9.3化学与能源同步练习(含解析) 科粤版化学九年级下册

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9.3化学与能源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．2025年政府工作报告中再次强调“积极稳妥推进碳达峰、碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰”“碳中和”的是
A．发展太阳能发电 B．增加化石燃料的使用
C．积极植树造林 D．践行光盘行动
2．下列能源是清洁高能燃料的是
A．液氢 B．煤炭 C．酒精 D．石油
3．能源是人类文明进步的基础和动力。下列属于可再生能源的是
A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气
4．2025年我国环境日主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合该主题的是
A．工业废水处理后排放 B．使用新型可降解塑料
C．推广使用煤炭燃料 D．分类回收生活垃圾
5．下列说法正确的是
A．石油是一种纯净物
B．沼气是不可再生资源
C．煤燃烧时只生成二氧化碳
D．将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量
6．党的二十大报告中指出：“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法与此理念不相符的是
A．开发和利用新能源 B．大量使用一次性塑料餐具
C．绿色出行，低碳生活 D．随手关闭水龙头
7．硫酸与氢氧化钙是常见的酸和碱，下列有关它们的说法错误的是
A．往澄清石灰水中滴加无色酚酞溶液，溶液变成红色
B．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，再涂上3%~5%的氢氧化钠溶液
C．实验室常用稀硫酸和金属锌制取氢气
D．农业上常用石灰乳与硫酸铜溶液配制农药波尔多液
8．化学是能源科学、材料科学、环境科学、生命科学、信息科学及航空航天工程等现代科学技术的重要基础。下列内容能体现化学对能源科学的贡献的是
A．为宇航员研制新型面料的宇航服
B．研制在土壤中不残留有害物质的化肥
C．为火箭研发新型燃料
D．合成抗菌药，为人类治疗疾病
9．为建设美丽家园，下列做法不合理的是
A．推广农作物的生物防治技术，减少农药使用
B．开发利用新能源，禁止使用化石燃料
C．推广垃圾分类处理，加强资源回收利用
D．加强植树造林，改善空气质量
10．燃料电池汽车是指以可燃物与助燃物为原料，在电池装置中反应产生直流电，依靠电机驱动的汽车。下图是某氢氧燃料电池工作原理示意图，下列有关说法正确的是（ ）
A．在氢氧燃料电池中发生的反应与电解水反应相同
B．参加反应的两种物质的质量比为2∶1
C．该电池中的可燃物是O2，助燃物是H2
D．氢氧燃料电池是一种环保型电池
二、非选择题
11．化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
清洁低碳：例如用可再生能源发电制氢。
(1)电解水制氢的化学方程式 。
(2)近年来，能用来发电的可再生能源有 （填一种）。
12．“风光水火”多能互补激活甘肃能源“一江春水”。甘肃规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系。请回答下列问题。
(1)煤、石油和天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)可燃冰属于未来新能源，其主要成分是甲烷（CH4），甲烷中碳元素和氢元素的质量比为 （填最简整数比），写出甲烷完全燃烧的化学方程式 。
(3)生活中燃煤炉使用脱硫煤可以减少空气中 的排放，若炒菜时锅内不慎着火，盖上锅盖即可，灭火的原理是 。
13．能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)目前人们使用的化石燃料都是复杂的混合物，燃烧会产生多种产物，其中会造成酸雨的主要物质是_______(填序号)。
A．甲烷和一氧化碳 B．二氧化硫和一氧化碳
C．一氧化碳和二氧化碳 D．二氧化硫和二氧化氮
(2)为控制二氧化碳对环境的影响，要力争实现二氧化碳的排放量等于二氧化碳的吸收量。二氧化碳的吸收方式有“自然吸收”和“人工转化”，“自然吸收”的途径之一是“海水吸收”，其涉及的原理包括水与二氧化碳的反应，其化学方程式为 ；“人工转化”的方法之一是在一定条件下将二氧化碳与氢气反应，产生甲醇(CH3OH)和水，写出该反应的化学方程式 。
