科粤版（2024）九年级下册 9.3 化学与能源 题型专练（含解析）
文档属性
| 名称 | 科粤版（2024）九年级下册 9.3 化学与能源 题型专练（含解析） |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 675.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-05 21:49:18 | ||
图片预览
文档简介
科粤版（2024）九年级下册 第九单元 现代生活与化学9.3 化学与能源 题型专练
【题型1】常见能源及其分类
【典型例题】下列海洋能源中属于可再生能源的是（ ）
A.潮汐能
B.可燃冰
C.海底石油
D.海底煤田
【举一反三1】纳米高性能Fe3O4可实现以太阳能为热源高效催化分解水制H2，其主要反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.反应a可表示为
B.反应b中H2O和H2的微粒个数比为2∶1
C.理论上，整个转化过程中不需补充Fe3O4的质量
D.转化过程中铁、氢、氧元素的化合价均发生变化
【举一反三2】随着人们对能源的需求日益增大，化石能源面临枯竭的危险，同时化石能源在使用过程中带来的环境问题越来越受到人们的重视，开发和利用新能源成为人类迫切的需求，下列能源不属于新能源的是（ ）
A.风能 B.太阳能 C.地热能 D.石油
【举一反三3】生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心思考，便可发现化学无处不在，探究其乐无穷。请用你学过的知识填空。
(1)科技缔造生活，创新筑梦未来。2024年5月8日，我国第三艘航母福建舰圆满完成海试回港。为我国航母提供动力的重油，是原油提取汽油、柴油后剩余的重质油，它属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有 (填一种)。
(2)彭泽龙宫洞钟乳倒悬，石笋擎天，姿态千万，让人目不暇接。五颜六色的霓虹灯为龙宫洞一定增添神秘气氛，下列气体能做霓虹灯电光源的是 (填字母)。
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氖气
(3)赣皖联动，感受徽文化独特魅力。2024年11月26日～29日，“学习强国”省级平台走进安徽中国徽文化博物馆，感受徽文化的独特魅力。馆内收藏了大量的历代名家字画，古代字画能够保留至今的原因是 。
【举一反三4】氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LirN可用于化学储氢。
（1）下列有关氢能的正确的是 。
A．氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B．利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源
（2）利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 。
（3）氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
截至2024年3月14日，在轨执行任务的“神舟十七号”乘组航天员飞行时长将达到140天。某兴趣小组同学对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪，并对相关问题进行了项目式探究。
【举一反三5】任务一：了解我国航天科技领域中新型材料和能源
［查阅资料］
（1）宇航员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料，该材料属于 材料。
（2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将 转化为电能。
任务二：学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理
［咨询老师］氢氧化锂和氢氧化钠化学性质相似。
［小组交流］
（3）为了保障航天员有适宜的呼吸环境，必须处理产生的CO2，目前飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，该反应的化学方程式为 。
任务三：模拟碳酸锂处理实验
［咨询老师］碳酸锂和碳酸钠化学性质相似。
［模拟实验］
（4）航天器返回地面后，需将吸收CO2生成的碳酸锂进行处理，实现物质的循环利用，兴趣小组同学用碳酸锂溶液在实验室进行了模拟实验。
［反思评价］
（5）航天器返回地面后，专业处理方法采用的是方案1而非方案2，理由是 。
任务四：设计航天精神的宣传标语
（6）为了让更多的同学了解中国航天故事，兴趣小组同学在校园文化角开展了《讲好航天故事》征文活动，并征集了宣传标语，请你也设计一条体现中国航天精神的宣传标语： 。
【题型2】化学能的利用
【典型例题】“建设美丽中国”是新时代的目标。下列做法不利于减少环境污染的是（ ）
A.开发和利用新能源
B.用硫铁矿（FeS2） 炼铁
C.工业废水处理合格后排放
D.积极植树、造林、种草
【举一反三1】为深入贯彻党中央、国务院关于碳达峰碳中和战略决策，泸州市人民政府于2024年制定了《泸州市碳达峰实施方案》，推进绿色低碳高质量发展。下列关于“双碳”的相关描述错误的是（ ）
A.推广新能源汽车，可助力碳减排
B.“碳达峰”的峰值越高越好
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.“双碳”中的“碳”指的主要是二氧化碳
【举一反三2】我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语，“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。
“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存，从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”，氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
阅读上述资料回答问题：
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制__________________。
(2)为实现“碳中和”我们可以做到__________________。
(3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变__________________。
(4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环，其优点有___________________________。
(5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C H OH)和氧气，化学方程式为____________________________________。
