課時(shí)分層作業(yè)(十三) 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練1人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時(shí)代”過渡至“太陽能文明時(shí)代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時(shí)人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“低碳生活”。下列說法不正確的是 () 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572097】A煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料D發(fā)展太陽能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng)C太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能D目前研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于太陽能文明D煤、石油和天然氣都屬于含碳元素的燃料，屬于碳素燃料；太陽能經(jīng)濟(jì)，不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體；利用光能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能；菠菜屬于綠色植物，是通過光合作用生成的，D說法不正確。2下列有關(guān)太陽能的利用方式以及列舉的實(shí)例錯(cuò)誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572098】A直接利用太陽輻射能的基本方式有四種：光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換B太陽能熱水器是一種光熱轉(zhuǎn)換形式C綠色植物進(jìn)行的光合作用，是一種光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，它的本質(zhì)是光化學(xué)能轉(zhuǎn)換D將電能通過用電器進(jìn)行照明的過程是一種光電能轉(zhuǎn)換過程D光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換是太陽能利用的基本方式，它們都是把光能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量的過程。D項(xiàng)是將電能轉(zhuǎn)換成光能的過程。3“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對(duì)農(nóng)作物收割后留下的莖稈的處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”要求的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572099】A就地焚燒B發(fā)酵后作農(nóng)家肥C加工成精飼料D制造沼氣A農(nóng)作物的莖稈就地焚燒會(huì)產(chǎn)生污染物，A項(xiàng)不符合“綠色化學(xué)”要求。4下列有關(guān)生物質(zhì)能的說法不正確的是()A生物質(zhì)能是可再生能源B生物質(zhì)能來源于太陽能C焚燒生活垃圾發(fā)電是將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能D玉米、高粱發(fā)酵制乙醇是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，生物質(zhì)能最終利用的結(jié)果：除釋放能量外，產(chǎn)生無污染的CO2和H2O，通過植物的光合作用，重新將太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，因此生物質(zhì)能是可再生的新能源，A正確；光生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化本質(zhì)是光化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，B正確；焚燒生活垃圾發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是：生物質(zhì)能熱能電能，C不正確；含淀粉較高的農(nóng)作物發(fā)酵制燃料乙醇是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D正確。5下列對(duì)于城市廢棄物中生物質(zhì)能的利用不合理的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572100】A把廢棄物拉到鄉(xiāng)下找個(gè)地方埋掉B對(duì)廢棄物進(jìn)行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電C把廢棄物進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷D讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體A城市廢棄物中含有豐富的生物質(zhì)能，埋掉是一種資源浪費(fèi)，故A不合理；處理后焚燒利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電，B合理；將廢物進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷、可燃性氣體均合理，故C、D合理；利用不合理的只有A項(xiàng)。6“能源分類相關(guān)圖”如圖所示，下列四組能源選項(xiàng)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(fēng)能、沼氣D地?zé)崮?、海洋能、核能C7氫能是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車備受青睞。我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池轎車“超越三號(hào)”已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并加快向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)邁進(jìn)。氫能具有的優(yōu)點(diǎn)包括() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572101】原料來源廣易燃燒、熱值高儲(chǔ)存方便制備工藝廉價(jià)易行ABCDA8為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572102】AH2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B氫能源已被普遍使用 C2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量D氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無開發(fā)利用價(jià)值C2H2O=2H2O2是吸熱反應(yīng)，說明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不易貯存和運(yùn)輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。9閱讀下面的敘述，回答有關(guān)問題?！吧镔|(zhì)”是指由植物或動(dòng)物生命體衍生得到的物質(zhì)的總稱。