14．云南是我国民族多样性最丰富的省份之一，各地地域特点不同，家用燃料多样。学习小组运用调查研究的方法收集资料，开展跨学科实践活动。
任务一：了解家用燃料的变迁
学习小组查得家用燃料的变迁如图所示。
(1)部分地区使用柴草作燃料，柴草是可再生能源，但是可能会造成的影响有 （填一条）。
(2)将煤做成蜂窝煤，里面留有很多的孔道，这样做的目的是 。
任务二：调查某城市的家用燃料
调查结果显示，目前使用的家用燃料以管道天然气为主，少量使用液化石油气。
(3)天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
任务三：展望未来的家用燃料
(4)在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。下列说法正确的是______（填字母）。
A．从燃烧产物的角度分析，相对于CO、，使用作燃料更环保
B．核能是一种新能源，是一种可再生能源
C．未来家用燃料的发展趋势是低成本，更加环保
15．2020年初在世界发生的新冠疫情，大家还记忆犹新，在抗击疫情中，使用了75%(V/V)的医用酒精消毒。
下图为某品牌工业酒精的说明书，
【查阅资料】95%(V/V)为体积百分数比，其质量百分比为92.4%；75%(V/V)质量百分比为67.8%。
**牌工业酒精说明书 【产品名称】工业酒精 【成分】乙醇 【浓度】95%(V/V) 【净含量】500mL
(1)乙醇的化学式： ，在消毒使用时应该注意采用擦拭方式，不能采用喷射方式，否则易发生爆燃引发火灾，请写出乙醇燃烧的化学方程式： 。
(2)乙醇俗称酒精，可通过粮食酿造制得，在汽油中加入适量乙醇叫车用乙醇汽油，可适当节省石油资源。“车用乙醇汽油”属于 (填“混合物”或“纯净物”)，乙醇燃烧产物是CO2和H2O，经光合作用又变成淀粉，乙醇属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)乙醇是无色透明、易挥发、有酒味的液体，易燃烧，与水能以任意比互溶，将50mL乙醇与50mL水混合，体积 (填“>”“<”或“=”)100mL，原因是 (填“分子间有间隔”或“分子在不断运动”)；乙醇应 储存。
16．海洋是一个巨大的资源宝库。化学实践小组同学对我国东海、南海等海域的资源分布、可再生资源优势与不足、海水中取盐、人与海洋和谐共生等进行了如下项目化学习的探究。
任务一：了解海洋中的资源及其分类
【查阅资料】海洋能为人类提供丰富的石油、天然气、可燃冰、铁矿、海滨砂矿、动植物等，海水中溶解的元素达80多种。可分为海洋生物资源、海洋矿产资源、海洋化学资源和海洋能源资源等。
【小组交流】
(1)海洋为人类提供具有营养物质的鱼、虾和海蜇等，属于 资源。
(2)南海被称为“第二个中东”，其主要原因是 。
任务二：总结海洋可再生资源优缺点
【查阅资料】据中研普华产业研究院发布的相关报告，预计到2025年，我国海洋风能、潮汐能等发电量将达到800．6亿千瓦，实现跨越式增长，并向深远海进发。
【交流讨论】
(3)海上风电的能量转化方式为 。
(4)发展海洋可再生能源的优势有 （填一个）。
任务三：设计海水中制取精盐的步骤
【查阅资料】海水中主要溶解物质的质量分数，以及各物质的溶解度随温度变化如下：
【方案设计】小组同学将从海水中制取精盐的处理步骤设计如下：
【反思评价】
(5)采用风吹日晒蒸发结晶方法从海水中制取粗盐的理由是 。
(6)蒸发时操作上应注意的问题是 。
任务四：交流促进人与海洋和谐共生
【信息检索】海洋资源的综合利用要依据合理布局，协调发展原则，统筹推进海洋生态保护，加快能源转换，推动可再生能源、海水淡化、海洋生物医药等产业。
【分析讨论】
(7)利用风电海水制氢是能源转换方式之一，其发生反应的化学方程式为 。
【展示交流】
(8)小组同学通过实践活动，认识到海洋资源对促进经济和社会可持续发展的重要意义，归纳交流了物质分离的思路和方法，并撰写了人与海洋和谐共生的活动报告，提出了许多海洋生态保护的建议，如 。
17．科技缔造生活，创新筑梦未来。化学科学的发展给人类带来极大的便利。请分析图文信息，解答下列题目的相关问题。
(1)氢气被称为“最理想的清洁燃料”，目前已应用在多个领域。纯净的氢气在空气中燃烧，该反应的文字表达式是 ，该反应属于 反应类型。
(2)高效利用煤层气可生产出金刚石。金刚石是自然界最 的物质，它与石墨物理性质有很大的差异，其原因是 。
(3)山西煤炭资源丰富。木炭和煤组成元素相同。木炭在氧气中燃烧实验的现象是 。该实验中燃烧匙要 伸入集气瓶。
(4)新能源发电代替燃煤火力发电的优点是 。在建设发电设施时，需要用到铜质电线，这是利用 的性质。工人师傅吃的小食品包装袋圆鼓鼓的，从食品安全人体健康的角度解释，原因是 。
