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第2节　能源的综合利用
第1课时　化石燃料的合理使用
1. 能源的分类
(1) 从能源利用的角度,可以分为常规能源(如　　　　)和新能源(如核能、　　　　)。
(2) 从能源是否可以循环再生的角度,可以分为可再生能源(如太阳能、　　　　)和不可再生能源(如煤、　　　　)。
2. 化石燃料:主要包括　　　　、　　　　、　　　　等,它们都是　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源,都属于　　　　物。
(1) 　　　　:称为“工业的粮食”,主要含　　　　元素,还含有　等元素。
(2) 　　　　:称为“工业的血液”,主要成分是多种由　　　　、　　　　元素组成的有机物。
(3) 　　　　:“西气东输”输送的气体,主要成分是　　　　,其在空气中完全燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
3. 化石燃料燃烧造成的环境问题:　　　　　　、　　　　、热污染等。
4. 化石燃料的综合利用
(1) 煤的干馏或炼焦:该过程主要发生的是　　　　变化。
(2) 石油分馏:根据石油中各成分的　　　　不同加以分离,该过程中是　　　　变化。
1. 生产、生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是 (　　)
A. 煤 B. 石油 C. 乙醇 D. 天然气
2. 下列属于不可再生能源的是 (　　)
A. 风能 B. 太阳能 C. 核能 D. 潮汐能
3. 燃料是人类社会重要的能源。下列说法中,不正确的是 (　　)
A. 煤、石油燃烧时产生的氮氧化物不会引起酸雨
B. 石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C. 汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D. 醋酸在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水
4. 页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气,是一种新开发的能源。下列说法错误的是 (　　)
A. 页岩气的主要成分是甲烷
B. 页岩气是不可再生能源
C. 其完全燃烧的化学方程式为2CH4+3O22CO+4H2O
D. 页岩气燃烧放出热量
5. 我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列做法不利于实现此目标的是 (　　)
A. 用太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料的使用
B. 为了实现CO2的零排放,大规模开采可燃冰作为能源
C. 大力植树造林,严禁乱砍滥伐
D. 在日常生活中,倡导“低碳”生活
6. 随着人类对能源的需求日益增长,开发和利用新能源成为越来越迫切的需求。请回答:
(1) 充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,则　　　　燃烧产生的气体更容易导致酸雨。
(2) 为缓解全球性能源危机,人们正积极开发和利用新能源。写出一种新能源:　　　　。
(3) 一定量甲烷(CH4)在氧气中不充分燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水的分子个数比可能为　　　　(填字母)。
A. 1∶1∶6 B. 1∶2∶6 C. 1∶3∶6 D. 1∶4∶6
7. 天然气不仅可以作燃料,而且是重要的化工原料。
(1) 天然气重整可以得到合成气,其反应的微观示意图如图所示,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2) 下列物质仅以合成气为原料不能得到的是　　　　(填字母)。
A. 甲醛(CH2O) 　　　B. 草酸(H2C2O4) 　　　　　　C. 丙氨酸(C3H7O2N)
　　
8. 天然气(主要成分为CH4)作为清洁能源,正逐步走进城乡居民生活。
(1) “西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整,极大改善了沿线居民生活质量。
① 为防止传输天然气的钢管被腐蚀,可采取的措施有　(写一种即可)。
② 天然气的使用可有效减少酸雨形成。下列现象与酸雨有关的是　　　　(填字母)。
A. 石刻文物被腐蚀 B. 全球海平面上升
(2) 工业上以CH4为原料生产H2,制取原理如图所示。已知变换塔、洗涤塔内发生的主要反应依次是CO+H2OCO2+H2,CO2+H2OH2CO3。
① “转化炉”中有H2产生,参加反应的CH4与H2O的质量比为　　　　。
② “洗涤塔”中气体从塔底通入,水从塔顶喷淋。这样操作的优点是
　　　　　　。
③ 若有32 g CH4参与反应(假设各步反应都完全转化),理论上可制得　　　　g H2。
第2课时　清洁能源的开发利用　化学电池的广泛应用
1. 目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳。太阳能的转化和利用的形式通常有　　　　和　　　　。
2. 生物质能:太阳能经过植物的　　　　以有机物质的形式固定下来的能源。可以将生物质直接作为燃料燃烧,也可以转化为沼气、乙醇等后再燃烧。乙醇完全燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3. 电池是一种将　　　　直接转化为　　　　的装置,是一种高效率的能量转化器。电池的应用十分广泛,但随意丢弃废旧电池,会导致　　　　和　　　　。
4. 右图为铜—锌—硫酸铜构成的原电池示意图,可观察到的现象是电极表面产生　　　　,电流计指针偏向　　　　极,溶液颜色变化:　　　　　。化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。其反应实质是　　　　　　　　　　,电子的定向移动形成电流。
5. 氢能
(1) 氢气被看作理想的“绿色能源”,是因为① 　　　　　　　　　　　　;② 　　　　　　　　　　　　;③ 　　　　　　　　　　　　。
(2) 氢能开发与利用面临的困难:① 　　　　　　　　;② 　　　　　　　　。
1. 从环境保护的角度考虑,下列燃料中最理想的是 (　　)
A. 氢气 B. 煤炭 C. 汽油 D. 一氧化碳
2. 下列说法不正确的是 (　　)
A. 潮汐能、风能、太阳能都是可再生能源
B. 减少煤的使用有利于缓解温室效应进一步加剧
C. 煤燃烧产生的CO2和SO2都是形成酸雨的污染物
D. 氢氧燃料电池用作汽车的驱动电源可以减少空气污染
3. 化学兴趣小组进行了两组实验,实验一:如图甲,将除去表面氧化膜的锌片插入盛CuSO4溶液的烧杯中;实验二:如图乙,用导线将除去表面氧化膜的铜片和锌片分别连接到电流表的正、负极,然后把铜片和锌片一起插入盛CuSO4溶液的烧杯中。下列说法正确的是 (　　)
第3题
A. 实验一观察到锌表面有红色物质析出,反应后溶液质量会减小
B. 实验二观察到电流表指针发生了偏转
C. 实验一和实验二都明显体现了化学能转化为电能
D. 实验一不存在电子的得失,实验二存在着电子的得失
4. 化学变化总伴随着能量的变化。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不正确的是 (　　)
第4题
A. 氢气是可再生能源
B. 任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化
C. 氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能
D. 氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能
5. 请回答下列问题:
(1) 工业上一种制取H2的方法为CO+H2OCO2+H2,其生成物CO2和H2在一种新型催化剂作用下进一步反应,其反应微观示意图如图甲,从该示意图可以判断生成物C与D的分子个数比为　　　　。
(2) 利用太阳能将　　　　转化为氢气是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图乙所示。该循环过程中不断消耗的物质是　　　　(填化学式)。
(3) 合金Mg2Cu是一种潜在的储氢材料,该合金在350 ℃时完全吸氢发生反应:2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2;MgH2与水反应生成白色的Mg(OH)2沉淀,并释放出H2,其反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　　
6. 兴趣小组设计简易氢氧燃料电池装置(如图所示)并进行如下实验:
步骤一:断开开关S1,闭合开关S2,观察到一端玻璃管内的液柱接近溢出时,断开开关S2。
步骤二:闭合开关S1观察到电流计的指针发生偏转。
已知:步骤一的目的是电解H2O制取H2和O2。化学反应伴有吸热或放热现象,这是化学能转化为热能;在一定条件下,化学能可与电能等其他形式的能量相互转化。
(1) 下列说法中正确的是　　　　(填字母)。
a. 溶液液柱接近溢出一端的玻璃管内收集到的气体是O2
b. 从开始反应到断开开关S2,溶液中H2SO4的质量分数逐渐增大
c. 该装置能实现化学能和电能之间的相互转化
(2) 能证明处于U形管两端的H2和O2发生反应的现象:电流计指针偏转;　　　　　　　　　　。
第2节　能源的综合利用
第1课时　化石燃料的合理使用
1. (1) 煤(或石油;或天然气)　太阳能(或地热能等合理答案均可)　(2) 氢能(或地热能等合理答案均可)　石油(或天然气等合理答案均可)　2. 煤　石油　天然气　不可再生　混合　(1) 煤　碳(或C)　氢(或H)、氧(或O)、氮(或N)和硫(或S)　(2) 石油　碳(或C)　氢(或H)　(3) 天然气　甲烷(CH4)　CH4+2O2CO2+2H2O　3. 加剧温室效应　酸雨　4. (1) 化学　(2) 沸点　物理
1. C　2. C　3. A　4. C　5. B
6. (1) 煤　(2) 太阳能(合理答案均可)　(3) B　解析:(3) 一定量甲烷(CH4)在氧气中不充分燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水,反应前后碳原子和氢原子的个数不变。设二氧化碳、一氧化碳、水的分子个数分别为x、y、z,则有(x+y)∶2z=1∶4,得(x+y)∶z=1∶2。观察选项,只有B符合要求。
7. (1) CH4+H2OCO+3H2　(2) BC　8. (1) ① 在钢管上涂油漆(合理答案均可)　② A　(2) ① 8∶9　② 增大水与二氧化碳的接触面积,充分吸收二氧化碳　③ 16
第2课时　清洁能源的开发利用
化学电池的广泛应用
1. 热利用　电利用　2. 光合作用　C2H5OH+3O22CO2+3H2O　3. 化学能　电能　水污染　土壤污染　4. 气泡　铜　蓝色变为无色　Zn+CuSO4ZnSO4+Cu　Zn+Cu2+Zn2++Cu　5. (1) ① 氢气在氧气中完全燃烧放出的热量多　② 水可以作为制取氢气的原料,资源不受限制　③ 氢气的燃烧产物是水,不会污染环境　(2) ① 制氢成本高　② 储存和运输要求高
1. A　2. C　3. B　4. B　5. (1) 1∶1　(2) 水　H2O　(3) MgH2+2H2OMg(OH)2+2H2↑　6. (1) bc　(2) 玻璃管内的液柱下降

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