【举一反三3】“氢气能量密度高、能量转换效率优异且没有污染，是一种零碳排放的新能源理想燃料。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。但由于全球淡水资源紧缺，电解海水继而成为研究热点。海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而由于海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。
海水电解制氢的反应原理与纯水电解基本相同。最近，我国科研团队提出碱性电解槽(如图)被尝试应用于海水直接电解。
依据上文，回答下列问题：
(1)氢气被认为是理想燃料的原因：__________________ 、_______________。(答两点)
(2)如图所示，我们发现流向正极的粒子是_______________ (填粒子的符号)。
(3)负极产生的气体是_____________ (填化学式)，若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是_________________。
(4)下列关于H2的说法正确的是__________________（填字母）。
a.点燃氢气前，要先验纯
b.实验室可用排水法收集氢气
c.氢气在氧气中燃烧只生成水，也能说明水是由氢、氧元素组成
(5)目前，海水电解制氢还存在的困难是_________________(答一点即可)。
【举一反三4】Ⅰ．阅读下面的科普短文，回答下列问题。
可燃冰，又称天然气水合物，一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物，其分子由甲烷分子和水分子构成，具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。
(1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”，开发利用新能源有利于环境保护，请写出一种可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是 (填字母)。
A．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B．当今世界能源储量中，可燃冰居首位
C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先，将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是和)，该反应的化学方程式为 。
Ⅱ．火是人类文明的起源，人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火：将木屑放置在木板上，木棒轻轻钻动，便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火：用火镰击打火石，产生火花先引燃艾绒，艾绒容易着火是因为艾绒的着火点
(填“高”或“低”)。
(7)发展到今天，家庭用的燃料大多是天然气，燃烧不充分时会出现黄色火焰，这时可调大天然气灶 (填“空气”或“天然气”)进气量。
【举一反三5】阅读分析，解决问题。
“零碳钢铁”我国首套百万吨级氢基竖炉项目成功点火投产，这标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型又迈出了示范性、标志性的一步。炼铁时常用的矿石原料有球团矿和烧结矿，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。传统碳冶金需要经过将煤炭焦化得到焦炭、将铁矿石烧结等步骤，过程中产生大量二氧化碳。与之相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳60%左右。未来，由可再生能源发电项目产生的“绿电”，以及由“绿电”制得“绿氢”的应用，将进一步减少碳排放，实现绿色理念与技术创新兼备的“零碳钢铁”的生产。
(1)与烧结矿相比，球团矿的优点有 (写一点)。
(2)将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是 。
(3)氢气还原氧化铁的化学方程式为 ；氢冶金解决的问题是 (写一点)。
(4)产生绿电的可再生能源有 (写一种)，用绿电制绿氢的原料为 。
科粤版（2024）九年级下册 第九单元 现代生活与化学9.3 化学与能源 题型专练（参考答案）
【题型1】常见能源及其分类
【典型例题】下列海洋能源中属于可再生能源的是（ ）
A.潮汐能
B.可燃冰
C.海底石油
D.海底煤田
【答案】A
【解析】潮汐能是利用地球自转和月球引力作用下不断产生的一种能源，是一种自然现象，属于可再生能源，故A正确；
可燃冰属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
海底石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
海底煤田属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。
【举一反三1】纳米高性能Fe3O4可实现以太阳能为热源高效催化分解水制H2，其主要反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.反应a可表示为
B.反应b中H2O和H2的微粒个数比为2∶1
C.理论上，整个转化过程中不需补充Fe3O4的质量
D.转化过程中铁、氢、氧元素的化合价均发生变化
【答案】B
【解析】将诶：由图可知，反应a可表示为四氧化三铁在太阳光的作用下反应生成FeO和氧气，该反应的化学方程式为，故A正确；由图可知，反应b为FeO和水反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为3FeO+H2O＝Fe3O4+H2↑，反应b中水和氢气的微粒个数比为1∶1，故B错误；由图可知，反应a中，四氧化三铁是反应物，反应b中，四氧化三铁是生成物，故理论上，整个转化过程中不需补充 Fe3O4的质量，故C正确；反应a中，四氧化三铁中铁元素显+3价、+2价，氧元素显﹣2价，氧气中氧元素化合价为0，FeO中铁元素显+2价，氧元素显﹣2价，Fe、O元素的化合价发生了改变；反应b中，FeO中铁元素显+2价，氧元素显﹣2价，水中氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，四氧化三铁中铁元素显+3价、+2价，氧元素显﹣2价，氢气中氢元素化合价为0，铁元素和氢元素的化合价发生了改变；故转化过程中，铁、氢、氧元素的化合价均发生变化，故D正确。
【举一反三2】随着人们对能源的需求日益增大，化石能源面临枯竭的危险，同时化石能源在使用过程中带来的环境问题越来越受到人们的重视，开发和利用新能源成为人类迫切的需求，下列能源不属于新能源的是（ ）
A.风能 B.太阳能 C.地热能 D.石油
【答案】D
【解析】风能是清洁、无污染的新能源，故A错误；太阳能是清洁、无污染的新能源，故B错误；地热能是清洁、无污染的新能源，故C错误；石油属于化石燃料，不属于新能源，故D正确。
【举一反三3】生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心思考，便可发现化学无处不在，探究其乐无穷。请用你学过的知识填空。