18．氢能是一种清洁能源，氢气的生产、储存和应用是科学研究的重要方向。
I 制氢
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水法制氢。由化石能源制得的氢气中含有，利用液氮的低温可将液化，从而实现氢气和液态的分离；电解水法制氢，可利用核能、太阳能、风能等发电使水分解。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是______（填序号）。
A．氢气燃烧的产物无污染，所以氢能是一种清洁能源 B．利用太阳能发电，是将太阳能转化成化学能
C．利用太阳能发电使水分解制氢可实现二氧化碳零排放 D．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和分离，说明的沸点比的沸点 。
II 储氢
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。金属镁可用于化学储氢，反应后生成氢化镁（）。
(3)将氢气压缩进储氢瓶的过程中，发生改变的是 （从微观角度解释）。
(4)氢化镁（）释氢原理是其能与水反应生成氢氧化镁和氢气，写出该反应的符号表达式 ，由此反应，实验室在保存氢化镁时该 保存。
III 应用
图1为工业上利用氢气合成化肥尿素[]的流程：
(5)含碳燃料燃烧前需将其粉碎，目的是 。
(6)写出氨气（）在高温高压催化剂的条件下合成尿素的符号表达式 。
(7)图2为合成尿素的产率随温度的变化曲线图，请解释合成尿素的温度一般控制在180～200℃，其原因是 。
《9.3化学与能源》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C C D B B C B D
1．B
【详解】A、开发和利用太阳能等清洁能源，减少二氧化碳的排放，有利于“碳中和”，选项A不符合题意；
B、 加大化石燃料的使用，会增加二氧化碳的排放，不利于“碳中和”，选项B符合题意；
C、 植树造林，增加植被面积，有利于“碳中和”，选项C不符合题意；
D、践行光盘行动，能减少食物浪费可降低农业、运输等环节的碳排放。选项D不符合题意。
故选B。
2．A
【详解】A、液氢燃烧的产物只有水，对环境无污染，且燃烧热值高，属于清洁高能燃料，符合题意；
B、煤炭燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应，不属于清洁燃料，不符合题意；
C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不属于清洁燃料，不符合题意；
D、石油燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应，不属于清洁燃料，不符合题意。
故选：A。
3．C
【详解】A、煤是化石燃料，属于不可再生能源，A选项不符合题意；
B、石油是化石燃料，属于不可再生能源，B选项不符合题意；
C、乙醇的俗名是酒精，酒精可以再制取，属于能够再生的能源，C选项符合题意；
D、天然气是化石燃料，属于不可再生能源，D选项不符合题意。
故选：C。
4．C
【详解】A、工业废水处理后排放，能防止水体污染，符合“全面推进美丽中国建设”的主题，故A不符合题意；
B、使用新型可降解塑料，可减少白色污染，符合该主题，故B不符合题意；
C、推广使用煤炭燃料，会产生大量的空气污染物，不符合该主题，故C符合题意；
D、分类回收生活垃圾，能节约资源、减少污染，符合该主题，故D不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】A. 纯净物是指由一种物质组成的物质，如蒸馏水；混合物则是由多种物质混合而成。石油是从地下开采的天然资源，含有多种物质，因此属于混合物。说法错误。
B. 可再生资源是指能在较短时间内通过自然过程或人为活动再生的资源，如太阳能、风能；不可再生资源则形成缓慢（需数百万年），如煤、石油。沼气主要成分是甲烷，由动物粪便、植物秸秆等在厌氧条件下发酵产生，这些废物可不断再生，因此沼气属于可再生资源。说法错误。
C. 煤主要含有碳元素，但也含有氢、氧、硫、氮等杂质。所以煤燃烧时，既有二氧化碳生成，也有水、二氧化硫生成，还可能生成氮氧化物，因此产物不只有二氧化碳。说法错误。
D. 煤作为燃料时，其主要可燃成分是碳元素。碳与氧气发生燃烧反应，并释放大量热量，这是煤提供能量的主要原理。虽然煤中还有其他元素，但热量主要来源于碳的氧化反应。说法正确。
故选D。
6．B
