高中化學 專題2 第4單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用課后知能檢測 蘇教版必修21近年來，有科學家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關于其有利因素的下列說法中你認為不妥當?shù)氖?)A硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B硅的來源豐富，易于開采，且可再生C硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染較低，容易有效控制 D尋找高效催化劑，使二氧化硅分解產(chǎn)生硅的同時釋放能量，是硅能源大規(guī)模開發(fā)利用的一項關鍵技術【解析】二氧化硅分解是吸熱反應?！敬鸢浮緿2下列關于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述中錯誤的是()A化石燃料物質(zhì)內(nèi)部儲存著能量B太陽能不能直接轉(zhuǎn)化為化學能C物質(zhì)的化學能可能在不同條件下轉(zhuǎn)變成熱能、電能為人類所用D綠色植物發(fā)生光合作用時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來【解析】綠色植物發(fā)生光合作用時，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學能，B不正確。【答案】B3(雙選)下列有關能量轉(zhuǎn)換的說法正確的是()A煤燃燒是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程B化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能C動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學能的過程D植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程【解析】葡萄糖氧化放出能量，是化學能轉(zhuǎn)變成熱能，C錯誤；D中應該是太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，D錯誤?！敬鸢浮緼B4下列對城市廢棄物中生物質(zhì)能利用不合理的是()A把廢棄物運到鄉(xiāng)下找個地方填埋掉B對廢棄物進行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供暖和發(fā)電C把廢棄物進行生物化學轉(zhuǎn)換獲取CH4D讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學反應，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體【解析】廢棄物填埋不僅會造成資源浪費，甚至污染當?shù)赝寥馈！敬鸢浮緼5可再生能源是我國重要的能源資源，在滿足能源需求、改變能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進經(jīng)濟發(fā)展等方面具有重要作用。應用太陽能光伏發(fā)電技術，是實現(xiàn)節(jié)能減排的一項重要措施。下列有關分析不正確的是()A風能、太陽能、生物質(zhì)能等屬于可再生能源B推廣可再生能源有利于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展C上圖是太陽能光伏電池原理圖，圖中A極為正極D光伏電池能量轉(zhuǎn)化方式是太陽能直接轉(zhuǎn)化變?yōu)殡娔堋窘馕觥緼、B說法正確；由圖中的電流方向可知，A極應為負極，C不正確；光伏電池發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)化為電能，D正確?！敬鸢浮緾6(xx·連云港高一檢測)有效“減碳”的手段之一是節(jié)能，下列制氫方法最節(jié)能的是()A電解水制氫：2H2O2H2O2B天然氣制氫：CH4H2OCO3H2C高溫使水分解制氫：2H2O2H2O2D太陽光催化分解水制氫：2H2O2H2O2【解析】電解水或高溫使水分解都要消耗大量的電能或熱能，天然氣本身是一種不可再生的化石燃料，用它制氫氣，除了消耗能源物質(zhì)外，反應所需要的高溫條件，也需要額外消耗大量的能源?！敬鸢浮緿7(雙選)有專家指出，如果將燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想能夠變成現(xiàn)實，則下列說法中錯誤的是()A可消除對大氣的污染B是化學能轉(zhuǎn)換為化學能的過程C此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級能源(即自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源)D可緩解能源危機【解析】這是一個資源循環(huán)利用問題，燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等，借助了太陽能的參與，從而該轉(zhuǎn)化過程不僅是化學能之間的相互轉(zhuǎn)化，還含有太陽能對轉(zhuǎn)化過程的貢獻?！敬鸢浮緽C8南京將于xx年承辦世界青奧會。下列措施不符合低碳和零碳能源的是()A逐步利用太陽能等新能源代替化石燃料B引進電動汽車，減少汽車尾氣排放C全面推廣利用氫能，禁止在任何條件下利用任何化石燃料D在西部和沿海地區(qū)興建風力發(fā)電站，解決能源問題【解析】在一定條件下，可合理使用化石燃料?！敬鸢浮緾9. “能源分類相關圖”如圖所示，下列四組能源選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()A煤炭、石油、潮汐能B水能、生物質(zhì)能、天然氣C太陽能、風能、沼氣D地熱能、海洋能、核能【解析】所列能源中屬于新能源的是潮汐能、生物質(zhì)能、太陽能、風能、沼氣、地熱能、海洋能、核能；來自太陽輻射的能源是煤炭、石油、水能、生物質(zhì)能、天然氣、太陽能、風能、沼氣、海洋能(如海水溫差能)；屬于可再生能源的是水能、生物質(zhì)能、太陽能、風能、沼氣、海洋能。