2022年高一化学太阳能、生物质能和氢能的利用 .pdf

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1、- 1 - 太阳能、生物质能和氢能的利用1氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段， 还未得到广泛应用，其原因可能是() A氢气虽可由水制备获得，但水资源严重匮乏B氢气制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟C氢气贮存、运输等安全技术已经很好地解决了D氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少解析： 选 B。氢气是一种放出热量多、无污染的、理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段， 不是由于水资源的原因，我国淡水资源不是太多，但是海水资源比较丰富，A 项错；氢气可以由水制备，但是需要消耗大量的能源，且不好贮存，这是根本原因。2(2011 年漳州高一检测)可再生能源是我国重要的能源资源，

2、在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是 () A风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源B推广可再生能源有利于经济可持续发展C上图是太阳能光伏电池原理图，图中A 极为正极D光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能解析： 选 C。A、B 说法正确；由图中的电流方向可知，A 极应为负极， C 不正确；光伏电池发电是将光能直接转化为电能，D 正确。3绿色能源是指使用后不会对环境造成污染的能源，下列属于绿色能源的是() 太阳能风能石油煤木材潮汐能ABCD解析： 选 A。绿色能源属于新能源

3、，符合条件的有太阳能、风能和潮汐能。4(2011 年高考福建卷 )下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是 () ACO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C节能减排符合低碳经济的要求D合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺解析： 选 A。造成温室效应的气体包含CO2和 CH4，但不包含N2。5从根本上解决环境和生态问题，还要依靠绿色化学的发展。温室效应是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有 _(填字母 )。a减少化石燃料的使用b降低人口出生率c采用节能技

4、术d利用太阳能、风能(2)绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，原子利用率表示目标产物的质量与生成物的总质量之比。将CO2转化为有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 2 - aCO2CH4催化剂CH3COOH b2CO26H2催化剂H2C=CH24H2O c6CO26H2O 光合作用C6H12O66O2dCO23H2催化剂CH3OHH2O 以上反应中，最节能

5、的是_，原子利用率最高的是_。解析： (1)降低 CO2的浓度，就要从根本上减少CO2的排放， a、b、c 三个符合条件；利用太阳能和风能等新能源也可以减少CO2的排放。(2)反应 c 为光合作用，不需要另外的能源，最节能，反应a 只有一种物质生成，没有副产物，原子利用率为100%，最高。答案： (1)abcd(2)ca 一、单项选择题1“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中，不符合“绿色化学”的是() A就地焚烧B发酵后作农家肥C加工成精饲料D制造沼气解析： 选 A。农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物。2(2011 年徐州高一检测)出行是人们日常生活

6、必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能量也各不相同。自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是() 生物能核能电能太阳能化学能ABCD解析：选 B。骑自行车是人消耗人体内的能量做功，是生物能；电动自行车是将电能转化为机械能；普通汽车是通过燃烧汽油而转化为机械能。3新的替代能源主要包括() 核能柴草焦炭太阳能氢能液化石油气水煤气天然气ABCD解析： 选 B。新一代能源主要有核能、太阳能、氢能。4下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是 () A把废弃物运到乡下找个地方填埋掉B对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供暖和发电C把废弃物进行生物化学转换获取CH4D让废弃物在一定条件下发生

7、化学反应，产生热值较高的可燃性气体解析： 选 A。填埋垃圾要到专门的垃圾填埋场。5(2011 年嘉兴高一检测)人体内葡萄糖的消耗为：C6H12O6(葡萄糖 )6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l) H 2800 kJmol1，如果某人每天消耗 12540 kJ 的热量，则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为() A806 g B1000 g C1250 g D1500 g 解析： 选 A。1 mol 葡萄糖为 180 g，放出的热量为2800 kJ，所以放出12540 kJ 的热量需要葡萄糖12540 kJ 2800 kJ mol1180 gmol1806 g。6(2011 年宿迁高一检测)天然

