4.2 能源及其利用（习题）

《能源及其利用》 习题
一、选择题
1. 下列能源属于可再生能源的是 ( )
A. 石油 B. 风能 C. 天然气 D. 核能
2. 开发和利用清洁能源是我国社会发展面临的重要课题，以下属于清洁能源的是( )
A. 天然气 B. 煤 C. 石油 D. 太阳能
3. 下列关于合理利用资源与节约能源的行为中，都正确的是( )
①手机充电完毕后，不及时拔下充电器 ②将废书报、饮料瓶等送到废品回收站 ③尽量使用一次性杯子　④夏天使用空调时，不要把温度设置得过低　⑤用洗衣服的水冲厕所
A. ①③⑤ B. ②③④
C. ②④⑤ D. ①④⑤
4. 2017年5月18日，我国首次在南海神狐海域试采“可燃冰”（天然气水合物）成功，下列关于“可燃冰”说法正确的是( )
A. “可燃冰”外形像冰，是天然气冷却后得到的固体
B. “可燃冰”燃烧后几乎不产生残渣和废气，被誉为“绿色能源”
C. 通常状况下，天然气和水就能结合成“可燃冰”
D. “可燃冰”储量巨大，属于可再生能源
5. 东北某城市5月11日规定拔掉140户企业事业单位的燃油小锅炉，并入热网集中供热。这种做法可以( )
A.提高燃料的热值 B.减少大气污染，有利于环境保护
C.使燃料完全燃烧 D.以上都不对
6. 科学家应用现代技术预测，如果大气中的二氧化碳浓度由增加到，全球平均气温可上升至。为减少大气中二氧化碳的浓度，我们应提倡使用的能源是( )
A.风能、煤、电能 B.太阳能、煤、潮汐能
C.石油、核能、草木燃料 D.太阳能、风能、水能
7. 如图是我国《可再生资源法》倡导的碳资源的转化与循环利用示意图。下列做法与该图体现的理念不符的是( )
A. 将秸秆加工转化为酒精燃料 B．二氧化碳作为原料生产尿素
C．过度开采煤、石油作为燃料 D．将石油精炼，制备合成材料
8. 韩国和日本近几年酸雨危害十分严重，他们把原因归结为中国的能源消费构成，这主要是因为( )
A.中国能源消费构成以煤炭为主 B.中国能源消费构成以石油为主
C.中国能源消费构成中核电比重太高 D.中国农业大量燃烧秸杆和薪碳林
9. 煤和石油是不可再生的能源，又是当今世界使用量最大的能源，正是它们的大量使用，加剧了环境污染。在不影响人们的生活和社会经济发展的同时，又能减少环境污染，你认为最合理的对策是( )
A. 禁止使用煤和石油
B．加大对环境污染责任人的处罚力度
C．禁止家庭购买以汽油为燃料的小汽车
D．积极寻找和开发能替代煤和石油的新能源，并逐步代替煤和石油
10. 小明学习了本节的知识后，做了如下总结，其中有一条总结的内容有错误，请你帮他挑出来( )
A. 现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
B. 电能是最重要的二次能源
C. 木材、草类和肉类等由生命物质提供的能源称生物质能
D. 地热能是不可再生能源的典型例子
11. 我们在节约能源的同时，还应开发和利用新的能源。作为未来的理想能源应满足一定的条件，下列不符合理想能源必要条件的是( )
A．必须足够丰富，可以保证长期使用
B．必须足够便宜，可以保证多数人用得起
C．必须足够安全、清洁 ，可以保证不会严重影响环境
D．必须足够昂贵，可以保证节约使用
12. 关于能源的开发和利用，下列说法中不正确的是( )
A．煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B．核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C．太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔
D．人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源
13. 关于能源的描述，正确的说法是( )
A. 太阳能属于可再生能源 B. 地热能属于化石能源
C. 工厂燃烧的煤属于二次能源 D. 大亚湾核电站利用核聚变发电
二、填空题
14. 能源的种类有很多。在人们的生产和生活中涉及的能源有：________能源（煤、石油、天然气）、________能、________能、________能、________能、地热能、核能和潮汐能等。根据能源________的不同，我们可以把能源分为：________能源与二次能源，我们利用的电能称为________能源。根据能源能否________，我们可以把能源分为：________能源与可再生能源。化石能源属于________能源。
