18章
能源与可持续发展
一、选择题
1.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,但能源危机依然存在的根本原因是(
)
A.能量的转移和转化遵循守恒定律
B.人们在能量的转化或转移中利用能量
C.转移或转化过程中可利用能量增加
D.能量的转移和转化有方向性
2.下列关于太阳能的利用说法正确的是(
)
A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
3.下列能源不是来自太阳的是(
)
A.石油
B.煤
C.天然气
D.核电站的核能
4.下列关于能量转化、转移现象的说法中,错误的是
A.电池向外供电,电能转化为化学能
B.煤炭燃烧时,化学能转化为内能
C.发电机工作时,机械能转化为电能
D.用热水袋取暖,内能发生了转移
5.下列做法不符合“节约资源,保护环境”理念的是(
)
A.减少使用一次性筷子
B.工业上使用中水以节约水资源
C.将废旧塑料焚烧以减少白色污染
D.用电动公交车代替燃油公交车
6.不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称之为不可再生能源;可以在自然界中源源不断地得到,这类能源称之为可再生能源.如图所示的是1990年和2050年世界各类能源在消费总量中所占的比例.根据你所学的有关能源的知识和图中的信息判断,下列叙述正确的是(
)
A.石油在世界各类能源消费中所占的比例,2050年比1990年有所提高
B.煤炭和石油等能源燃烧产生的二氧化碳是产生酸雨的主要原因
C.图中的水能是指水的化学能
D.图中的石油属于不可再生能源
7.在核电站中
A.发生的是可以控制的链式反应
B.需要把核燃料加热到极高的温度
C.任何情况下,核能是没有污染的
D.核燃料是可再生能源
8.下列关于能量转化的说法中错误的是
A.用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,内能转化为机械能
B.陨石进入大气层成为流星时,机械能转化为内能
C.壶中的水沸腾时,壶盖不停地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能
D.煤炭燃烧的过程是化学能转化为内能
9.太阳能汽车是直接利用太阳能的一种新型汽车.关于太阳能的利用,下列说法正确的是
A.太阳能的应用会严重污染环境
B.太阳能的利用受气候、昼夜的影响很大
C.太阳能可直接转化成电能
D.太阳能的应用也存在枯竭的危机
10.下列供热方式,不利于环境保护的是(
)
A.用石油作燃料供热
B.用煤作燃料供热
C.用太阳能供热
D.用天然气或煤气作燃料供热
二、填空题
11.人们使用煤、石油等化石燃料,对环境造成的污染:一是________,二是________,使用煤气、天然气比使用煤、石油对大气污染________.
12.十九大报告中提出:“绿水青山就是金山银山”,倡导保护环境.光伏发电站的推广实现了将_____转化为电能,这种绿色能源具有_____的优点.
13.诺贝尔物理学奖表彰了为人类带来了新“光明”的蓝色LED的发明.正是因为集齐________?、绿、蓝三原色的光,才能让LED照明这种惠及全人类的节能光源“照亮21世纪”.用LED灯泡替代白炽灯泡可以节能是因为LED灯泡比白炽灯泡________?(选填“功率大”或“效率高”).
14.小华通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤,“发”的是电,在整个过程中,能量转化的情况如下,请你帮他在方框内填入相应的能量形式:化学能
________能
________能
电能.
.
15.“长征五号”是我国运载能力最大的火箭,预计2016年下半年首飞.它有“冰箭”的称谓,源于其箭体内部推进剂首次全部使用低温的液氢和液氧,不仅实现了无毒无污染,还因为液氢________大,燃烧后释放的________能多,转化为飞船的________能多,运载能力是我国现役运载火箭的2.5倍,进入到世界先进水平之列.
16.如图所示是某科技馆的一台“永动机”.由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,进入热水后因叶片伸展“划水”而转动,离开热水后叶片形状迅速复原.则“永动机”在转动过程中水的________能转化为转轮的________能.
17.如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来,这里利用了燃料燃烧所释放出来的________能转化为扇叶的________能的道理。
18.开发利用核能是解决能源危机的方法之一,如核裂变已应用于核电站发电.核能产生的另一条途径是:在超高温下,使质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出巨大的能量,这一过程称为________.该途径产生的核能是否可以用来发电,还处于实验阶段,其中的一种实验需要强大的磁场,而天然磁体无法满足实验要求,科学家尝试利用________周围存在的磁场来达到目的.
19.“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。相同质量下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的___________很大。1kg“可燃冰”完全燃烧大约放出2×108
J的热量,可使___________kg的水从20℃加热至60℃。
20.如图所示是释放核能的两种方式.回答下列问题:
(1)图甲是________反应,属于核________变,此过程若不加人为控制,是制造________弹的原理.
(2)图乙是核______变的示意图,是制造________弹的原理.
三、解答题
21.释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。这种过程没有火焰,但化学能同样可以转化为内能,因此人的体温保持在37
°C左右。从能量守恒的角度说说,食物提供的化学能还转化为哪些能量?
人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。对于正在长身体的初中学生,每天应该摄入多少能量?应该如何调整饮食?查阅资料、进行调查,写一篇科学报告,并与同学交流。
22.1kg浓缩铀裂变时所放出的能量相当于1kg
无烟煤完全燃烧所放出的能量的300万倍.我国1993年的发电量是8200亿度,那么这些电能如全部由浓缩铀裂变获得.则需浓缩铀多少千克
(无烟煤热值为3.4×107
J/1kg
)
23.美国《科学美国人》杂志曾在《地球的能量资源》一文中提供如表17-1所示数据:
表
17-1
到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路
?
请选用以上数据计算:
(1)地球对太阳能的利用率约为____________.
(2)通过光合作用,每年有_____kJ的太阳能转化为化学能(每年365天).
24.小明用烟煤烧水时,将10kg水以20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的烟煤,水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),烟煤的热值约为3×107J/kg,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)实际上烟煤未完全燃烧,若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少?
(3)请同学们结合生活实际找出无烟煤烧水效率低的原因?(至少写出两点)
1.D
2.A
3.D
4.A
5.C
6.D
7.A
8.A
9.BC
10.ABD
11.大气污染
废渣污染
少
12.太阳能
清洁无污染
13.红
效率高
14.内
机械
15.热值
内
机械
16.内
机械
17.内
机械
18.热核反应(聚变反应)
通电导体(或电流、电磁铁)
19.热值
1190.5
20.链式
裂
原子
聚
氢
21.机械能、内能、其他形式的化学能、声能、电能等人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。11~14岁的青少年一天需要差不多75kg的蛋白质,1g蛋白质相当于4卡路里(1卡=4.184焦耳)的能量;来源:鱼、肉、蛋、豆、奶,蛋
白质是组成器官增长及调节生长发育和性成熟的各种激素的原料,蛋白质摄入不足会影响青少年的生长发育,青少年每日摄入的蛋白质应有一半以上为优质蛋白,为此膳食中应含有充足的肉类和大豆类
;脂肪的能量男生差不多是2400~2900卡路里,女生2200~2500卡路里,脂肪和能量的比例是1:9;每天必须补充适当的糖类(碳水化合物),另外矿物质的补充对孩子的成长是非常关键的,Ca:1000mg/天、Mg:500mg/天、Fe:18mg/天;还有维生素的补充:维生素A可以保护孩子的视力、维生素E可促进腺素的分泌;水,1千卡的热量需要1~1.5ml的水来输送。
22.2.894×10
4
kg
23.23.3%
1.26×10
18
24.(1)3.36×106J;(2)4×107J(3)煤不能完全燃烧;热量散失严重等