8、气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，则下列说法正确的是 () 可利用电解水的方法制得氢气作能源可砍伐树木、野草作能源应开发太阳能、核能等新能源，大量应用风能、水能等可再生能源AB名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 3 - CD解析： 选 D。电解水用电力来换取氢能，在经济上不合算，砍伐树木、野草会破坏生态平衡； 新能源、可再生能源是发展方向，因为当今燃料的主体化石燃料是有限的，不可再生的。二、单项选择题7下列

9、有关太阳能的说法不正确的是 () A太阳能以光波形式传送到地面B化石燃料蕴藏的能源来自太阳能C太阳能是洁净能源，不污染环境D食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用能源解析： 选 D。食用植物体内的淀粉、蛋白质等，物质中的化学能转化为热能，再被利用。82011 年 4 月 22 日是第 42 个世界地球日。今年地球日主题为“珍惜地球资源，转变发展方式”。下列行为不符合活动主题的是() A开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源C更新采煤、采油技术，提高产量以满足工业生产的快速发展D落实资源的 “3R”发展观，即：减少资源消耗(Re

10、duce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle) 答案： BC 9下列有关能量转化的说法不正确的是 () A煤燃烧是化学能转化为热能的过程B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程解析：选 C。葡萄糖在动物体内被氧化放出热量，提供动物所需能量，是化学能转化为热能。10(2010 年高考江苏卷改编题)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是 () A该系统中只存在3 种形式的能量转化B装置 Y 中负极的电极反应式为：H22e=

11、2HC装置 X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置 X、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化解析：选 BC。 A 项，系统中存在光能电能、电能 化学能、化学能 电能、电能机械能等多种能量转化方式；B 项，Y 中负极的电极反应式为H22e=2H；C 项，装置 X可电解水生成H2和 O2；D 项，无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化，故 B、C 正确。三、非选择题11人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能，捕获太阳能的生物主要为绿色植物，光合作用的总反应式是_ ，光合作用的能量转换是把_转化为 _。解析： 本小题是与生物有关的问题。绿色植物在光

12、能作用下，将CO2和 H2O 转化为有机物和氧气，同时将光能转变为化学能贮存起来。答案： 6H2O6CO2光叶绿素C6H12O6(葡萄糖 )6O2光能化学能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 4 - 121 mol 氢气燃烧时约放热286 kJ，而 1 kg 汽油燃烧时约放热46000 kJ。请回答：(1)等质量的氢气和汽油相比，_放出的热量多。(2)氢气被公认是21 世纪替代矿物燃料的理想能源，试简述氢气作为能

13、源的三个主要优点：_ ；_ ；_ 。解析： (1)1 mol H2为 2 g,1 kg H2燃烧放热为： 286 kJ1000 g 2 g1.43105 kJ4.6104kJ。答案： (1)氢气(2)来源丰富单位质量的氢气燃烧时放出热量多燃烧后不产生污染13近 20 年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为“一级能源”，如煤、石油、太阳能和原子能等。(1)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知，热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g) H3

14、93.5 kJmol1H2(g)12O2(g)=H2O(l) H 285.8 kJmol1试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_。(2)氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物 (又称间充氢化物)，在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如：LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下，1 体积的钯粉大约可吸附896 体积的氢气 (钯粉的密度为10.64 g cm3，相对原子质量为106.4)，试写出钯 (Pd)的氢化物的化学式_。

15、解析： (1)由热化学方程式可知，相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比：(285.8 kJmol11 g2 g mol1) (393.5 kJmol11 g12 g mol1)4.361。(2)由题意可知， 1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气，n(Pd)n(H) 1 cm310.64 g cm3106.4 gmol1(0.896 L22.4 Lmol12) 10.8。故氢化物的化学式为PdH0.8。答案： (1)4.361(2)PdH0.814氢气是一种理想的新能源，已知下列两个热化学方程式：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H 563.6 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.5 kJmol1试计算，燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量与燃烧5.60 kg 一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等？解析： 设氢气的质量为x，与 5.60 kg CO 燃烧产生的热量相等。x2 g mol1571.5 kJmol125.60 kg28 g mol1563.6 kJmol12解得 x0.394 kg。答案： 0.394 kg 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -