2019-2020学年苏教版必修2 专题二第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 作业

专题二　化学反应与能量转化
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
课时跟踪检测
基础达标·对点练
知识点一：太阳能的开发及利用
1．下列有关太阳能的说法不正确的是(　　)
A．太阳能以光波的形式传送到地面
B．化石燃料蕴藏的能量来自于太阳能
C．太阳能是洁净能源，不污染环境
D．食用植物体内的淀粉、蛋白质等是直接利用太阳能
解析：食用植物体内的淀粉、蛋白质等是直接利用生物质能，间接利用太阳能。
答案：D
2．下列变化过程中表示的能量转化关系错误的是(　　)
A．植物光合作用：光能→生物质能
B．电灯发光：电能→化学能
C．木柴烧饭：生物质能→热能
D．太阳能热水器：光能→热能
解析：电灯发光是电能转化为光能。
答案：B
3．人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是(　　)
A．煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明
解析：煤、石油和天然气都属含碳元素的燃料，属碳素燃料；太阳能经济不会产生温室气体；利用太阳能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜属绿色植物，其中的蛋白质也是通过光合作用生成的，属于太阳能文明，D错。
答案：D
知识点二：生物质能和氢能的开发利用
4．生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，它一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是(　　)
A．农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气，沼气的主要成分是甲烷
B．推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生
C．氢能可以通过电解海水获得，可大量推广使用
D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展
解析：电解海水可制得H2，但成本高，不能大量推广使用。
答案：C
5．我国多位工程院院士指出：发展生物柴油具有战略意义。所谓生物柴油就是以大豆、油菜籽等油料作物，油棕、黄连木等油料林木果实，工程微藻等水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。据以上信息，下列有关生物柴油的说法中错误的是(　　)
A．生物柴油是可再生能源
B．生物柴油的组成成分与矿物柴油完全相同
C．发展生物柴油也有益于保护生态环境
D．发展生物柴油有利于调整产业结构、增加农民收入
解析：矿物柴油主要是石油分馏后的C15～C18的多种烃的混合物，而生物柴油的组成成分主要为油脂，故B错。
答案：B
6．下列关于能源的说法不正确的是(　　)
A．植物通过光合作用，将太阳能转化为生物质能
B．在农村推广建造沼气池，是对生物质能的有效利用
C．天然气的主要成分是甲烷，是一种可再生的清洁能源
D．氢能是重要的清洁能源，在蓝绿藻、微生物和太阳光作用下使水分解制氢是目前科学家研究的新方法之一
解析：植物通过光合作用，把太阳能转化成生物质能，故A说法正确；建造沼气池，充分利用秸秆等，是对生物质能有效利用，故B说法正确；天然气不是再生能源，故C说法错误；氢能是重要的清洁能源，在蓝绿藻、微生物和太阳光作用下使水分解制氢是目前科学家研究的新方法之一，故D说法正确。
答案：C
知识点三：能源的分类
7．下列能源不属于一次能源的是(　　)
A．风力　　 B．石油　　　
C．流水　　　D．电力
解析：一次能源指的是直接从自然界取得的能源，如流水、风力、原煤、石油等，电力属于二次能源，故D正确。
答案：D
8．下列属于二次能源的是(　　)
A．风能 B．水能
C．水煤气 D．天然气
解析：风能、水能和天然气都是直接取自自然界没有经过加工转换的能源，所以是一次能源，故A、B、D不符合题意；水煤气是由一次能源经过加工转换以后得到的能源，所以是二次能源，故C符合题意，故选C。
答案：C
9．从人类生存环境和社会可持续发展的角度考虑，最理想的一种燃料是(　　)
A．甲烷 B．煤
C．汽油 D．氢气
解析：甲烷、煤和汽油燃烧均会产生CO2或氮氧化合物，氢气的燃烧产物是水，是最理想的燃料，答案选D。
答案：D
10．下列说法不正确的是(　　)
A．风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源
B．开发氢能、太阳能、风能、生物质能等新型能源是践行低碳生活的有效途径
C．用脱硫处理的煤代替原煤作燃料可以有效减少空气中CO2气体的含量
D．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
解析：风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源，A正确；开发氢能、太阳能、风能、生物质能等新型能源是践行低碳生活的有效途径，B正确；用脱硫处理的煤代替原煤作燃料可以有效减少空气中SO2气体的含量，但不能减少CO2的含量，C错误；电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，D正确，答案选C。
答案：C
能力提升·速达标
1．利用太阳能，使燃料循环使用有如下构思和方案：①2CO22CO＋O2；②2H2O2H2↑＋O2↑；③2N2＋6H2O4NH3＋3O2；④CO2＋2H2OCH4＋2O2，要实现上述构思和方案的关键是(　　)
A．如何使物质吸收光能转变为其他物质
B．寻找催化剂
C．利用光能
D．利用绿色植物
解析：四种构思和方案的共同特点是使燃烧产物在光能存在的条件下转化为可燃物，要使构思变成现实，关键是想办法使物质吸收光能。
答案：A
2．据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当的是(　　)
A．硅便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B．硅的来源丰富，易于开采，且可再生
C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．自然界中存在大量的单质硅
解析：硅在自然界主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在于各种矿物和岩石里、没有游离态硅；在地壳中硅元素的含量居第二位，来源丰富；硅为固体燃料，燃烧时放出大量的热，同时生成的二氧化硅是固体，对环境污染程度小。
答案：D
3．为解决日益加剧的温室效应等问题，科学家正在研究建立如图所示的二氧化碳新循环体系：

