火焰的原因是CO2隔绝了空气，D正确；
故选C。
9．下列有关叙述和对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是
A．实验室制取氢气： 还原反应
B．酸雨形成的原因： 化合反应
C．甲烷燃烧： 氧化反应
D．实验室制取氧气： 分解反应
【答案】D
【详解】A、实验室制取氢气的原理是锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，化学方程式为，该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，说法错误，不符合题意；
B、酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，化学方程式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法错误，不符合题意；
C、甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应，但不属于基本反应类型，说法错误，不符合题意；
D、实验室加热氯酸钾、二氧化锰的混合物制取氧气，化学方程式为，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，说法正确，符合题意。
故选：D。
10．以下实验的设计，没有体现控制变量思想方法的是
A．探究反应速率与接触面积有关 B．探究物质溶解性与溶剂种类有关 C．探究可燃物燃烧的条件 D．探究二氧化碳与水发生了反应
A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、探究反应速率与接触面积有关,变量是接触面积（粉末状与块状），其他条件酸的种类、体积、浓度、碳酸钙的质量都保持相同，体现了控制变量的思想，A正确。
B、探究物质溶解性与溶剂种类有关，变量是溶剂种类，其他条件都要相同，但B中除了汽油和水溶剂种类不同外，溶剂的体积也不相同，没有体现控制变量的思想，B错误。
C、铜片上的白磷与铜片上的红磷属于对照实验，都与氧气接触，都属于可燃物，变量是着火点不同，白磷着火点低，红磷着火点高，热水能达到白磷的着火点，达不到红磷的着火点，从而证明可燃物燃烧温度必须达到可燃物的着火点；水中白磷和铜片上白磷对照，可燃物相同，温度都达到白磷着火点，变量是是否与氧气接触，从而证明物质燃烧需要与氧气接触，C正确。
D、二氧化碳与干燥石蕊纸条与湿润石蕊纸条接触，变量是是否有水，形成对比，从而证明二氧化碳和水均不能使石蕊变色，而是二氧化碳与水反应后生成物使石蕊变色，有体现控制变量的思想，D正确。
故选B。
非选择题：本题共8小题，共70分。
11．（5分）“围炉煮茶”是当下流行的休闲方式，其中蕴含许多化学知识：
(1)生火时用喷火枪引燃木炭，从燃烧条件分析，喷火枪为木炭燃烧提供的条件是 。
(2)若煮茶时通风不良，木炭不充分燃烧，反应的化学方程式为 。
(3)若煮茶使用电器时，因电路老化引发火灾，应先 后灭火。
(4)饮茶后，可用铁盖盖在炉子上面，以达到灭火的目的，其灭火原理是 。
【答案】(1)温度达到木炭着火点（合理即可）
(2)（2分）
(3)切断电源
(4)隔绝氧气/隔绝空气
【详解】（1）燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点，使用便携式喷火枪引燃木炭，喷火枪的作用是使温度达到木炭的着火点，因为木炭在常温下不能自发燃烧，喷火枪提供的高温能让木炭达到着火点从而开始燃烧；
（2）木炭不充分燃烧生成一氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）电路老化引发火灾，先切断电源，防止触电，然后才能使用泡沫灭火器灭火；
（4）用铁盖盖在炉子上面，以达到灭火的目的，灭火的原理是隔绝氧气。
12．（8分）诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯，用棉绳做炷（灯芯），上层盏盛油，下层盏盛水，其结构示意图如图。
(1)图中属于可燃物的是 和 ，这是燃烧的 个条件之一。
(2)省油灯的原理是：油燃烧 ，上层盏内油温 ，下层盏内水吸热，减少油的 ，以达到省油的目的。
(3)“注冷水于其中，每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释正确的是 （填字母序号）。
a. 水分子受热分解 b. 水分子不断运动 c. 水分子间隔变大 d. 水分子数目减少
【答案】(1) 油 炷 三
(2) 放热 升高 挥发
(3)bcd（2分）
【详解】（1）图中包含三种物质，其中水不是可燃物，油和炷是可燃物，故填：油；炷；
燃烧有三要素：可燃物；与氧气接触；温度达到着火点。故填：三；
（2）省油灯的原理是：油燃烧放热，上层盏内油温升高，下层盏内水吸热，减少油的挥发。以达到省油的目的，故填：放热；升高；挥发；