作為人類解決能源危機(jī)重要途徑之一的“生物質(zhì)能”，主要指用樹木、莊稼、草類等植物直接或間接提供的能量。古老的刀耕火種、燒柴做飯、燒炭取暖等取熱用能方式正在被現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所改變。(1)下面有關(guān)“生物質(zhì)能”的說法，不正確的是 ()A利用生物質(zhì)能就是間接利用太陽能B生物質(zhì)能源是可再生的能源C生物質(zhì)能源是解決農(nóng)村能源的主要途徑D生物質(zhì)能的缺點(diǎn)是嚴(yán)重污染環(huán)境(2)沼氣是有機(jī)廢棄物(樹葉、秸稈、草類及垃圾、糞便等)在隔絕空氣的條件下發(fā)酵分解而成的氣體，主要成分是甲烷。農(nóng)村沼氣池中發(fā)酵后的池底剩余物是很好的漚肥。下面有關(guān)結(jié)論中，錯(cuò)誤的是 ()A沼氣是一種清潔的能源B使用沼氣作能源可以保護(hù)森林C使用沼氣給農(nóng)民的生活帶來了不便D使用沼氣是對(duì)化學(xué)能的充分利用【解析】(1)生物質(zhì)燃燒的生成物主要是CO2，對(duì)環(huán)境的污染程度較低，D錯(cuò)誤。(2)使用沼氣能源可以減少其他能源的使用，進(jìn)而保護(hù)森林?！敬鸢浮?1)D(2)C10某人設(shè)想利用下述反應(yīng)的聯(lián)合與循環(huán)來生產(chǎn)能解決目前環(huán)境和能源問題的某種物質(zhì)：3FeCl24H2O(g)Fe3O46HClH2；4Fe3O412Cl212HCl12FeCl36H2O5O2；6FeCl36FeCl23Cl2。試回答下列問題：(1)該人欲生產(chǎn)的這種物質(zhì)是_。(2)從化學(xué)原理來看這種生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)是_。(3)若生產(chǎn)條件和設(shè)備均很理想，在生產(chǎn)過程中只需添加的原料是_。【解析】從三個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物來看，能夠解決目前環(huán)境和能源問題的物質(zhì)是氫氣，所以該反應(yīng)是用來制備氫氣的。又因?yàn)檫@三個(gè)反應(yīng)是“聯(lián)合與循環(huán)”生產(chǎn)氫氣的，所以可以將三個(gè)方程式疊加，可得總的化學(xué)方程式為2H2O=2H2O2，故產(chǎn)物為H2和O2，其中H2能解決目前環(huán)境和能源問題；FeCl2和Cl2作催化劑，HCl、Fe3O4和FeCl3是中間產(chǎn)物。【答案】(1)H2(2)使水分解為氫氣和氧氣(3)水11礦物能源是現(xiàn)代人類社會(huì)賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，世界礦物能源消耗的主要品種仍然以煤、石油、天然氣為主。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572103】(1)試以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n2、CH4為代表，寫出它們?nèi)紵^程的化學(xué)方程式：_、_、_。試比較，當(dāng)三者質(zhì)量相同時(shí)，對(duì)環(huán)境造成的不利影響最小的燃料是_。(2)煤、石油、天然氣又稱為化石燃料，它們儲(chǔ)存的能量均來自綠色植物吸收的太陽能，綠色植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化成_能，光合作用的總反應(yīng)式：_?！窘馕觥肯嗤|(zhì)量的C、CnH2n2、CH4，含碳量越高，生成CO或CO2的量相對(duì)來說越多，對(duì)環(huán)境的不利影響越大，對(duì)環(huán)境造成不利影響最小的是甲烷。【答案】(1)CO2CO22CnH2n2(3n1)O22nCO22(n1)H2OCH42O2CO22H2O甲烷(2)化學(xué)6CO26H2OC6H12O66O2沖A挑戰(zhàn)練12據(jù)報(bào)道，某國(guó)一集團(tuán)擬在太空建造巨大的集光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫氣：2H2O2H2O2。下列說法不正確的是 ()A水的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B氫氣是二次能源C使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)D若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲(chǔ)存起來，可以改善生存環(huán)境A選項(xiàng)A中水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；選項(xiàng)B中在自然界中氫氣無法直接取得，是二次能源；選項(xiàng)C中氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，所以氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)；選項(xiàng)D中生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，則可以對(duì)二氧化碳進(jìn)行循環(huán)利用。13可再生能源是我國(guó)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(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要作用。應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一項(xiàng)重要措施。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572104】下列有關(guān)分析不正確的是()A風(fēng)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(jì)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)化為電能CA、B說法正確；由圖中的電流方向可知，A極應(yīng)為負(fù)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。14保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項(xiàng)全球性重大課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機(jī)，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想，如圖所示： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572105】請(qǐng)回答下列問題：(1)過程的能量轉(zhuǎn)化形式為能轉(zhuǎn)化為_能。(2)斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量見下表：HNHONNO=OE/kJmol1393460941499則N2(g)與H2O(g)反應(yīng)生成NH3(g)的熱化學(xué)方程式為_?！窘馕觥?1)由圖可知，過程是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(2)2N2(g)6H2O(g)=4NH3(g)3O2(g)H2941 kJmol162460 kJmol1(43393 kJmol13499 kJmol1)1 189 kJmol1?！敬鸢浮?1)太陽化學(xué)(2)2N2(g)6H2O(g)=4NH3(g)3O2(g)H1 189 kJmol1