第九章化学与社会发展第一节化学与能源一、选择题1.(2006年无锡市)“绿色能源”是当今人类理想的能源,下列属于“绿色能源”的是A.石油B.汽油C.风能D.原煤(答案:C)2.(2006年盐城市)下列图示中,氢气的用途主要利用物理性质的是A.高能燃料B.氢氧焰C.充灌气球D.化工原料(答案:C)3.(2006年江西省)以氢燃料电池为动力的客车现正在北京的部分公交路线试运行。和普通客车不同的是,氢燃料客车运行过程中不排放任何有害气体,称为“雾排放”汽车。其原因是A.氢气比空气轻B.氢气有广泛的来源C.氢燃烧时放热多D.氢燃烧后只生成水(答案:D)4.(2006年金华市)神舟六号飞船进人轨道后,太阳能电池帆板打开,并自动调整位置,使太阳光垂直照射在帆板上,这样就能产生足够的电能,用于各种仪器设备正常工作。这种太阳能电池帆板的作用是A.将太阳能转化为化学能B.将太阳能转化为电能.C.将电能转化为太阳能D.将热能转化为太阳能(答案:B)5.(2006年南京市)现代社会对能量的需求越来越大。右图是利用不同形式的能量发电的示意图,其中属于化学变化的是()A.燃烧化石燃料产生热量B.水受热变为水蒸气C.风力、水力、潮汐力、水蒸气带动涡轮机转动D.发电机工作产生电能(答案:A)6.(2006年四川南充市)为防止环境污染和温室效应的加剧,你认为下列燃料最理想的是()A.天然气B.石油液化气C.煤D.氢气(答案:D)7.(2006年广州市)我省某著名风景区附近是大型的陶瓷生产基地,工厂排放的气体使景区内酸雨频频。风景区内受酸雨影响最小的是()A.山上的树木B.小桥的铁栏杆C.路灯的玻璃罩D.大理石雕像(答案:C)8.(2006年眉山市非)一种新型绿色电池—燃料电池,是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入直接氧化,使化学能转变为电能,它被称为21世纪的绿色发电站,这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是A、都是无毒无害气体B、在自然界都大量存在C、都可以燃烧并放出大量的热D、燃烧产物均为CO2和H2O(答案:C)9.(2006年烟台市)一种新型的“绿色电池—燃料电池”是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入,直接氧化,使化学能转化为电能,被称为“21世纪的绿色发电站”。这三种气体可以作为燃料的原因是()A、都是无毒无害的气体B、都可燃烧,放出大量的热C、燃烧产物均为二氧化碳和水D、均在自然界中大量存在(答案:B)10.(2006年宜昌市)下列是将化学能转化为电能的是A.煤炭发电B.风能发电C.水能发电D.太阳能发电(答案:A)11.二、填空题12.(2006年徐州市)化学就在我们身边,它能改善我们的生活。请从“A.干冰B.氮气C.聚氯乙烯D.氢气E.尿素F.明矾G.石油H.纯碱I.烧碱中选择适当的物质填空(填字母)。(1)被称为理想的“绿色能源”是_____;(2)可用于人工降雨的物质是_____;(3)侯氏联合制碱法中的“碱”是______;(4)被誉为“工业的血液”的是______;(5)空气中体积分数最大的是_______;(6)常用于净水的物质是______。(答案:每空1分。(1)D;(2)A;(3)H;(4)G;(5)B;(6)F)13.(2006年江西省)①我国计划使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥I号”送上月球,任务之一是开采月球上丰富的氦一3(质子数为2,中子数为1的原子)这一清洁能源;②2006年8月中旬我省部分家庭厨房中的煤将被“西气东输”工程送来的天然气所替代。(1)该运载火箭的动力是由高氯酸铵(NH4C1O4)分解所提供的,完成其分解的化学方程式:2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+4↑+2O2↑(2)氦—3原子的结构示意图为(填序号);(3)天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧的化学方程式为;列举一条天然气取代煤作为燃料的优点:;(4)合格公民都应具有节能意识,请你提出一条具体的节能建议(答案:(1)H2O(2)B(3)CH4+2O2点燃CO2+2H2O;使用方便、热值高、污染小等(任写一点即可)(4)随手关灯(或节约用电、使用节能灶具、改良耗能机械结构等,其他答案合理均给分))14.