【答案】C10(雙選)氫氣雖然是一種理想的綠色能源，但目前仍處在研究、試驗階段，還未得到廣泛應用，其原因可能是()A氫氣雖可由水制備獲得，但水資源嚴重匱乏B氫氣制備耗能巨大，廉價制氫技術尚未成熟C氫氣貯存、運輸?shù)劝踩夹g尚未很好地解決D氫氣燃燒產(chǎn)物雖無污染，但其放出熱量較少【解析】氫氣是一種放出熱量多、無污染的、理想的綠色能源，但目前仍處在研究、試驗階段，不是由于水資源的原因，我國淡水資源雖不是太多，但是海水資源比較豐富，A項錯；氫氣可以由水制備，但是需要消耗大量的能源，且不好貯存，這是根本原因。【答案】BC11(xx·武漢高一檢測)氫氣是未來最理想的能源，科學家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術：2H2O2H2O2。制得的氫氣可用于燃料電池。試完成下列問題：(1)太陽光分解海水時，實現(xiàn)了從 _能轉(zhuǎn)化為_能，二氧化鈦作_。生成的氫氣，用于燃料電池時，實現(xiàn)_能轉(zhuǎn)化為_能。水分解時，斷裂的化學鍵為_，分解海水的反應屬于 _反應(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某種燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應分別為A極：2H22O24e=2H2O；B極：O24e=2O2。則A極是電池的_極，電子從該極_(填“流入”或“流出”)。【解析】(1)太陽光分解海水時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，二氧化鈦起催化作用；燃料電池發(fā)電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能；水分解時，氫氧共價鍵斷裂，形成氫氫共價鍵和氧氧共價鍵。氫氣燃燒是放熱反應，水分解從形式上看是氫氣燃燒的逆反應，所以水的分解反應屬于吸熱反應。(2)原電池的負極發(fā)生失電子的氧化反應，是電子流出的一極，電流流入的一極，氫氣是負極，氧氣是正極。【答案】(1)太陽化學催化劑化學電氫氧共價鍵吸熱(2)負流出12(xx·泰州高一檢測)下列是用化學方程式表示的化學變化，請在每小題后的橫線上注明能量的轉(zhuǎn)化形式：(1)C2H5OH3O22CO23H2O：_。(2)PbPbO24H2SO2PbSO42H2O(充電的過程)：_。(3)Zn2MnO22NH4ClZnCl22MnOOH2NH3：_。(4)2MgO22MgO：_。(5)6CO26H2OC6H12O66O2：_?！敬鸢浮?1)化學能轉(zhuǎn)化為熱能和光能(2)電能轉(zhuǎn)化為化學能(3)化學能轉(zhuǎn)化為電能(4)化學能轉(zhuǎn)化為熱能和光能(5)太陽能轉(zhuǎn)化為化學能13沼氣是一種廉價的能源。農(nóng)村富有大量的秸稈、雜草等廢棄物，它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后，便可產(chǎn)生沼氣，可以用來點火做飯。(1)已知(C6H10O5)nnH2O3nCO23nCH4能量，請設想出這個總反應的實際價值與意義。(2)煤的主要成分是碳，寫出煤和沼氣中的主要成分燃燒過程的化學方程式_；并指出哪一種燃料對環(huán)境污染??？_。(3)我國農(nóng)村大約有700萬個沼氣發(fā)生池，如果每個沼氣池平均每天產(chǎn)生2 m3沼氣(主要是CH4)，每摩爾CH4完全燃燒能放出890 kJ的熱量。計算每天可節(jié)約燃燒值為3.36×104 kJ·kg1的標準煤多少千克？并說明使用沼氣發(fā)生池還有哪些優(yōu)點。(4)若建立沼氣發(fā)電站，可以實現(xiàn)把_能轉(zhuǎn)化成電能。【解析】將植物的秸稈、葉、根等轉(zhuǎn)化為沼氣，既擴大肥源，又改善農(nóng)村的衛(wèi)生條件，而且燃料的利用率得以提高，還可以將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能?！敬鸢浮?1)秸稈、雜草、樹葉等農(nóng)作物的廢棄物經(jīng)微生物發(fā)酵之后便有沼氣產(chǎn)生，它是農(nóng)村能源的一種主要來源，也是擴大肥源、提高肥效和改善農(nóng)村衛(wèi)生條件的重要措施。(2)CO2CO2，CH42O2CO22H2O甲烷(3)700萬個沼氣池每天產(chǎn)生CH4：，燃燒放出熱量Q×890 kJ·mol15.562 5×1011kJ相當于標準煤：1.66×107 kg使用沼氣池可使糞肥熟化、提高肥效、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本；可解決農(nóng)村能源問題，改善衛(wèi)生條件；可替代煤，減少大氣中的粉塵量和酸雨的形成，減少環(huán)境污染。(4)生物質(zhì)14(xx·嘉興高一檢測)閱讀材料，回答問題：(1)某無色液體A，在通電條件下能生成無色氣體B和C，B能使帶火星的木條復燃，C能在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰且只生成A。A中所含的化學鍵是_。(2)能源可分為一次能源和二次能源。自然界以現(xiàn)存形式提供的能源稱為一次能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。你認為C作為能源應稱_次能源。有人認為氣體C是一種優(yōu)質(zhì)能源，你認為C作為能源最突出的優(yōu)點是_。(3)若已知1 g氣體C燃燒生成液體A時放出142.9 kJ熱量，試寫出其燃燒的熱化學方程式 _?！窘馕觥?1)根據(jù)題中條件可以判斷：無色液體A是水，1個水分子中含有2個HO共價鍵；B是氧氣，C是氫氣。(2)自然界中沒有氫氣，需要用其他物質(zhì)為原料進行制備，所以氫氣屬于二次能源；氫能作為燃料的優(yōu)點是：來源豐富(水)，單位質(zhì)量的氫燃燒時產(chǎn)生的熱量多，最突出的優(yōu)點是氫氣燃燒的惟一產(chǎn)物是水，燃燒后不產(chǎn)生污染。(3)2 mol氫氣(4 g)完全燃燒生成液體水時放出的熱量為4×142.9 kJ571.6 kJ，其H571.6 kJ·mol1。【答案】(1)共價鍵(2)二無污染(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1