15. ________能是地球上能源的最主要的来源。地球上的许多能源都________或________地来源于________能。太阳能是一种取之不尽、用之不竭、不会________的能源。太阳能存在明显的________性、________性等特征这对人们大规模利用太阳能提出了挑战。原子核能包括________能和________能两种类型。
16. 在舟山渔区成为现实。舟山市将在1000艘渔船上安装“风光互补发电”装置。“风光互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成，太阳能电池板、风力发电机的设计寿命为20年，蓄电池约4年更换一次，项目价格如下表：
项目
风力发电机
太阳能电池板
充电器
蓄电池
安装费
价格(约)
5000元
4000元
1000元
2000元
2000元
⑴“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据_______的原理来工作的；
⑵渔船通讯、导航及照明用电原来是通过燃烧柴油发电提供的，如果柴油中碳元素的质量占柴油质量的84％，且完全燃烧时全部碳元素均转化为二氧化碳，则完全燃烧1千克柴油将释放_______千克二氧化碳；
⑶“风光互补发电”装置的发电功率为500瓦，正常工作1小时可产生多少电能?如图是不同发电方式的CO2排放量，若在1000艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，一天(正常发电8小时)至少减少CO2排放多少千克? ______________
⑷某同学想在自己家的屋顶上安装这套“风光互补发电”装置，若该装置平均每天正常工作8小时，目前电费价格约为0.54元／千瓦时，请你帮他通过计算决定是否安装这套装置。_______
三、探究题
17. 能源和环境问题日益成为人们关注的焦点．
（1）化石燃料包括煤、_______和天然气等．过度使用既造成能源危机，又导致环境污染．
如燃煤会影响环境，下列环境问题与燃煤有直接关系的是_______（填字母序号，下同）；
A．酸雨 B．温室效应 C．可吸入颗粒物增加
（2）2014年冬季北方地区出现大范围雾霾天气，据检测首要污染物为PM2.5．下列关于PM2.5的说法或减少PM2.5措施错误的是_______
A．PM2.5是指大气中直径超过2.5μm的颗粒物
B．控制城市汽车保有量
C．冬季取暖用天然气替代燃煤
（3）目前，我国面临能源消费结构不合理、区域分布不均衡、利用率不高等问题．图Ⅰ是我国目前与十二五计划能源结构变化的对比图，从图中可以看出，重要调整是_______；
（4）解决环境问题需要科技进步，如CO2含量不断升高，使全球气候问题日趋严重，科学家认为，人类不仅要努力减少CO2的排放，更重要的是将CO2转化为有用物质．①利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，并将CO2储存或利用，流程如图2（部分条件及物质未标出）．
下列有关该过程的叙述正确的是_______；
A．该过程可实现CO2零排放　　　　 B．该过程只有1种物质可以循环利用
C．分离室中分离物质的操作是过滤　　 D．该过程至少发生了4个化学反应
②将CO2转化为化工原料乙烯（C2H4），其反应的微观过程如图3所示：
18. 上海世博会中国馆内展出了“微藻制油”新技术，在长长的U型密闭玻璃管里，培养着来自海洋的某种微藻。白天，阳光和工业排放的二氧化碳为微藻创造出适宜的生长条件；夜晚，给微藻“喂食”工业废水让它们利用废水中的有机物制造油脂，进而制得高质量的“生物柴油”。
(1)白天有光时，这种微藻能进行_______作用而自养生活；夜晚无光时，又能直接利用有机物进行异养生活。
(2)微藻制油与种植玉米、大豆和油菜等油料作物制油相比，具有明显的优势，如：①实现工业废物的再利用，减少对环境的污染；②单位产油量高达玉米的数百倍等。根据提供的信息再补充一点优势_______。
在渔船上安装“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油
19. 能源问题是困扰人类可持续发展的一个重要因素。能源的开采、开发、储存和综合利用是世界各国科学家关注的重大课题。
（1）我们把直接从自然界取得的能源称为一次(级)能源，一次能源经过加工取得的能源称为二次能源。下列是目前正在利用和开发的部分能源：①煤；②汽油；③天然气；④太阳能；⑤风能；⑥潮汐能；⑦地热能；⑧电能；⑨氢能；⑩酒精。
其中不属于一次能源的是(填序号)________。