(2006年兰州市)在O、H、C、S、Na五种元素中,选择适当元素,用化学式表示:①可作最理想清洁,高能燃料的单质__________;②天然气主要成分的化学式__________;③最常用的溶剂__________。(答案:①H2②CH4③H2O)15.(2006年韶关市课)目前全球能源紧缺,人类生活生产中重要的三大化石燃料:煤、石油、天然气属于(填“可再生”或“不可再生”)能源,因此开发新能源显得尤为重要。请例举两种你认为可开发的新能源、。(答案:(3分,每空1分)不可再生;太阳能、氢能(风能、潮汐能等合理答案也给分)。)16.(2006年淮安市)(4分)各种饮用酒中都含有一种叫乙醇的物质,它俗称酒精,可通过高粱、玉米等绿色植物发酵、蒸馏制得。目前我市已全面推广使用乙醇汽油,就是在普通汽油中按一定的体积比加入变性乙醇(C2H5OH)作为汽车燃料。(1)乙醇汽油属于_________(填“混合物”或“纯净物”)。(2)乙醇汽油燃烧时是将___________能大部分转化为热能,从而推动汽车发动机工作。乙醇燃料电池是一种常用的化学电源,它作电源时能量转化形式是_____________________。(3)你认为乙醇汽油作为汽车燃料的一条优点是_________________________________。答案:混合物化学化学能转化为电能污染小(可再生等)17.(2006年太原市)能源是当今世界日益关注的热点之一。(1)化石燃料是人类获得能量的主要来源,其中的一种是____________,化石燃料燃烧产生的空气污染物中的一种是_______________。从环保角度看,汽油和乙醇相比,较理想的燃料是______________。(2)科学家们不断研发新能源。“神舟六号”栽人飞船的运载火箭所用的高能燃料是偏二甲肼(化学式为C2H8N2),在点燃的条件下,它与N2O4反应生成氮气、水和二氧化碳。该反应的化学方程式为__________________________________。(答案:(1)煤(或石油、天然气)CO(或NO2、SO2、粉尘。化学式或名称均可)乙醇(C2H5OH)(2)C2H8N2+2N2O4点燃3N2+4H2O+2CO2)18.(2006年厦门市)2006年我国政府工作报告提出了建设节约型社会的四项措施:A.原料的综合利用B.开发新能源C.降低能源消耗D.废物回收利用我市的下列项目分别落实了哪项措施,请在答题卡上用2B铅笔将该项措施的序号涂黑:(1)研制开发耗电量少的LED灯()(4)回收“三圈牌”电池,进行再利用()(2)在海水淡化厂,提取多种物质()(5)种植油料作物,开发生物柴油()(3)垃圾分类回收和建立垃圾发电站()(6)提高嵩屿火电厂原煤的利用率()(答案:(1)C(2)A(3)D(4)D(5)B(6)C(每题1分))19.(2006年××市)由于国际原油价格不断攀升,国家的关部门决定扩大“乙醇汽油”的试点范围。乙醇可用高梁、玉米、薯类为原料,经过发酵蒸馏制得。同时,由于能源价格的上涨,昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐。请回答:(1)煤燃烧所产生的空气污染物有(写一种即可);(2)乙醇是一种绿色能源,其燃烧的化学方程式为;(3)为减缓能源危机,请你提出一条合理化建议。(答案:(1)SO2(或CO、粉尘等)(2)C2H6O+3O2=点燃==2CO2+3H2O(3)从节能或开发新能源等方面提出一条具体建议即可。如:节约用电,利用太阳能等)20.(2006年烟台市)下表是几种行星上“大气”(相当于地球上的空气)的主要成分。(1)它们中可以成为宇宙飞船燃料补给站的行星是;(2)科学家发现宇宙飞船冥王星“大气”时,甲烷并没有被点燃,原因是;(3)“勇气号”探测器测得温度很高的火星表层土壤中可溶性盐的含量很高,科学家认为这是火星“地下”有水的证据。