上述关系图能反映的化学观点或化学思想有(　　)
①二氧化碳也是一种重要的资源　②光能或电能可以转化为化学能　③燃烧时化学能可以转化为热能和光能　④无机物和有机物可以相互转化　⑤化学变化中元素种类是守恒的
A．①②③ B．①④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
解析：从图示中可以看出，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源，二氧化碳在很多工业和农业中有大量的应用，所以二氧化碳也是一种重要的资源，①正确；水在光催化剂条件下或电解生成氢气和氧气，体现了光能或电能可以转化为化学能，②正确；液化石油气、汽油、甲醇的燃烧都说明燃烧时化学能可以转化为热能和光能，③正确；液化石油气、汽油、甲醇转化为二氧化碳，无机物二氧化碳和氢气在复合催化剂的催化作用下可以转化为甲醇等有机物，说明无机物和有机物可以相互转化，④正确；由图可知，混合气分离出二氧化碳，水分解生成氢气，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源都遵循化学变化中元素种类守恒的原则，⑤正确。答案选D。
答案：D
4．目前，我国的能源主要是煤，还有石油、天然气、核能等，这些能源都是一级不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁能源是未来发展的首要任务，科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。
(1)分析为什么“氢能”是21世纪最理想的新能源？
(2)目前世界上的氢气绝大部分是从石油、煤和天然气中制取的。如：用水蒸气与炽热的碳反应，反应方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。写出由天然气制取氢的反应方程式，并分析此类制氢方法是否为理想且长久的方法。
(3)目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如图所示，这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于________作用，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。急需化学家研究的是

(4)列举两种能够实现氢气简单安全地输送的方法。
解析：(2)碳及碳氢化合物与水蒸气反应的产物都是CO和H2，这类反应都是吸热反应，需要加热。这种制氢气的方法目前广泛使用，随着化石燃料的枯竭，这种制法会被淘汰。
(3)太阳能电解水的关键是找到理想的催化剂，再通过燃料电池、氢发电机转化为电能，总的来看是利用太阳能发电，其过程与光合作用相似。
答案：(1)清洁无污染——燃烧产物是水，对环境无任何污染(资源丰富——氢气可以由水分解制取，而水是地球上最为丰富的资源)。
(2)CH4＋H2O(g)CO＋3H2，因为现在煤、天然气、石油资源面临枯竭，而且该类反应需要消耗很高能量，因此，此类方法不是理想且长久的方法。
(3)光合　寻找合适的光分解催化剂，使水在光照条件下的分解速率加快
(4)管道运输；金属贮氢材料贮存后再运输。