2018-2019学年高中化学 课时分层作业13 太阳能、生物质能和氢能的利用 苏教版必修2.doc

课时分层作业(十三) 太阳能、生物质能和氢能的利用(建议用时：45分钟)学业达标练1人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是 () 【导学号：13572097】A煤、石油和天然气都属于碳素燃料D发展太阳能经济有助于减缓温室效应C太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明D煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，属于碳素燃料；太阳能经济，不会产生温室气体；利用光能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜属于绿色植物，是通过光合作用生成的，D说法不正确。2下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是() 【导学号：13572098】A直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光热转换、光电转换、光化学能转换和光生物质能转换B太阳能热水器是一种光热转换形式C绿色植物进行的光合作用，是一种光生物质能转换，它的本质是光化学能转换D将电能通过用电器进行照明的过程是一种光电能转换过程D光热转换、光电转换、光化学能转换和光生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能转换成光能的过程。3“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”要求的是() 【导学号：13572099】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A农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物，A项不符合“绿色化学”要求。4下列有关生物质能的说法不正确的是()A生物质能是可再生能源B生物质能来源于太阳能C焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能D玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能转化为化学能C生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，生物质能最终利用的结果：除释放能量外，产生无污染的CO2和H2O，通过植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再生的新能源，A正确；光生物质能的转化本质是光化学能的转换，B正确；焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是：生物质能热能电能，C不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物质能转化为化学能，D正确。5下列对于城市废弃物中生物质能的利用不合理的是() 【导学号：13572100】A把废弃物拉到乡下找个地方埋掉B对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供热和发电C把废弃物进行生物化学转化获取甲烷D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A城市废弃物中含有丰富的生物质能，埋掉是一种资源浪费，故A不合理；处理后焚烧利用产生的热能供热和发电，B合理；将废物进行生物化学转化获取甲烷、可燃性气体均合理，故C、D合理；利用不合理的只有A项。6“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C7氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括() 【导学号：13572101】原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行ABCDA8为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是() 【导学号：13572102】AH2O的分解反应是放热反应B氢能源已被普遍使用 C2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量D氢气不易贮存和运输，无开发利用价值C2H2O=2H2O2是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。9阅读下面的叙述，回答有关问题。“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等取热用能方式正在被现代科学技术所改变。(1)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是 ()A利用生物质能就是间接利用太阳能B生物质能源是可再生的能源C生物质能源是解决农村能源的主要途径D生物质能的缺点是严重污染环境(2)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关结论中，错误的是 ()A沼气是一种清洁的能源B使用沼气作能源可以保护森林C使用沼气给农民的生活带来了不便D使用沼气是对化学能的充分利用【解析】(1)生物质燃烧的生成物主要是CO2，对环境的污染程度较低，D错误。(2)使用沼气能源可以减少其他能源的使用，进而保护森林。【答案】(1)D(2)C10某人设想利用下述反应的联合与循环来生产能解决目前环境和能源问题的某种物质：3FeCl24H2O(g)Fe3O46HClH2；4Fe3O412Cl212HCl12FeCl36H2O5O2；6FeCl36FeCl23Cl2。试回答下列问题：(1)该人欲生产的这种物质是_。(2)从化学原理来看这种生产的实质是_。(3)若生产条件和设备均很理想，在生产过程中只需添加的原料是_。【解析】从三个反应的产物来看，能够解决目前环境和能源问题的物质是氢气，所以该反应是用来制备氢气的。又因为这三个反应是“联合与循环”生产氢气的，所以可以将三个方程式叠加，可得总的化学方程式为2H2O=2H2O2，故产物为H2和O2，其中H2能解决目前环境和能源问题；FeCl2和Cl2作催化剂，HCl、Fe3O4和FeCl3是中间产物。【答案】(1)H2(2)使水分解为氢气和氧气(3)水11矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。 【导学号：13572103】(1)试以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n2、CH4为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式：_、_、_。试比较，当三者质量相同时，对环境造成的不利影响最小的燃料是_。(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料，它们储存的能量均来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植物通过光合作用把太阳能转化成_能，光合作用的总反应式：_。【解析】相同质量的C、CnH2n2、CH4，含碳量越高，生成CO或CO2的量相对来说越多，对环境的不利影响越大，对环境造成不利影响最小的是甲烷。【答案】(1)CO2CO22CnH2n2(3n1)O22nCO22(n1)H2OCH42O2CO22H2O甲烷(2)化学6CO26H2OC6H12O66O2冲A挑战练12据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢气：2H2O2H2O2。下列说法不正确的是 ()A水的分解反应是放热反应B氢气是二次能源C使用氢气作燃料有助于控制温室效应D若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以改善生存环境A选项A中水的分解反应是吸热反应；选项B中在自然界中氢气无法直接取得，是二次能源；选项C中氢气的燃烧产物是水，化石燃料燃烧会产生二氧化碳，所以氢气作燃料有助于控制温室效应；选项D中生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇，则可以对二氧化碳进行循环利用。13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。 【导学号：13572104】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为电能CA、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。14保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示： 【导学号：13572105】请回答下列问题：(1)过程的能量转化形式为能转化为_能。(2)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：HNHONNO=OE/kJmol1393460941499则N2(g)与H2O(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为_。【解析】(1)由图可知，过程是太阳能转化为化学能。(2)2N2(g)6H2O(g)=4NH3(g)3O2(g)H2941 kJmol162460 kJmol1(43393 kJmol13499 kJmol1)1 189 kJmol1。【答案】(1)太阳化学(2)2N2(g)6H2O(g)=4NH3(g)3O2(g)H1 189 kJmol1