【详解】A.开发和利用新能源，可以减少化石燃料对空气的污染，符合推动绿色发展，促进人与自然和谐共生的理念，故不符合题意；
B.大量使用一次性塑料餐具会造成资源消耗和浪费，同时，对环境造成污染，不符合推动绿色发展，促进人与自然和谐共生的理念，故符合题意；
C.绿色出行，低碳生活，减少二氧化碳的排放，既节约能源、提高能效、减少污染，又益于健康、兼顾效率，符合推动绿色发展，促进人与自然和谐共生的理念，故不符合题意；
D.随手关闭水龙头可以节约水资源，符合推动绿色发展，促进人与自然和谐共生的理念，故不符合题意；
故选B。
7．B
【详解】A、澄清石灰水显碱性，则往澄清石灰水中滴加无色酚酞溶液，溶液变成红色，不符合题意；
B、浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液，氢氧化钠溶液腐蚀性较强，不能涂抹氢氧化钠溶液，符合题意；
C、实验室常用稀硫酸和金属锌制取氢气，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，不符合题意；
D、波尔多液的原料是氢氧化钙和硫酸铜，农业上可用石灰乳和硫酸铜等配制农药波尔多液，不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】A、为宇航员研制新型面料的宇航服属于材料科学研究，故选项错误；
B、研制在土壤中不残留有害物质的化肥属于环境化学，故选项错误；
C、为火箭研发新型燃料属于化学能源的研究与开发，故选项正确；
D、合成抗菌药，为人类治疗疾病属于药物化学的研究，故选项错误。
故选：C。
9．B
【详解】A、减少农药使用，有利于保护环境，该选项做法合理；
B、目前不能完全禁止使用化石燃料，该选项做法不合理；
C、垃圾分类处理，既能保护环境，又能节约资源，该选项做法合理；
D、加强植树造林，有利于改善空气质量，该选项做法合理。
故选B。
10．D
【分析】根据氢氧燃料电池工作原理示意图可知，工作原理是氢气与氧气反应生成水，化学方程式为2H2+O2=2H2O。
【详解】A、氢氧燃料电池发生的反应是氢气与氧气反应生成水，电解水是通电条件下水分解生成氢气和氧气，错误；
B、参加反应的H2、O2的质量比为(2×1×2)∶(1×16×2)=1∶8，错误；
C、H2具有可燃性、O2具有助燃性，所以该电池中的可燃物是H2、助燃物是O2，错误；
D、H2与O2反应生成H2O，无污染，所以氢氧燃料电池是一种环保型电池，正确。
故选D。
11．(1)
(2)太阳能（合理即可）
【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：；
（2）近年来，能用来发电的可再生能源有太阳能等（合理即可）。
12．(1)不可再生
(2)
(3) 二氧化硫/SO2 隔绝氧气（或空气）
【详解】（1）煤、石油和天然气是经过漫长地质年代形成的，在短期内不能再生，属于不可再生能源。
（2）甲烷（CH4）中碳元素和氢元素的质量比为。
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。
（3）燃煤中含硫元素，燃烧会产生二氧化硫（SO2），使用脱硫煤可减少空气中二氧化硫的排放。
炒菜时锅内着火，盖上锅盖能隔绝氧气（或空气），使燃烧缺少助燃物而停止，这就是灭火的原理。
13．(1)D
(2)
【详解】（1）二氧化硫和二氧化氮是造成酸雨的主要物质，故选：D；
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为；
二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水，化学方程式为。
14．(1)导致环境污染（或植被遭到破坏）
(2)增大与氧气的接触面积
(3)
(4)AC
【详解】（1）柴草燃烧会产生大量烟尘等污染物，会导致环境污染；
（2）将煤做成蜂窝煤，里面留有很多的孔道，这样做的目的是增大与氧气的接触面积，便于充分燃烧；
（3）甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4）A、氢气燃烧生成水，不污染环境，而CO、燃烧生成二氧化碳，二氧化碳会导致温室效应，故选项说法正确；
B、核能是一种新能源，但不是可再生能源，故选项说法错误；
C、未来家用燃料的发展趋势是低成本，更加环保，故选项说法正确；
故选：AC。
15．(1) C2H5OH C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(2) 混合物 可再生
(3) < 分子间有间隔 低温密封
【详解】（1）酒精学名乙醇的化学式为C2H5OH；
乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，方程式为：；
（2）“车用乙醇汽油”是乙醇和汽油的混合而成的，属于混合物；
乙醇可通过粮食酿造（如发酵）不断生产，属于可再生能源；
（3）分子间有间隔，将50mL 乙醇与 50mL 水混合，乙醇分子和水分子进入彼此空隙，导致总体积小于原体积之和，所以混合后体积 < 100mL。故填：＜；分子间有间隔；
乙醇易挥发，易燃烧，所以应低温密封保存。
16．(1)海洋生物
(2)南海中蕴藏丰富的石油、天然气
(3)风能转化为机械能，再转化为电能
(4)取之不尽，分布广泛，低碳环保，能量密度高（合理即可）
(5)氯化钠溶解度受温度影响很小
(6)加热过程中玻璃棒不断搅拌（合理即可）
(7)
(8)禁止垃圾抛洒海中；禁止污水排入海中；控制沿海养殖污染；控制海洋酸化；合理捕捞，保护生物多样性；加强对海洋环境的监管（合理即可）
【详解】（1）海洋为人类提供具有营养物质的鱼、虾和海蜇等，属于海洋生物资源；
（2）南海被称为“第二个中东”，其主要原因是南海中蕴藏丰富的石油、天然气；
（3）海上风电是利用风能发电，则是将风能转化为机械能，再转化为电能；
（4）发展海洋可再生能源的优势有取之不尽，分布广泛，低碳环保，能量密度高等；
（5）氯化钠的溶解度受温度影响很小，故采用风吹日晒蒸发结晶方法从海水中制取粗盐；
（6）蒸发时操作上应注意的问题是：加热过程中玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；
（7）利用风电海水制氢是能源转换方式之一，其发生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：；
（8）海洋生态保护的建议：禁止垃圾抛洒海中，禁止污水排入海中，控制沿海养殖污染，控制海洋酸化，加强对海洋环境的监管，从而保护海水；合理捕捞，保护生物多样性，保护海洋生物等。
17．(1) 化合
(2) 硬 碳原子的排列方式不同
(3) 发出白光，放出热量 缓慢
(4) 减少污染物排放（或节约化石燃料、减缓温室效应等） 导电 充入了无毒的保护气（如氮气），防止食物氧化变质
【详解】（1）氢气在空气中燃烧生成水，其反应的文字表达式为；该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应；故填：；化合。
（2）金刚石是自然界最硬的物质；金刚石与石墨均由碳原子构成，但因为碳原子的排列方式不同，其中金刚石为正四面体网状结构，石墨为层状结构，导致二者物理性质差异显著；故填：硬；碳原子的排列方式不同。
（3）木炭在氧气中（充足氧气）燃烧更剧烈，现象为发出白光，放出热量；燃烧匙需缓慢伸入集气瓶，防止瓶内氧气因受热快速逸出，保证木炭与氧气充分反应；故填：发出白光，放出热量；缓慢。
（4）新能源发电（如太阳能、风能）代替燃煤火力发电，可减少污染物（如二氧化硫、粉尘）排放，缓解空气污染与温室效应；铜用于电线，利用铜的导电性（物理性质）；食品包装袋 “圆鼓鼓”，是因充入无毒、化学性质稳定的保护气（如氮气），防止食品氧化变质，保障食品安全；故填：减少污染物排放（或节约化石燃料、减缓温室效应等）；导电；充入了无毒的保护气（如氮气），防止食品氧化变质。
18．(1)BD
(2)低
(3)分子间的间隔（间隙）
(4) 密封
(5)增大反应物的接触面积，使反应更充分
(6)
(7)该温度下，尿素产率最高
【详解】（1） A、氢能燃烧只生成水，无污染，是一种清洁能源，该选项说法正确，不符合题意；
B、利用太阳能发电，是将太阳能转化成电能，该选项说法不正确，符合题意；
C、利用太阳能发电并电解水制氢，没有二氧化碳的产生，该选项说法正确，不符合题意；
D、目前使用较多的仍为化石能源，氢能还未完全替代化石能源，该选项说法不正确，符合题意；
故选BD。
（2） 根据题干信息，利用液氮的低温可将一氧化碳液化分离，从而获得纯净的氢气，说明氢气的沸点比一氧化碳的低；
（3）将氢气压缩进储氢瓶的过程中，发生改变的是分子间间隔；
（4）氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，该反应的符号表达式为：；氢化镁与水发生反应，应密封保存；
（5） 含碳燃料燃烧前需将其粉碎，目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分；
（6）氨气与二氧化碳在高温高压催化剂的条件下生成尿素与水，该反应的符号表达式为：；
（7） 由图可知，温度一般控制在180～200℃时，尿素的产率最高。
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