（3）“注清冷水于其中，每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释：水分子不断运动，运动到空中水分子间隔变大形成水蒸气，下层盏中水分子数目减少，所以下层盏中的水不断减少。该变化无新物质生成，是物理变化，不是水分子受热分解。
故选bcd。
13．（11分）阅读下列材料，分析并回答问题：
氢能是一种绿色低碳、应用广泛的二次能源，与化石能源不同，其难以直接从自然界获取。目前，按照制取方式，制氢的过程可分为三种，通过化石能源燃烧产生氢气，在生产过程中会有二氧化碳的排放，叫作灰氢；利用化石能源制氢，在产生温室气体的同时，会使用碳捕捉、碳封存等技术，从而实现低碳排放生产，是蓝氧；通过核能、太阳能、风能等发电进行电解水制氢，完全没有碳排放，叫作绿氢，绿氢成本较高。分解水法制氢的能量转化如图1，2022年全球制氢路线占比如图2，预测我国2050年氢气来源分布如图3。
(1)①化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、 和天然气。天然气在空气中燃烧时 (填“吸收”或“放出”)热量。
②下列对节能减排的建议可行的是 (填字母)。
停止使用化石燃料 B．推广使用光伏发电
C．鼓励民众公交出行 D．生活垃圾集中焚烧
(2)材料中涉及的电解水产生绿氢用到的能源有 （至少写两种）；绿氢相比于灰氢的优点是 。
(3)图1中光分解水制氢过程中太阳能转化为 能，该反应的化学方程式为 。
(4)根据图2和图3，可以得到的信息是 （写一条）。
【答案】(1) 石油 放出 BC（2分）
(2) 核能、太阳能、风能（写其中两种即可）（2分） 环保（合理即可）
(3) 化学 （2分）
(4)2050年我国大部分氢气来自于可再生能源制取（合理即可）
【详解】（1）①化石燃料包括煤、石油、天然气；天然气燃烧放出热量。
②A、现阶段化石燃料仍是重要的能源，停止使用化石燃料不现实，该选项错误；
B、推广光伏发电，可减少化石燃料的使用，有利于节能减排，该选项正确；
C、鼓励公交出行，可减少化石燃料的使用，有利于节能减排，该选项正确；
D、生活垃圾集中焚烧会增加污染物排放，该选项错误。
故选BC。
（2） 由材料可知，通过核能、太阳能、风能等发电进行电解水制氢，完全没有碳排放，叫作绿氢，故电解水产生绿氢用到的能源有核能、太阳能、风能等；通过化石能源燃烧产生氢气，在生产过程中会有二氧化碳的排放，叫作灰氢，故绿氢相比于灰氢的优点是环保、可以实现二氧化碳零排放等。
（3）由图1可知，光分解水制氢过程中是将太阳能转化为化学能而储存，该反应是水在太阳能的作用下分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为。
（4）根据图2和图3可知，到2050年我国大部分氢气来自于可再生能源制取。
14．（6分）下面是模拟粉尘爆炸的一个实验，如图所示在无盖小塑料筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住金属筒，迅速鼓入大量空气，不久，便会听到“砰”的一声，爆炸的气浪将金属筒的塑料盖掀起。
(1)在上述实验中，鼓入空气的作用是 。
(2)蜡烛的作用是 。
(3)下列情况下，不会发生爆炸的是 （填序号）。
①金属筒不加盖时 ②无盖小塑料筒中装的是干燥的煤粉时 ③蜡烛没有点燃时
(4)面粉厂为了避免爆炸事故发生，应采取的安全措施有 （写出一种即可）。
【答案】(1)增大面粉与空气的接触面积
(2)使温度达到面粉的着火点
(3)①③/③①（2分）
(4)严禁烟火（2分）
【详解】（1）根据可燃性气体或易燃物的粉尘在空气中的含量达到爆炸极限时，遇到明火就会剧烈燃烧，导致有限空间里气体的体积急剧膨胀，从而引起爆炸。鼓入空气的作用是：增大面粉与氧气的接触面积，易燃物的粉尘在空气中的含量达到爆炸极限即使面粉充满金属筒，与空气混合均匀。
（2）根据爆炸的基本条件之一：必须达到着火点，故蜡烛的作用是使温度达到面粉的着火点。
（3）根据燃烧和发生爆炸的条件：在有限的空间内，可燃气体或粉尘与空气混合达到爆炸极限，遇到明火，可知①金属筒不加盖时，不是有限空间，不会发生爆炸； ③蜡烛没有点燃时，没有遇明火不会爆炸。煤粉是可燃物，会发生爆炸。故选①③。
（4）根据燃烧和发生爆炸的条件，面粉厂为了避免爆炸事故发生，应采取的安全措施有：严禁烟火。
15．（11分）天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷（CH4）。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气是一种化石能源，其属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2、热量的对比如图1所示。据图1分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 。