（2）我国是世界产煤大国。但含硫煤燃烧排放的SO2会引起“酸雨”现象。为减少大气污染， 某发电厂采用了“石灰固硫法”，即向煤中掺入生石灰CaO，用来吸收SO2。该反应是化合反应，元素化合价均未发生改变，写出“固硫法”反应的化学方程式：________。
（3）科学家预言，氢能将成为21世纪的主要绿色能源，而水是自然界中广泛存在的物质，你认为获取氢气的最佳途径是________，目前要实现这个途径最关键的问题是要研制出________。
（4）目前我国许多城市已使用乙醇汽油。某市是著名的商品粮基地，但每年都有大量的过期 粮食——陈化粮出现，人们用陈化粮来生产酒精，其过程为：陈化粮 葡萄糖 酒精＋二氧化碳，试写出由葡萄糖(C6H12O6)制取酒精(C2H5OH)的化学方程式： ________。
《能源及其利用》 习题答案
1.【答案】B
【解析】A、石油，是化石能源，不可能在短时间内从自然界得到补充，属不可再生能源，A错误；
B、风能，可从自然界源源不断地得到，属可再生能源，B正确；
C、天然气，是化石能源，不可能在短时间内从自然界得到补充，属不可再生能源，C错误；
D、核能，不可能在短时间内从自然界得到补充，属不可再生能源，D错误。
2.【答案】D
【解析】化石能源（煤、石油、天然气）在使用过程中都会对环境造成比较严重的污染，不是清洁能源，所以A、B、C错误；太阳能是一种取之不尽、用之不竭、不会污染环境的能源，是一种清洁能源，D选项正确。
3.【答案】C
【解析】①手机充电完毕后，不及时拔下充电器，是一种浪费能源的行为； ②将废书报、饮料瓶等送到废品回收站，是节约能源的行为；③尽量使用一次性杯子，杯子的原料主要是植物，是浪费能源的行为；④夏天使用空调时，不要把温度设置得过低，可以少消耗电能，是节约能源的行为；⑤用洗衣服的水冲厕所，水的循环使用有利用节约能源，②④⑤正确，C选项正确。
4.【答案】B
【解析】A．可燃冰是天然气水合物，而不是固态的天然气，故错误；
B．可燃冰完全燃烧生成二氧化碳和水，几乎不产生残渣和废气，被誉为“绿色能源”，故正确；
C．可燃冰是在低温、高压的条件下缓慢形成的，故错误；
D．可燃冰属不可再生能源，故错误．
5.【答案】B
7.【答案】C
【解析】A．将秸秆加工转化为酒精燃料，既解决了环境问题，又解决了能源问题，不合题意；
B．二氧化碳作为原料生产尿素，减少了二氧化碳的排放，有效防治温室效应，不合题意；
C．过度开采煤、石油作为燃料，既浪费资源与能源，又有造成环境的污染，符合题意；
D．将石油精炼，制备合成材料，加以综合利用，不合题意．
8.【答案】A
【解析】中国目前能源消耗占首位的是煤炭。
9.【答案】D
10.【答案】D
【解析】A、现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 ，这是人类使用的常规能源，总结正确，A错误；
B、电能是最重要的二次能源，电能是通过一次能源的消耗得到的属二次能源，且各行各业中的工具都需要电能推动，总结正确，B错误；
C、木材、草类和肉类等由生命物质提供的能源称生物质能，生命体内储存着化学能称生物质能，总结正确，C错误；
D、地热能是不可再生能源的典型例子，地热能可通过放射性元素衰变等方式短时间得到补充，属可再生能源，总结错误，D正确。
11.【答案】D
12.【答案】A
【解析】A、以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染，但是煤是不可再生能源．故A符合题意．
B、核能是不可再生能源，但是核能是一种新型的能源．故B不符合题意．
C、太阳能是一种新型的无污染的能源，前景广阔．故C不符合题意．
D、人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源．因为我们现在的能源支柱是不可再生能源．故D不符合题意．
13.【答案】A
【解析】A、太阳能属于可再生能源，太阳能可以从自然界源源不断地得到，属可再生能源，A正确；
B、地热能属于化石能源，地热能不属于化石能源，B错误；
C、工厂燃烧的煤属于二次能源，煤可从自然界直接获取，属一次能源，C错误；
D、大亚湾核电站利用核聚变发电，利用的是核裂变能来发电的，D错误。
14.【答案】化石；太阳；水；风；生物质；获取方式；一次能源；二次能源；再生；不可再生能源；不可再生能源
【解析】能源的种类有很多。在人们的生产和生活中涉及的能源有：化石能源（煤、石油、天然气）、太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、核能和潮汐能等。根据能源获取方式的不同，我们可以把能源分为：一次能源与二次能源，我们利用的电能称为二次能源。根据能源能否再生，我们可以把能源分为：不可再生能源与可再生能源。化石能源属于不可再生能源。