(1)科技缔造生活，创新筑梦未来。2024年5月8日，我国第三艘航母福建舰圆满完成海试回港。为我国航母提供动力的重油，是原油提取汽油、柴油后剩余的重质油，它属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有 (填一种)。
(2)彭泽龙宫洞钟乳倒悬，石笋擎天，姿态千万，让人目不暇接。五颜六色的霓虹灯为龙宫洞一定增添神秘气氛，下列气体能做霓虹灯电光源的是 (填字母)。
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氖气
(3)赣皖联动，感受徽文化独特魅力。2024年11月26日～29日，“学习强国”省级平台走进安徽中国徽文化博物馆，感受徽文化的独特魅力。馆内收藏了大量的历代名家字画，古代字画能够保留至今的原因是 。
【答案】(1)不可再生 太阳能（合理即可）
(2)D
(3)常温下碳单质的化学性质不活泼
【解析】（1）重油是原油提炼后的剩余产物，属于化石燃料，化石燃料形成需漫长地质时期，短期内不可再生，属于不可再生能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、氢能等。
【举一反三4】氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LirN可用于化学储氢。
（1）下列有关氢能的正确的是 。
A．氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B．利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源
（2）利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 。
（3）氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
【答案】（1）C。（2）低。（3）A。
【解析】（1）氢气燃烧的产物是水，无污染，所以氢能是清洁能源，故A正确；利用太阳能发电并电解水制氢，整个过程没有二氧化碳的产生，可实现二氧化碳零排放，故B正确；氢气的制取成本高，储存和运输比较困难，现阶段氢能还不能完全替代化石能源，故C错误；
（2）看到利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，这就表明氢气的沸点比CO的沸点低；（3）氚原子中有一个质子和2个中子，原子中质子数＝核外电子数，所以氚原子的核外电子数为1，观察所给的示意图，A选项符合；
截至2024年3月14日，在轨执行任务的“神舟十七号”乘组航天员飞行时长将达到140天。某兴趣小组同学对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪，并对相关问题进行了项目式探究。
【举一反三5】任务一：了解我国航天科技领域中新型材料和能源
［查阅资料］
（1）宇航员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料，该材料属于 材料。
（2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将 转化为电能。
任务二：学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理
［咨询老师］氢氧化锂和氢氧化钠化学性质相似。
［小组交流］
（3）为了保障航天员有适宜的呼吸环境，必须处理产生的CO2，目前飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，该反应的化学方程式为 。
任务三：模拟碳酸锂处理实验
［咨询老师］碳酸锂和碳酸钠化学性质相似。
［模拟实验］
（4）航天器返回地面后，需将吸收CO2生成的碳酸锂进行处理，实现物质的循环利用，兴趣小组同学用碳酸锂溶液在实验室进行了模拟实验。
［反思评价］
（5）航天器返回地面后，专业处理方法采用的是方案1而非方案2，理由是 。
任务四：设计航天精神的宣传标语
（6）为了让更多的同学了解中国航天故事，兴趣小组同学在校园文化角开展了《讲好航天故事》征文活动，并征集了宣传标语，请你也设计一条体现中国航天精神的宣传标语： 。
【答案】故答案为：（1）有机合成。（2）太阳能。（3）CO2+2LiOH＝Li2CO3+H2O。
（4）产生白色沉淀；稀盐酸或稀硫酸。（5）方案1反应会生成氢氧化锂，实现物质的循环使用。
（6）中国航天人，航天为人类。
【解析】（1）聚氨酯橡胶属于合成材料，其是有机物又属于有机合成材料；聚氨酯橡胶属于高分子合成材料，又称有机高分子材料；
（2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，其工作原理是将太阳能（光能）转化为电能；
（3）飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，即氢氧化锂（LiOH）与CO2反应生成碳酸锂和水，化学反应方程式为CO2+2LiOH＝Li2CO3+H2O；
（4）方案1，氢氧化钙和碳酸锂反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化锂；
方案2，实验现象为产生大量气泡，可以和碳酸锂产生气泡的物质是酸；
（5）方案1，氢氧化钙和碳酸锂反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化锂，氢氧化锂可以进行回收再利用实现物质的循环使用；
（6）一条体现中国航天精神的宣传标语是中国航天人，航天为人类。
【题型2】化学能的利用
【典型例题】“建设美丽中国”是新时代的目标。下列做法不利于减少环境污染的是（ ）
A.开发和利用新能源
B.用硫铁矿（FeS2） 炼铁
C.工业废水处理合格后排放
D.积极植树、造林、种草
【答案】B
【解析】硫铁矿（FeS2）炼铁时，硫元素在高温下会生成二氧化硫（SO2），若未进行废气处理，SO2会直接排放到空气中，形成酸雨，加剧环境污染，故B符合题意。
【举一反三1】为深入贯彻党中央、国务院关于碳达峰碳中和战略决策，泸州市人民政府于2024年制定了《泸州市碳达峰实施方案》，推进绿色低碳高质量发展。下列关于“双碳”的相关描述错误的是（ ）
A.推广新能源汽车，可助力碳减排
B.“碳达峰”的峰值越高越好
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.“双碳”中的“碳”指的主要是二氧化碳
【答案】B
【解析】“碳达峰”是指二氧化碳排放达到峰值后不再增加，并逐步减少，峰值的高低直接反映了碳排放的总量和后续减排的难度，峰值越高，意味着在达到峰值前累积的碳排放越多，后续减排的压力和难度也越大，因此，并不是峰值越高越好，而是应该尽可能控制峰值在较低水平，B错误。
【举一反三2】我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语，“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。
“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存，从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”，氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
