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知识管理,归类探究,当堂测评,分层作业,第十一单元化学与社会发展第一节化学与能源开发,知识管理,1清洁高效的氢能优点：原料不受限制、热值高、清洁无污染。缺点：氢气的储存和运输等问题没有解决。循环体系：,2化学电池定义：将_直接转化为_的装置。优点：提高了能源的利用率，减少了大气污染物。应用：日常生活中的干电池、电动车上的蓄电池、航天器上的燃料电池等。3能源开发必要性：人类社会的发展离不开能源，而目前人类利用最多的煤、石油、天然气等不可再生能源，正面临着日益枯竭的危机，故开发和利用清洁而又高效的新能源，是21世纪人类面临的重要课题。新能源：太阳能、地热能、_能、_能、_能等为解决人类的能源危机开辟了新的天地。,化学能,电能,风,核,潮汐,归类探究,类型之一氢能的应用根据下图提供的信息，下列说法错误的是(),A借助化学反应，太阳能可转化为电能B氢元素在循环过程中，没有发生化学反应C水的分解反应需要吸收能量D该循环的实现可以有效地缓解能源危机,【解析】由图示可知太阳能可转化为电能，故A正确；氢元素在循环过程中发生化学反应，故B错误；水的分解反应需要吸收能量，故C正确；该反应可以减少化石燃料的使用，故D对。,B,类型之二化学电池的应用煤、石油、天然气等化石燃料是不可再生能源。植物在光照条件和叶绿素催化作用下发生的光合作用可产生比较丰富的可再生资源，其化学方程式为_。氢气是理想的“绿色能源”，其燃烧热值高、产物无污染，除了以燃烧释放热能这种转化方式外，它还能以下图所示的装置将_能转化为_能，这种能量转换效率高，该“氢氧燃料电池”中反应的化学方程式为_。,6CO26H2OC6H12O66O2,化学,电,2H2O2=2H2O,【解析】光合作用是二氧化碳和水在光照和叶绿素的条件下发生反应，产生葡萄糖和氧气；氢气除了可以作燃料以外，还能以氢燃料电池的形式提供能量，其原理是将化学能转化为电能，其过程与燃烧不同，没有火焰，但产物相同，能量利用率更高，其反应的方程式与燃烧类似：2H2O2=2H2O，只是不需要点燃。,当堂测评,1现代社会对能量的需求越来越大，下列活动中通过化学反应提供能量的是(),C,2某年3月苏州日报报道：“太仓奥特斯维能源等一批大项目建成后，我市光伏电池产能将突破7000兆瓦。”下列有关“光伏电池”能量形式转化的叙述正确的是()A化学能转化为电能B电能转化为化学能C太阳能转化为电能D风能转化为电能,【解析】太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能，利用此知识可知该过程是太阳能转化为电能的过程。故选C。,C,3防治空气污染，改变能源结构是当今社会迫切研究的课题。下列防治措施不属于改变能源结构的是()A建立水电站B开发使用太阳能源C开发使用氢能源D工厂的废气处理达标后排放,D,分层作业,1绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染。下列不属于绿色能源的是()A风能B太阳能C煤D氢能,C,【解析】根据绿色能源的特点解答。A风能不会造成环境污染，故属于绿色能源；B太阳能不会造成环境污染，故属于绿色能源；C煤燃烧会产生二氧化碳和一些空气污染物(如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、烟尘等)，不属于绿色能源；D氢气燃烧只生成不污染环境的水，属于绿色能源。故选C。,2下列能源中，不会对环境造成污染而且取之不尽的是()A石油B天然气C氢气D太阳能,【解析】氢气与太阳能都属于新能源，不会造成污染，但太阳能是取之不尽的新能源。故选D。,D,3下列反应中，由化学能转化为电能的是()A煤燃烧B干电池放电C光合作用D水电解,B,【解析】煤燃烧是化学能转化为热能和光能；干电池放电是化学能转变成电能；光合作用是光能转化成化学能；水电解是电能转化成化学能。故选B。,4一种新型绿色燃料电池，是把H2、CO、CH4等气体和空气不断输入直接氧化，使化学能转变为电能。下列有关这三种气体的说法中，正确的是()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,【解析】三种气体中CO是有毒气体；三者都可以燃烧并放出大量的热。,C,5可燃冰的化学式为CH4nH2O。下列关于“可燃冰”的叙述中，错误的是()A“可燃冰”不是冰，而是干冰B因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”C“可燃冰”需要在低温、高压的条件下才能形成D“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源,A,6氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是()A燃烧时产生的能量低于同质量的其他燃料B水资源受到严重污染，原料匮乏C氢气燃烧产物对环境有污染D制氢气耗能大，成本高,D,7被称之为“软电池”的纸质电池，采用薄层纸片作为传导体，电池总反应原理为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH)，避免了传统电池所带来的污染问题，因而废旧的纸质电池可作为一般的废弃物加以处理。下列说法错误的是(),A该电池反应中锌元素化合价升高、锰元素的化合价降低B其工作原理是将化学能转化为电能C该电池反应中二氧化锰作催化剂D开发利用该电池可以减少对环境的污染,C,8如图是氢氧燃料电池的示意图，电池工作时，H2和O2反应生成水，同时电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是(),A电池中使用了金属材料B该电池符合绿色化学理念C电池工作时，溶液pH增大D该电池可实现化学能转化为电能,【解析】A铂是金属，属于金属材料；B.