15.【答案】太阳能；直接；间接；太阳能；污染环境；分散性；间断性；裂变能；聚变能
【解析】太阳能是地球上能源的最主要的来源。地球上的许多能源都直接或间接地来源于太阳能。太阳能是一种取之不尽、用之不竭、不会污染环境的能源。太阳能存在明显的分散性、间断性等特征这对人们大规模利用太阳能提出了挑战。原子核能包括裂变能和聚变能两种类型。
16.【答案】⑴电磁感应 ⑵3.08
⑶W＝Pt＝0.5千瓦×1小时＝0.5千瓦时
减少二氧化碳的排放量＝1000×8×0.5千瓦时×(0.42—0.16)千克／千瓦时=1040千克
⑷二十年电费＝20×365×8×0.5千瓦时×0.54元／千瓦时＝15768元
风光互补发电成本＝5000元+4000元十1000元+2000元×5+2000元＝22000元
因为风光互补发电成本高于二十年电费，所以不经济，建议不安装该装置。
17.【答案】石油；ABC；A．减少煤和石油的使用、增加天然气和非化石能源的使用；CD 2CO2+6H2→C2H4+4H2O．
【解析】（1）煤、石油、天然气属于化石燃料；将煤燃烧能生成二氧化碳、二氧化硫等物质，还能产生大量的灰尘，生成的二氧化碳能形成温室效应，生成的二氧化硫能形成酸雨，产生的大量灰尘增加了空气中的可吸入颗粒物；故答案为：石油；ABC；
（2）因为PM2.5是指空气中直径小于或等于5微米的颗粒物，故A说法错误；而“控制城市汽车保有量”“PM2.5专用口罩利用了活性炭的吸附性”“冬季取暖用天然气替代燃煤”说法正确，故选A．
（3）我国目前与十二五计划能源结构变化的对比图，可推测：减少煤炭和石油的使用，增加天然气、非化石能源的使用．故填：减少煤和石油的使用、增加天然气和非化石能源的使用；
（4）①根据题干提供的信息进行分析，碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳；增大反应物的接触面积能促进反应的进行；氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；而氢氧化钠溶液可来“捕捉”CO2；故该过程只有碳酸钙、氢氧化钠等都可以循环利用；
而含有二氧化碳含量低的气体排出，并没有“实现CO2零排放”；
在“反应室“中发生的反应有CaO+H2O=Ca（OH）2，Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，所以分离CaCO3和NaOH用过滤操作；
该过程化学反应有：碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳、氧化钙能与水反应生成氢氧化钙、氢氧化钠溶液与二氧化碳反应、氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故至少发生了4个．②根据微观示意图可知：CO2和H2在条件下转化为化工原料乙烯（C2H4）和水，配平即可，故其化学方程式为：2CO2+6H2→C2H4+4H2O；
18.【答案】⑴光合 ⑵受天气条件限制少，可全天候生产；不需直接占用有限的耕地资源；微藻生长周期短等
19.【答案】（1）②⑧⑨⑩（2）CaO+ SO2 Ca SO3（3）光分解海水；催化剂（4）C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑
【解析】（1）根据能否从自然界直接获取的特点，①煤、③天然气、④太阳能、⑤风能、⑥潮汐能、⑦地热能等直接可从自然界获取为一次能源。②汽油，从石油中提炼得到；⑧电能，通过一次能源消耗得到；⑨氢能，不能从自然界直接得到；⑩酒精通过食物发酵得到；所以②⑧⑨⑩不属于一次能源；（2）根据题中的反应物及反应类型可写出的化学方程式为：CaO+ SO2Ca SO3；（3）水中得到氢气，我们学过的有电解水的方法，但此法要消耗大量的电能，所以不可取。太阳能是取之不尽的如能利用太阳能分解水得到氢气，才是最佳途径，所以获取氢气的最佳途径是光分解海水，目前要实现这个途径最关键的问题是要研制出催化剂；（4）葡萄糖在酒化酶的催化作用下得到酒精和二氧化碳气体，化学方程式为：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑ 故答案为：（1）②⑧⑨⑩；（2）CaO+ SO2Ca SO3；（3）光分解海水；催化剂；（4）C6H12O62C2H5OH+2CO2↑