阅读上述资料回答问题：
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制__________________。
(2)为实现“碳中和”我们可以做到__________________。
(3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变__________________。
(4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环，其优点有___________________________。
(5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C H OH)和氧气，化学方程式为____________________________________。
【答案】(1)温室效应
(2)人走灯灭(合理即可)
(3)小
(4)无毒、无污染，热值高
(5)2CO2+3H2OC2H5OH+3O2
【举一反三3】“氢气能量密度高、能量转换效率优异且没有污染，是一种零碳排放的新能源理想燃料。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。但由于全球淡水资源紧缺，电解海水继而成为研究热点。海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而由于海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。
海水电解制氢的反应原理与纯水电解基本相同。最近，我国科研团队提出碱性电解槽(如图)被尝试应用于海水直接电解。
依据上文，回答下列问题：
(1)氢气被认为是理想燃料的原因：__________________ 、_______________。(答两点)
(2)如图所示，我们发现流向正极的粒子是_______________ (填粒子的符号)。
(3)负极产生的气体是_____________ (填化学式)，若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是_________________。
(4)下列关于H2的说法正确的是__________________（填字母）。
a.点燃氢气前，要先验纯
b.实验室可用排水法收集氢气
c.氢气在氧气中燃烧只生成水，也能说明水是由氢、氧元素组成
(5)目前，海水电解制氢还存在的困难是_________________(答一点即可)。
【答案】(1)原料丰富 不污染环境（合理即可）
(2)OH-
(3) H2 木条燃烧更剧烈
(4)abc
(5)海水腐蚀设备等（合理即可）
【解析】（1）由题文可知，获取氢气的途径是利用水分解生成H2，原料丰富；氢气的燃烧值高；因为氢气燃烧产物是水，不污染环境；所以氢能源的优点有原料丰富（来源广）、燃烧时放出热量多（热值高）、生成物不会污染环境。
（3）由图可知，负极产生的是氢气，化学式为H2；正极产生的是氧气，氧气能助燃，能使燃着的木条燃烧更剧烈。
（4）不纯的气体点燃可能发生爆炸，进行可燃气体燃烧性质实验时，必须先验纯后点燃，a正确；氢气难溶于水，可以用排水法收集，b正确；由质量守恒定律可知，氢气在氧气中燃烧只生成水，说明水是由氢、氧两种元素组成的，c正确。
【举一反三4】Ⅰ．阅读下面的科普短文，回答下列问题。
可燃冰，又称天然气水合物，一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物，其分子由甲烷分子和水分子构成，具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。
(1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”，开发利用新能源有利于环境保护，请写出一种可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是 (填字母)。
A．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B．当今世界能源储量中，可燃冰居首位
C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先，将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是和)，该反应的化学方程式为 。
Ⅱ．火是人类文明的起源，人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火：将木屑放置在木板上，木棒轻轻钻动，便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火：用火镰击打火石，产生火花先引燃艾绒，艾绒容易着火是因为艾绒的着火点
(填“高”或“低”)。
(7)发展到今天，家庭用的燃料大多是天然气，燃烧不充分时会出现黄色火焰，这时可调大天然气灶 (填“空气”或“天然气”)进气量。
【答案】(1)低温
(2)太阳能(合理即可)
(3)A
(4)
(5)可燃物
(6)低
(7)空气
【解析】（3）可燃冰能燃烧是因为其中的甲烷具有可燃性，水不具有可燃性，A错误；
从图2可知当今世界能源储量中，剩余化石燃料占比53% ，可燃冰占比15%，可燃冰不是居首位，B错误；从图3可知可燃冰能量密度为10，煤的能量密度约为1，可燃冰的能量密度约为煤的十倍，C正确。
（5）燃烧需要三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点；木屑能燃烧，提供的燃烧条件是可燃物。
（7）天然气燃烧不充分是因为氧气不足，这时应调大空气进气量，提供充足的氧气。
【举一反三5】阅读分析，解决问题。
“零碳钢铁”我国首套百万吨级氢基竖炉项目成功点火投产，这标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型又迈出了示范性、标志性的一步。炼铁时常用的矿石原料有球团矿和烧结矿，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。传统碳冶金需要经过将煤炭焦化得到焦炭、将铁矿石烧结等步骤，过程中产生大量二氧化碳。与之相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳60%左右。未来，由可再生能源发电项目产生的“绿电”，以及由“绿电”制得“绿氢”的应用，将进一步减少碳排放，实现绿色理念与技术创新兼备的“零碳钢铁”的生产。
(1)与烧结矿相比，球团矿的优点有 (写一点)。
(2)将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是 。
(3)氢气还原氧化铁的化学方程式为 ；氢冶金解决的问题是 (写一点)。
(4)产生绿电的可再生能源有 (写一种)，用绿电制绿氢的原料为 。
【答案】(1)强度高（合理即可）
(2)碳
(3) 摆脱对化石能源的依赖/从源头上解决碳排放问题
(4)太阳能（合理即可） 水
