高中化学 专题2 第4单元《太阳能、生物质能和氢能的利用》课后知能检测 苏教版必修2

高中化学 专题2 第4单元太阳能、生物质能和氢能的利用课后知能检测 苏教版必修21近年来，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、贮存，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硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染较低，容易有效控制 D寻找高效催化剂，使二氧化硅分解产生硅的同时释放能量，是硅能源大规模开发利用的一项关键技术【解析】二氧化硅分解是吸热反应。【答案】D2下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是()A化石燃料物质内部储存着能量B太阳能不能直接转化为化学能C物质的化学能可能在不同条件下转变成热能、电能为人类所用D绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来【解析】绿色植物发生光合作用时，将太阳能直接转化为化学能，B不正确。【答案】B3(双选)下列有关能量转换的说法正确的是()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热能的过程【解析】葡萄糖氧化放出能量，是化学能转变成热能，C错误；D中应该是太阳能转变为化学能，D错误。【答案】AB4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化学反应，产生热值较高的可燃性气体【解析】废弃物填埋不仅会造成资源浪费，甚至污染当地土壤。【答案】A5可再生能源是我国重要的能源资源，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】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。【答案】C6(xx连云港高一检测)有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是()A电解水制氢：2H2O2H2O2B天然气制氢：CH4H2OCO3H2C高温使水分解制氢：2H2O2H2O2D太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2O2【解析】电解水或高温使水分解都要消耗大量的电能或热能，天然气本身是一种不可再生的化石燃料，用它制氢气，除了消耗能源物质外，反应所需要的高温条件，也需要额外消耗大量的能源。【答案】D7(双选)有专家指出，如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够变成现实，则下列说法中错误的是()A可消除对大气的污染B是化学能转换为化学能的过程C此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源(即自然界中以现成形式提供的能源)D可缓解能源危机【解析】这是一个资源循环利用问题，燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等，借助了太阳能的参与，从而该转化过程不仅是化学能之间的相互转化，还含有太阳能对转化过程的贡献。【答案】BC8南京将于xx年承办世界青奥会。下列措施不符合低碳和零碳能源的是()A逐步利用太阳能等新能源代替化石燃料B引进电动汽车，减少汽车尾气排放C全面推广利用氢能，禁止在任何条件下利用任何化石燃料D在西部和沿海地区兴建风力发电站，解决能源问题【解析】在一定条件下，可合理使用化石燃料。【答案】C9. “能源分类相关图”如图所示，下列四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()A煤炭、石油、潮汐能B水能、生物质能、天然气C太阳能、风能、沼气D地热能、海洋能、核能【解析】所列能源中属于新能源的是潮汐能、生物质能、太阳能、风能、沼气、地热能、海洋能、核能；来自太阳辐射的能源是煤炭、石油、水能、生物质能、天然气、太阳能、风能、沼气、海洋能(如海水温差能)；属于可再生能源的是水能、生物质能、太阳能、风能、沼气、海洋能。【答案】C10(双选)氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、试验阶段，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、运输等安全技术尚未很好地解决D氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少【解析】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、试验阶段，不是由于水资源的原因，我国淡水资源虽不是太多，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。【答案】BC11(xx武汉高一检测)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2O2。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题：(1)太阳光分解海水时，实现了从 _能转化为_能，二氧化钛作_。生成的氢气，用于燃料电池时，实现_能转化为_能。水分解时，断裂的化学键为_，分解海水的反应属于 _反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某种燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为A极：2H22O24e=2H2O；B极：O24e=2O2。则A极是电池的_极，电子从该极_(填“流入”或“流出”)。【解析】(1)太阳光分解海水时，太阳能转化为化学能，二氧化钛起催化作用；燃料电池发电时，化学能转化为电能；水分解时，氢氧共价键断裂，形成氢氢共价键和氧氧共价键。氢气燃烧是放热反应，水分解从形式上看是氢气燃烧的逆反应，所以水的分解反应属于吸热反应。(2)原电池的负极发生失电子的氧化反应，是电子流出的一极，电流流入的一极，氢气是负极，氧气是正极。【答案】(1)太阳化学催化剂化学电氢氧共价键吸热(2)负流出12(xx泰州高一检测)下列是用化学方程式表示的化学变化，请在每小题后的横线上注明能量的转化形式：(1)C2H5OH3O22CO23H2O：_。(2)PbPbO24H2SO2PbSO42H2O(充电的过程)：_。(3)Zn2MnO22NH4ClZnCl22MnOOH2NH3：_。(4)2MgO22MgO：_。(5)6CO26H2OC6H12O66O2：_。【答案】(1)化学能转化为热能和光能(2)电能转化为化学能(3)化学能转化为电能(4)化学能转化为热能和光能(5)太阳能转化为化学能13沼气是一种廉价的能源。农村富有大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。(1)已知(C6H10O5)nnH2O3nCO23nCH4能量，请设想出这个总反应的实际价值与意义。(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式_；并指出哪一种燃料对环境污染小？_。(3)我国农村大约有700万个沼气发生池，如果每个沼气池平均每天产生2 m3沼气(主要是CH4)，每摩尔CH4完全燃烧能放出890 kJ的热量。计算每天可节约燃烧值为3.36104 kJkg1的标准煤多少千克？并说明使用沼气发生池还有哪些优点。(4)若建立沼气发电站，可以实现把_能转化成电能。【解析】将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气，既扩大肥源，又改善农村的卫生条件，而且燃料的利用率得以提高，还可以将生物质能转化为电能。【答案】(1)秸秆、杂草、树叶等农作物的废弃物经微生物发酵之后便有沼气产生，它是农村能源的一种主要来源，也是扩大肥源、提高肥效和改善农村卫生条件的重要措施。(2)CO2CO2，CH42O2CO22H2O甲烷(3)700万个沼气池每天产生CH4：，燃烧放出热量Q890 kJmol15.562 51011kJ相当于标准煤：1.66107 kg使用沼气池可使粪肥熟化、提高肥效、降低农业生产成本；可解决农村能源问题，改善卫生条件；可替代煤，减少大气中的粉尘量和酸雨的形成，减少环境污染。(4)生物质14(xx嘉兴高一检测)阅读材料，回答问题：(1)某无色液体A，在通电条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条复燃，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。A中所含的化学键是_。(2)能源可分为一次能源和二次能源。自然界以现存形式提供的能源称为一次能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。你认为C作为能源应称_次能源。有人认为气体C是一种优质能源，你认为C作为能源最突出的优点是_。(3)若已知1 g气体C燃烧生成液体A时放出142.9 kJ热量，试写出其燃烧的热化学方程式 _。【解析】(1)根据题中条件可以判断：无色液体A是水，1个水分子中含有2个HO共价键；B是氧气，C是氢气。(2)自然界中没有氢气，需要用其他物质为原料进行制备，所以氢气属于二次能源；氢能作为燃料的优点是：来源丰富(水)，单位质量的氢燃烧时产生的热量多，最突出的优点是氢气燃烧的惟一产物是水，燃烧后不产生污染。(3)2 mol氢气(4 g)完全燃烧生成液体水时放出的热量为4142.9 kJ571.6 kJ，其H571.6 kJmol1。【答案】(1)共价键(2)二无污染(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1