(3)已知同温同压下，分子数相同的气体体积相同。要使CH4充分燃烧且恰好完全反应，则CH4和O2的体积比为 。使用天然气的灶具燃烧时如发现火焰呈黄色，锅具底出现黑色物质，应 （填”调大”或“调小”）进风口。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷高温下重整可制得合成气，该反应的微观示意图如图2，该反应的化学方程式为 。使用不同的催化剂可制得不同的物质，下列仅以合成气中的CO、H2为原料通过化合反应，不可能制得的物质是 。
A．甲醇（CH3OH） B．乙醇（C2H5OH） C．尿素【CO（NH2）2】
Ⅲ.天然气转化为H2，作氢氧燃料电池的燃料
一定条件下，甲烷和二氧化碳重整发生的物质转化为CO和H2；该转化技术可解决的环境问题是 。
【答案】(1)混合物
(2)等质量的天然气燃烧产生的二氧化碳比煤少，产生的热量比煤多（2分）
(3) （2分） 调大
(4) （2分） BC/CB（2分）
(5)温室效应加剧
【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，但还含有其他杂质，所以属于混合物；
（2）从图1可以看出，天然气产生的二氧化碳质量比煤燃烧产生的二氧化碳质量少，且产生的热量比煤多，所以用天然气作燃料更环保且放热量多；
（3）甲烷（）燃烧的化学方程式为：，同温同压下，分子数相同的气体体积相同，所以甲烷和氧气的体积比等于他们的分子个数比，即；
火焰呈黄色，锅底出现黑色物质，说明天然气燃烧不充分，氧气不足，所以应该调大进风口，增加氧气的量，使燃烧更充分；
（4）由图2可知，反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，反应条件是高温，所以化学方程式为；
化学反应前后原子的种类和数目不变，则仅以合成气中的CO、H2为原料通过化合反应制得的物质，必须且只能含有碳、氢、氧元素，且化合物中碳、氧原子的个数比为1：1。
A、甲醇只含有碳、氢、氧元素，且碳、氧原子个数比为1:1，可以制得；
B、乙醇中碳、氧原子个数比为2:1，不能制得；
C、尿素中含有氮元素，不能制得。
故选BC。
甲烷和二氧化碳都是温室气体，将它们重整转化为和，可以减少温室气体的排放，从而缓解温室效应加剧。
16．（9分）化学兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一：调查家用燃料变迁
小组同学通过走访调查，发现本地居民家用燃料的使用经历了如图1的发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n。，其中氢、氧元素的最简质量比是 。
(2)同学们经过走访调查，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤(如图2)后燃烧会更加充分，请你从燃烧的角度解释这一现象：把煤制成蜂窝煤， ，使燃烧更充分。
(3)石油气压缩成液态储存在钢瓶中，从微观角度分析，“压缩”过程中 发生改变。丙烷(C3H8)充分燃烧的化学方程式为 。
任务二：家用燃料的合理使用
(4)当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时，此时需要调 (填“大”或“小”)灶具的进风口。
(5)油锅起火时，迅速倒入切好的青菜，火焰熄灭的原因是 。
任务三：未来燃料的发展趋势
通过研究家用燃料的更新历程，请你预测未来燃料发展的趋势是 。(填1条即可)
【答案】(1)1：8（2分）
(2)增大了煤与氧气（或空气）的接触面积
(3) 分子间的间隔 （2分）
(4)大
(5) 使温度降低到油的着火点以下
(6)更加清洁、环保、高效（合理即可）
【详解】（1）纤维素的化学式为(C6H10O5)n，其中氢、氧元素的最简质量比=(1×10n)：(16×5n)= 1：8。
（2）煤制成蜂窝煤，增大了煤与氧气（或空气）的接触面积。 接触面积增大后，煤能更充分地与氧气接触，从而使燃烧更加充分。
（3）从微观角度分析，石油气压缩成液态储存在钢瓶中， 分子间有间隔，在“压缩”过程中，分子间的间隔变小。
丙烷(C3H8)充分燃烧生成二氧化碳和水，根据化学反应式的书写规则以及质量守恒定律配平化学方程式。 丙烷燃烧的化学方程式为
（4）当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时，说明天然气燃烧不充分。 燃烧不充分是因为氧气不足，此时需要调大灶具的进风口，增加氧气的进入量，使天然气能够充分燃烧 。
（5）油锅起火时，迅速倒入切好的青菜。 倒入青菜后，青菜吸收热量，使温度降低到油的着火点以下，从而使火焰熄灭。
（6）通过研究家用燃料的更新历程，从柴草到煤，再到液化石油气、天然气，燃料逐渐向更清洁、高效的方向发展。 预测未来燃料发展的趋势是更加清洁、环保、高效，例如开发使用氢能等清洁能源（合理即可）。
17．（14分）能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。
（一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。
(1)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。
(2)天然气用途广泛，可作燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物如图1，电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是_______（填字母）。
A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备
（二）氢气被看作是理想的“绿色能源”。近年来，我国加快布局加氢站网络，建成加氢站数量居世界第一。
(3)开发利用氢能的意义有 （写一点）。
(4)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2：
①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。
②的作用是 。
③体积分数和消耗率随时间变化关系如图3所示。从时开始，体积分数显著降低，单位时间消耗率 （填“升高”“降低”或“不变”）。此时消耗率约为35%，但已几乎失效，请结合吸收原理分析其失效的原因 。
④制得的氢气中可能混有，氢气在加氢站会经过冷却处理，如利用液氮的低温将液化分离，该方法说明氢气沸点比的沸点 。
(5)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图4。通过控制开关连接或，可交替得到和。
①制时，连接 （填“”或“”）；改变开关连接方式，可得。
②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为 。
【答案】(1)沸点
(2)C(2分）
(3)比较环保，节约化石能源
(4) (2分） 将二氧化碳除去 降低 氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，反应生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收率降低，甚至失效(2分） 低
(5) K1 (2分）
【详解】（1）将石油加热炼制，是利用石油中各成分的沸点不同，将它分离得到汽油、煤油、柴油等产品；
（2）由图可知，民用采暖设备中，天然气燃烧产生的一氧化碳和碳氢化合物含量较高，说明天然气不完全燃烧，故天然气燃烧效率最低的是民用采暖设备。
故选C；
（3）氢气燃烧产物只有水，无污染，且开发利用氢能，可以减少化石燃料的使用，故开发利用氢能的意义是：比较环保，节约化石能源；
（4）①甲烷和水蒸气在催化剂和650℃条件下反应生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：；
②由图可知，CaO的作用是将二氧化碳除去；
③由图3可知，从t1时开始，CaO消耗率变得平缓，说明单位时间CaO消耗率降低；
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则CaO与二氧化碳反应生成碳酸钙，反应生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收率降低，甚至失效；
④制得的氢气中可能混有CO，氢气在加氢站会经过冷却处理，如利用液氮的低温将CO液化分离，而氢气还是气体，该方法说明氢气沸点比 CO的沸点低；
（5）①在电解水实验中，“正氧负氢”，故制取氢气时，连接K1；
②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应为水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：。
18．（6分）取二氧化锰粉末，加到过氧化氢溶液中，充分反应后，称量固液混合物的质量为101.4g，，回答下列问题：
(1)生成氧气的质量是 。
(2)计算参加反应的过氧化氢质量是多少？（写出完整计算过程）
【答案】1.6g，解：设参加反应的过氧化氢的质量为x
答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
【解析】（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为100g+3g-101.4g=1.6g，
（2）设参加反应的过氧化氢的质量为x
答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