【解析】（3）氢气与氧化铁在高温条件下生成铁和水，反应的化学方程式为；氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题；
（4）产生绿电的可再生能源有太阳能、风能等；用绿电制绿氢的原料为水，水在通电的情况下可以生成氢气和氧气。
【题型1】常见能源及其分类
【典型例题】下列海洋能源中属于可再生能源的是（ ）
A.潮汐能
B.可燃冰
C.海底石油
D.海底煤田
【举一反三1】纳米高性能Fe3O4可实现以太阳能为热源高效催化分解水制H2，其主要反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.反应a可表示为
B.反应b中H2O和H2的微粒个数比为2∶1
C.理论上，整个转化过程中不需补充Fe3O4的质量
D.转化过程中铁、氢、氧元素的化合价均发生变化
【举一反三2】随着人们对能源的需求日益增大，化石能源面临枯竭的危险，同时化石能源在使用过程中带来的环境问题越来越受到人们的重视，开发和利用新能源成为人类迫切的需求，下列能源不属于新能源的是（ ）
A.风能 B.太阳能 C.地热能 D.石油
【举一反三3】生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心思考，便可发现化学无处不在，探究其乐无穷。请用你学过的知识填空。
(1)科技缔造生活，创新筑梦未来。2024年5月8日，我国第三艘航母福建舰圆满完成海试回港。为我国航母提供动力的重油，是原油提取汽油、柴油后剩余的重质油，它属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有 (填一种)。
(2)彭泽龙宫洞钟乳倒悬，石笋擎天，姿态千万，让人目不暇接。五颜六色的霓虹灯为龙宫洞一定增添神秘气氛，下列气体能做霓虹灯电光源的是 (填字母)。
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氖气
(3)赣皖联动，感受徽文化独特魅力。2024年11月26日～29日，“学习强国”省级平台走进安徽中国徽文化博物馆，感受徽文化的独特魅力。馆内收藏了大量的历代名家字画，古代字画能够保留至今的原因是 。
【举一反三4】氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LirN可用于化学储氢。
（1）下列有关氢能的正确的是 。
A．氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B．利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源
（2）利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 。
（3）氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
截至2024年3月14日，在轨执行任务的“神舟十七号”乘组航天员飞行时长将达到140天。某兴趣小组同学对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪，并对相关问题进行了项目式探究。
【举一反三5】任务一：了解我国航天科技领域中新型材料和能源
［查阅资料］
（1）宇航员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料，该材料属于 材料。
（2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将 转化为电能。
任务二：学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理
［咨询老师］氢氧化锂和氢氧化钠化学性质相似。
［小组交流］
（3）为了保障航天员有适宜的呼吸环境，必须处理产生的CO2，目前飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，该反应的化学方程式为 。
任务三：模拟碳酸锂处理实验
［咨询老师］碳酸锂和碳酸钠化学性质相似。
［模拟实验］
（4）航天器返回地面后，需将吸收CO2生成的碳酸锂进行处理，实现物质的循环利用，兴趣小组同学用碳酸锂溶液在实验室进行了模拟实验。
［反思评价］
（5）航天器返回地面后，专业处理方法采用的是方案1而非方案2，理由是 。
任务四：设计航天精神的宣传标语
（6）为了让更多的同学了解中国航天故事，兴趣小组同学在校园文化角开展了《讲好航天故事》征文活动，并征集了宣传标语，请你也设计一条体现中国航天精神的宣传标语： 。
【题型2】化学能的利用
【典型例题】“建设美丽中国”是新时代的目标。下列做法不利于减少环境污染的是（ ）
A.开发和利用新能源
B.用硫铁矿（FeS2） 炼铁
C.工业废水处理合格后排放
D.积极植树、造林、种草
【举一反三1】为深入贯彻党中央、国务院关于碳达峰碳中和战略决策，泸州市人民政府于2024年制定了《泸州市碳达峰实施方案》，推进绿色低碳高质量发展。下列关于“双碳”的相关描述错误的是（ ）
A.推广新能源汽车，可助力碳减排
B.“碳达峰”的峰值越高越好
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.“双碳”中的“碳”指的主要是二氧化碳
【举一反三2】我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语，“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。
“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存，从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”，氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
阅读上述资料回答问题：
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制__________________。
(2)为实现“碳中和”我们可以做到__________________。
(3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变__________________。
(4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环，其优点有___________________________。
(5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C H OH)和氧气，化学方程式为____________________________________。
【举一反三3】“氢气能量密度高、能量转换效率优异且没有污染，是一种零碳排放的新能源理想燃料。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。但由于全球淡水资源紧缺，电解海水继而成为研究热点。海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而由于海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。