请结合溶液的知识说明为什么上述发现可作为火星有水的证据。科学家在火星上寻找水的意义是。(答案:(1)冥王星(2)冥王星“大气”中没有氧气(3)当火星地下有水时,将溶解火星地下的可溶性盐,随着水的上升,在表面高温下水被蒸发后留下固体盐。有水就可能有生命)21.(2006年“天原杯”天河区初赛)氢气是一种高效而无污染的理想能源,下列①~⑥是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法,其中包括正在研究的方案。①电解法:2H2O通电2H2↑+O2↑②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2③水煤气法:C+H2OCO+H2④碳氢化合物热裂化:CH4C+2H2⑤设法将太阳光聚集产生高温使水分解:2H2O2H2↑+O2↑⑥寻找高效催化剂使水分解产生氢气。如果将来人类广泛使用氢气作为能源,那么上述6种方法中你认为可行的方法有,并请简述不可行的方法的理由。(答案:⑤⑥(2分,对一个给1分,错写倒扣,直至该空为0分);①④需要消耗大量的能量(1分),②③有CO生成,会污染环境(1分)。)三、实验与探究22.(2006年常州市)能源和环境是当今人类面临的两大问题。目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长及不科学使用,化石燃料等不可再生能源将日益枯竭,并对环境产生严重影响。这就迫切要求人们开发氢能、太阳能等新能源。(1)氢能来源广泛,是高能清洁能源。氢气除了可直接燃烧获得热量外,还可设计成燃料电池。目前使用氢能还面临着氢气的制取和氢气的储存两个问题。右图为模拟氢、氧燃料电池的实验装置。X、Y均为纱布袋做成的容器,装有活性炭,并与内部的石墨棒紧密接触,导线与石墨连接(石墨和活性炭都能导电)。把X、Y浸在水中,并在水中加一些稀硫酸,以增强水的导电能力。当电键K与b接通,发生反应的化学方程式为___________________________________。通电一段时间内没有看到气泡逸出,是因为活性炭具有_____________性,从而解决了气体储存的问题。此时将电键K与a接通,灯泡发光,说明能量发生了如下转化过程:氢能________能光能和热能。(2)石油、煤、天然气是常用的化石燃料,它们燃烧时的热值如下表:燃料天然气(以CH4计)液化气(以C4H10计)原煤(以C计)热值(kJ/g)约56约50约33①目前不提倡直接用原煤作燃料的主要原因是:a________________________________,b____________________________________。②化石燃料燃烧放出的CO2是一种温室气体,大量向空气中排放CO2将对气候产生负面影响。试通过计算说明,当上表中天然气和液化气充分燃烧获得相同多热量时,哪一种燃料放出的CO2较少?(答案:(1)2H2O2H2↑+O2↑吸附性电能(方程式2分,其余每空1分)催化剂1000℃4高温4高温4(2)①原煤含有硫等有害元素,燃烧产生SO2污染空气燃烧产生大量粉尘污染空气热值低等(每空1分,只需填2条,合理即可)②设都放出QkJ的热量m(CH4)=g56Q56kJ/gQkJm(C4H10)=g50Q50kJ/gQkJ(1分)CH4+2O2=CO2+2H2O1644g56Qm(CO2)甲烷甲烷2)(CO44g56Q16mm(CO2)甲烷=0.049Qg(1分)2C4H10+13O2=8CO2+20H2O2×588×44g50Qm(CO2)液化气甲烷2)(CO448g50Q582mm(CO2)液化气=0.061Qg1分)m(CO2)甲烷<m(CO2)液化气(1分)当天然气和液化气充分燃烧获得相同多热量时,其质量比为50︰56(或25︰28)(类似的计算、说明或假设均可,1分);以适当的方法计算出甲烷、丁烷燃烧产生的二氧化碳质量各1分,最后的结论1分)23.(2006年宿迁市)下图所示为实验室常用的实验装置:据此回答下列问题:⑴写出带标号仪器的名称:①