电池工作时，H2和O2反应生成水，不产生污染物；C.因为生成的水在氢氧化钾溶液中，使溶液浓度变小，碱性减弱，pH减小；D.该电池将氢气与氧气的化学能转化为电能。,C,9“低碳经济”已成为经济发展的重要模式，实现“低碳经济的一种策略是节能。下列制备氢气的方法最节能的是(),A电解水：2H2O2H2O2B焦炭与水蒸气反应：CH2OH2COC太阳光分解水：2H2O2H2O2D天然气与水蒸气反应：CH4H2OCO3H2,【解析】利用太阳能、高效催化剂分解水不需要电能、热能，是最节能的氢气制取方法。,C,10工业上可用煅烧黄铁矿(主要成分FeS2)产生的二氧化硫通过下列工艺过程制取氢气。下列说法不正确的是(),A分离器中分离出的副产品是硫酸B生产流程中能被循环利用的物质X为I2C膜反应器中HI气体发生反应的化学方程式为2HIH2I2D该生产过程不仅能开发出氢能源，而且能实现可持续发展，不需再消耗能源,D,【解析】A因为要通过HI反应制取氢气，所以副产品是硫酸；B.根据流程可知生产流程中能被循环利用的物质X为I2；C.膜反应器中HI气体发生反应的化学方程式为2HIH2I2；D.在反应器中需要加热升温，错误，故选D。,11化学在“节能减排”中发挥着重要作用。(1)液化天然气是正在推广的公交车燃料，它具有燃烧效率高、污染小的优点。请写出天然气完全燃烧的化学方程式：_。(2)氢化镁(MgH2)固体可为氢动力汽车提供能源，其与水反应生成氢氧化镁和氢气。写出该反应的化学方程式：_。(3)氢能源被称为“21世纪最理想的能源”，它除了具备原料来源广、燃烧热值高的优点外，还有什么优点？_。(4)为节约能源，使燃料充分燃烧，应考虑的因素是什么？_(写出一条即可)。,CH42O22H2OCO2,MgH22H2O=Mg(OH)22H2,生成物无污染,增大氧气的浓度或增大可燃物与氧气的接触面积,【解析】天然气完全燃烧的化学方程式为CH42O22H2OCO2；氢化镁(MgH2)固体可为氢动力汽车提供能源，其与水反应生成氢氧化镁和氢气反应的化学方程式为MgH22H2O=Mg(OH)22H2；氢能源被称为“21世纪最理想的能源”，它除了具备原料来源广、燃烧热值高的优点外，还有生成物无污染，是一种最洁净的能源的特点；为节约能源，使燃料充分燃烧，应考虑的因素是增大氧气的浓度或增大可燃物与氧气的接触面积。,12关于用水制二级能源氢气，以下研究方向不正确的是()A构成水的氢和氧都是可燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源B设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气,A,13目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如图所示)。据此推断下列说法错误的是(),A燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能B该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能C在此循环中发生了反应：2H2O2H2O2D目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂,C,【解析】在此循环中，H2O是通过光分解催化剂催化分解的，能量是由太阳能转化为化学能，而不是利用电能电解。,142017丽水2017年5月18日，国土资源部发布消息，在南海北部1266米深的神狐海域，中国首次海域“可燃冰”试采成功。查阅资料发现，古代低等生物遗骸大量沉积，经过漫长的地质年代形成石油及天然气，海底的天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的固体物质即“可燃冰”。“可燃冰”为甲烷的水合物，遇火即可燃烧且热值高，是一种环保、高效的新能源。(1)若甲烷的水合物化学式为CH48H2O，它的相对分子质量是160，则CH48H2O中CH4的质量分数为_。(2)可燃冰储存的巨大的化学能量最终来自于古代绿色植物通过_固定的太阳能。,10%,光合作用,(3)人类正面临常规能源枯竭的危机，下列有关能源的认识正确的是_(填字母序号)。A提高能源利用效率B积极寻找替代常规能源的新能源C自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源,ABC,【解析】(1)CH48H2O中CH4的质量分数为100%10%。(2)“可燃冰”储存的巨大的化学能量终来自于古代绿色植物通过光合作用固定的太阳能。(3)“可燃冰”燃烧时把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，这说明能量转化具有方向性。(4)A.提高能源利用效率，可以节约能源，正确；B.积极寻找替代常规能源的新能源，正确；C.自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源，正确。,15能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程。,(1)甲烷氧气燃料电池是将_能转化为_能的装置。(2)CH4可合成多种无机物和有机物。研究CH4和CO2反应生成CO和H2，重大意义在于_；我国科研人员首先发现CH4可直接分解获得C6H6和H2，化学方程式为_。流程中参与循环的物质是_(填化学式)。,化学,电,能够有效地控制温室效应,6CH4=C6H69H2,Fe2O3H2O,
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