海水电解制氢的反应原理与纯水电解基本相同。最近，我国科研团队提出碱性电解槽(如图)被尝试应用于海水直接电解。
依据上文，回答下列问题：
(1)氢气被认为是理想燃料的原因：__________________ 、_______________。(答两点)
(2)如图所示，我们发现流向正极的粒子是_______________ (填粒子的符号)。
(3)负极产生的气体是_____________ (填化学式)，若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是_________________。
(4)下列关于H2的说法正确的是__________________（填字母）。
a.点燃氢气前，要先验纯
b.实验室可用排水法收集氢气
c.氢气在氧气中燃烧只生成水，也能说明水是由氢、氧元素组成
(5)目前，海水电解制氢还存在的困难是_________________(答一点即可)。
【举一反三4】Ⅰ．阅读下面的科普短文，回答下列问题。
可燃冰，又称天然气水合物，一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物，其分子由甲烷分子和水分子构成，具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。
(1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”，开发利用新能源有利于环境保护，请写出一种可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是 (填字母)。
A．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B．当今世界能源储量中，可燃冰居首位
C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先，将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是和)，该反应的化学方程式为 。
Ⅱ．火是人类文明的起源，人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火：将木屑放置在木板上，木棒轻轻钻动，便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火：用火镰击打火石，产生火花先引燃艾绒，艾绒容易着火是因为艾绒的着火点
(填“高”或“低”)。
(7)发展到今天，家庭用的燃料大多是天然气，燃烧不充分时会出现黄色火焰，这时可调大天然气灶 (填“空气”或“天然气”)进气量。
【举一反三5】阅读分析，解决问题。
“零碳钢铁”我国首套百万吨级氢基竖炉项目成功点火投产，这标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型又迈出了示范性、标志性的一步。炼铁时常用的矿石原料有球团矿和烧结矿，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。传统碳冶金需要经过将煤炭焦化得到焦炭、将铁矿石烧结等步骤，过程中产生大量二氧化碳。与之相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳60%左右。未来，由可再生能源发电项目产生的“绿电”，以及由“绿电”制得“绿氢”的应用，将进一步减少碳排放，实现绿色理念与技术创新兼备的“零碳钢铁”的生产。
(1)与烧结矿相比，球团矿的优点有 (写一点)。
(2)将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是 。
(3)氢气还原氧化铁的化学方程式为 ；氢冶金解决的问题是 (写一点)。
(4)产生绿电的可再生能源有 (写一种)，用绿电制绿氢的原料为 。
科粤版（2024）九年级下册 第九单元 现代生活与化学9.3 化学与能源 题型专练（参考答案）
【题型1】常见能源及其分类
【典型例题】下列海洋能源中属于可再生能源的是（ ）
A.潮汐能
B.可燃冰
C.海底石油
D.海底煤田
【答案】A
【解析】潮汐能是利用地球自转和月球引力作用下不断产生的一种能源，是一种自然现象，属于可再生能源，故A正确；
可燃冰属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
海底石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
海底煤田属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。
【举一反三1】纳米高性能Fe3O4可实现以太阳能为热源高效催化分解水制H2，其主要反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.反应a可表示为
B.反应b中H2O和H2的微粒个数比为2∶1
C.理论上，整个转化过程中不需补充Fe3O4的质量
D.转化过程中铁、氢、氧元素的化合价均发生变化
【答案】B
【解析】将诶：由图可知，反应a可表示为四氧化三铁在太阳光的作用下反应生成FeO和氧气，该反应的化学方程式为，故A正确；由图可知，反应b为FeO和水反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为3FeO+H2O＝Fe3O4+H2↑，反应b中水和氢气的微粒个数比为1∶1，故B错误；由图可知，反应a中，四氧化三铁是反应物，反应b中，四氧化三铁是生成物，故理论上，整个转化过程中不需补充 Fe3O4的质量，故C正确；反应a中，四氧化三铁中铁元素显+3价、+2价，氧元素显﹣2价，氧气中氧元素化合价为0，FeO中铁元素显+2价，氧元素显﹣2价，Fe、O元素的化合价发生了改变；反应b中，FeO中铁元素显+2价，氧元素显﹣2价，水中氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，四氧化三铁中铁元素显+3价、+2价，氧元素显﹣2价，氢气中氢元素化合价为0，铁元素和氢元素的化合价发生了改变；故转化过程中，铁、氢、氧元素的化合价均发生变化，故D正确。
【举一反三2】随着人们对能源的需求日益增大，化石能源面临枯竭的危险，同时化石能源在使用过程中带来的环境问题越来越受到人们的重视，开发和利用新能源成为人类迫切的需求，下列能源不属于新能源的是（ ）
A.风能 B.太阳能 C.地热能 D.石油
【答案】D
【解析】风能是清洁、无污染的新能源，故A错误；太阳能是清洁、无污染的新能源，故B错误；地热能是清洁、无污染的新能源，故C错误；石油属于化石燃料，不属于新能源，故D正确。
【举一反三3】生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心思考，便可发现化学无处不在，探究其乐无穷。请用你学过的知识填空。
(1)科技缔造生活，创新筑梦未来。2024年5月8日，我国第三艘航母福建舰圆满完成海试回港。为我国航母提供动力的重油，是原油提取汽油、柴油后剩余的重质油，它属于
(填“可再生”或“不可再生”)能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有 (填一种)。
(2)彭泽龙宫洞钟乳倒悬，石笋擎天，姿态千万，让人目不暇接。五颜六色的霓虹灯为龙宫洞一定增添神秘气氛，下列气体能做霓虹灯电光源的是 (填字母)。
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氖气
(3)赣皖联动，感受徽文化独特魅力。2024年11月26日～29日，“学习强国”省级平台走进安徽中国徽文化博物馆，感受徽文化的独特魅力。馆内收藏了大量的历代名家字画，古代字画能够保留至今的原因是 。
【答案】(1)不可再生 太阳能（合理即可）
(2)D
(3)常温下碳单质的化学性质不活泼
【解析】（1）重油是原油提炼后的剩余产物，属于化石燃料，化石燃料形成需漫长地质时期，短期内不可再生，属于不可再生能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、氢能等。
【举一反三4】氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LirN可用于化学储氢。
（1）下列有关氢能的正确的是 。
A．氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B．利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源
（2）利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 。
（3）氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
【答案】（1）C。（2）低。（3）A。
【解析】（1）氢气燃烧的产物是水，无污染，所以氢能是清洁能源，故A正确；利用太阳能发电并电解水制氢，整个过程没有二氧化碳的产生，可实现二氧化碳零排放，故B正确；氢气的制取成本高，储存和运输比较困难，现阶段氢能还不能完全替代化石能源，故C错误；
（2）看到利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，这就表明氢气的沸点比CO的沸点低；（3）氚原子中有一个质子和2个中子，原子中质子数＝核外电子数，所以氚原子的核外电子数为1，观察所给的示意图，A选项符合；
截至2024年3月14日，在轨执行任务的“神舟十七号”乘组航天员飞行时长将达到140天。某兴趣小组同学对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪，并对相关问题进行了项目式探究。
【举一反三5】任务一：了解我国航天科技领域中新型材料和能源
［查阅资料］
（1）宇航员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料，该材料属于 材料。
（2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将 转化为电能。
任务二：学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理
［咨询老师］氢氧化锂和氢氧化钠化学性质相似。
［小组交流］
（3）为了保障航天员有适宜的呼吸环境，必须处理产生的CO2，目前飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，该反应的化学方程式为 。
任务三：模拟碳酸锂处理实验
［咨询老师］碳酸锂和碳酸钠化学性质相似。
［模拟实验］
（4）航天器返回地面后，需将吸收CO2生成的碳酸锂进行处理，实现物质的循环利用，兴趣小组同学用碳酸锂溶液在实验室进行了模拟实验。
［反思评价］
（5）航天器返回地面后，专业处理方法采用的是方案1而非方案2，理由是 。
任务四：设计航天精神的宣传标语
（6）为了让更多的同学了解中国航天故事，兴趣小组同学在校园文化角开展了《讲好航天故事》征文活动，并征集了宣传标语，请你也设计一条体现中国航天精神的宣传标语： 。
【答案】故答案为：（1）有机合成。（2）太阳能。（3）CO2+2LiOH＝Li2CO3+H2O。
（4）产生白色沉淀；稀盐酸或稀硫酸。（5）方案1反应会生成氢氧化锂，实现物质的循环使用。
（6）中国航天人，航天为人类。
【解析】（1）聚氨酯橡胶属于合成材料，其是有机物又属于有机合成材料；聚氨酯橡胶属于高分子合成材料，又称有机高分子材料；
（2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，其工作原理是将太阳能（光能）转化为电能；
（3）飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，即氢氧化锂（LiOH）与CO2反应生成碳酸锂和水，化学反应方程式为CO2+2LiOH＝Li2CO3+H2O；
（4）方案1，氢氧化钙和碳酸锂反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化锂；
方案2，实验现象为产生大量气泡，可以和碳酸锂产生气泡的物质是酸；
（5）方案1，氢氧化钙和碳酸锂反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化锂，氢氧化锂可以进行回收再利用实现物质的循环使用；
（6）一条体现中国航天精神的宣传标语是中国航天人，航天为人类。
【题型2】化学能的利用
【典型例题】“建设美丽中国”是新时代的目标。下列做法不利于减少环境污染的是（ ）
A.开发和利用新能源
B.用硫铁矿（FeS2） 炼铁
C.工业废水处理合格后排放
D.积极植树、造林、种草
【答案】B
【解析】硫铁矿（FeS2）炼铁时，硫元素在高温下会生成二氧化硫（SO2），若未进行废气处理，SO2会直接排放到空气中，形成酸雨，加剧环境污染，故B符合题意。
【举一反三1】为深入贯彻党中央、国务院关于碳达峰碳中和战略决策，泸州市人民政府于2024年制定了《泸州市碳达峰实施方案》，推进绿色低碳高质量发展。下列关于“双碳”的相关描述错误的是（ ）
A.推广新能源汽车，可助力碳减排
B.“碳达峰”的峰值越高越好
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.“双碳”中的“碳”指的主要是二氧化碳
【答案】B
【解析】“碳达峰”是指二氧化碳排放达到峰值后不再增加，并逐步减少，峰值的高低直接反映了碳排放的总量和后续减排的难度，峰值越高，意味着在达到峰值前累积的碳排放越多，后续减排的压力和难度也越大，因此，并不是峰值越高越好，而是应该尽可能控制峰值在较低水平，B错误。
【举一反三2】我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语，“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。
“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存，从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”，氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
阅读上述资料回答问题：
(1)“碳中和”战略的实施有利于控制__________________。
(2)为实现“碳中和”我们可以做到__________________。
(3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变__________________。
(4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环，其优点有___________________________。
(5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C H OH)和氧气，化学方程式为____________________________________。
【答案】(1)温室效应
(2)人走灯灭(合理即可)
(3)小
(4)无毒、无污染，热值高
(5)2CO2+3H2OC2H5OH+3O2
【举一反三3】“氢气能量密度高、能量转换效率优异且没有污染，是一种零碳排放的新能源理想燃料。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。但由于全球淡水资源紧缺，电解海水继而成为研究热点。海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而由于海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。
海水电解制氢的反应原理与纯水电解基本相同。最近，我国科研团队提出碱性电解槽(如图)被尝试应用于海水直接电解。
依据上文，回答下列问题：
(1)氢气被认为是理想燃料的原因：__________________ 、_______________。(答两点)
(2)如图所示，我们发现流向正极的粒子是_______________ (填粒子的符号)。
(3)负极产生的气体是_____________ (填化学式)，若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是_________________。
(4)下列关于H2的说法正确的是__________________（填字母）。
a.点燃氢气前，要先验纯
b.实验室可用排水法收集氢气
c.氢气在氧气中燃烧只生成水，也能说明水是由氢、氧元素组成
(5)目前，海水电解制氢还存在的困难是_________________(答一点即可)。
【答案】(1)原料丰富 不污染环境（合理即可）
(2)OH-
(3) H2 木条燃烧更剧烈
(4)abc
(5)海水腐蚀设备等（合理即可）
【解析】（1）由题文可知，获取氢气的途径是利用水分解生成H2，原料丰富；氢气的燃烧值高；因为氢气燃烧产物是水，不污染环境；所以氢能源的优点有原料丰富（来源广）、燃烧时放出热量多（热值高）、生成物不会污染环境。
（3）由图可知，负极产生的是氢气，化学式为H2；正极产生的是氧气，氧气能助燃，能使燃着的木条燃烧更剧烈。
（4）不纯的气体点燃可能发生爆炸，进行可燃气体燃烧性质实验时，必须先验纯后点燃，a正确；氢气难溶于水，可以用排水法收集，b正确；由质量守恒定律可知，氢气在氧气中燃烧只生成水，说明水是由氢、氧两种元素组成的，c正确。
【举一反三4】Ⅰ．阅读下面的科普短文，回答下列问题。
可燃冰，又称天然气水合物，一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物，其分子由甲烷分子和水分子构成，具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。
(1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”，开发利用新能源有利于环境保护，请写出一种可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是 (填字母)。
A．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B．当今世界能源储量中，可燃冰居首位
C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先，将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是和)，该反应的化学方程式为 。
Ⅱ．火是人类文明的起源，人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火：将木屑放置在木板上，木棒轻轻钻动，便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火：用火镰击打火石，产生火花先引燃艾绒，艾绒容易着火是因为艾绒的着火点
(填“高”或“低”)。
(7)发展到今天，家庭用的燃料大多是天然气，燃烧不充分时会出现黄色火焰，这时可调大天然气灶 (填“空气”或“天然气”)进气量。
【答案】(1)低温
(2)太阳能(合理即可)
(3)A
(4)
(5)可燃物
(6)低
(7)空气
【解析】（3）可燃冰能燃烧是因为其中的甲烷具有可燃性，水不具有可燃性，A错误；
从图2可知当今世界能源储量中，剩余化石燃料占比53% ，可燃冰占比15%，可燃冰不是居首位，B错误；从图3可知可燃冰能量密度为10，煤的能量密度约为1，可燃冰的能量密度约为煤的十倍，C正确。
（5）燃烧需要三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点；木屑能燃烧，提供的燃烧条件是可燃物。
（7）天然气燃烧不充分是因为氧气不足，这时应调大空气进气量，提供充足的氧气。
【举一反三5】阅读分析，解决问题。
“零碳钢铁”我国首套百万吨级氢基竖炉项目成功点火投产，这标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型又迈出了示范性、标志性的一步。炼铁时常用的矿石原料有球团矿和烧结矿，球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原度好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。传统碳冶金需要经过将煤炭焦化得到焦炭、将铁矿石烧结等步骤，过程中产生大量二氧化碳。与之相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题。据测算，氢基竖炉建成后，相对传统高炉减碳60%左右。未来，由可再生能源发电项目产生的“绿电”，以及由“绿电”制得“绿氢”的应用，将进一步减少碳排放，实现绿色理念与技术创新兼备的“零碳钢铁”的生产。
(1)与烧结矿相比，球团矿的优点有 (写一点)。
(2)将煤炭焦化得到的焦炭主要成分是 。
(3)氢气还原氧化铁的化学方程式为 ；氢冶金解决的问题是 (写一点)。
(4)产生绿电的可再生能源有 (写一种)，用绿电制绿氢的原料为 。
【答案】(1)强度高（合理即可）
(2)碳
(3) 摆脱对化石能源的依赖/从源头上解决碳排放问题
(4)太阳能（合理即可） 水
【解析】（3）氢气与氧化铁在高温条件下生成铁和水，反应的化学方程式为；氢冶金以氢气为燃料和还原剂，还原产物是铁和水，同时，还可以摆脱对化石能源的依赖，从源头上解决碳排放问题；
（4）产生绿电的可再生能源有太阳能、风能等；用绿电制绿氢的原料为水，水在通电的情况下可以生成氢气和氧气。