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第五单元燃料与二氧化碳
单元提升卷
可能用到的相对原子质量：C－12　O－16
Ca—40
一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意)
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1. “碳达峰”“碳中和”已经成为热词。下列做法或行为不符合该理念的是(　　)
A．绿色出行 B．植树造林
C．大力推广燃煤发电 D．使用新能源
2．环境和能源是人类生存和发展的基本条件，下列有关环境和能源的说法错误的是(　　)
A．煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料
B．二氧化碳是引起温室效应加剧的主要物质
C．所有化学反应在生成新物质的同时，都伴随着热量的放出
D．太阳能、水能、风能是人类正在利用和开发的重要能源
3．H2是一种具有广泛用途的物质。下列有关氢气的叙述错误的是(　　)
A．可用H2填充探空气球是因为相同条件下H2的密度最小
B．H2具有可燃性，可以作燃料
C．点燃H2时一定会发生爆炸
D．H2是由氢元素组成的一种单质
4．性质决定用途。下列物质的性质与其用途不相符的是(　　)
A．石墨具有优良的导电性——用于制铅笔芯
B．C60分子很稳定，有超导性——广泛应用于超导领域
C．金刚石是天然存在的最硬的物质——用于制钻探机的钻头
D．木炭具有吸附性——可用于吸附色素和异味
5．如图所示，下列实验不能达到目的的是(　　)
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A．图甲：能成功制取并收集二氧化碳
B．图乙：若试剂为足量澄清石灰水，则可检验二氧化碳
C．图丙：用于干燥二氧化碳，则气体应从a端进，b端出
D．图丁：可用于证明二氧化碳密度比空气的大，且能灭火
6．碳纳米管是碳单质的一种。下列说法错误的是(　　)
A．碳纳米管能在氧气中燃烧生成CO2
B．碳纳米管在一定条件下转化为石墨是化学变化
C．碳纳米管与金刚石、石墨的性质完全相同
D．碳纳米管的优良性能可能与其结构有关
7．构建知识网络能提高学习效率。如图为有关CO2的知识网络图，以下判断错误的是(　　)
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A．物质①中碳元素的化合价为＋4
B．物质②中阳离子符号为Ca＋2
C．物质③由两种元素组成
D．物质③完全燃烧的化学方程式为CH4 ＋2O2CO2 ＋2H2O
8．下列实验设计能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验设计
A 除去二氧化碳中的少量一氧化碳 在氧气流中点燃
B 除去CaCO3中的CaCl2 溶解、过滤、洗涤、干燥
C 鉴别H2、CH4、CO三种气体 分别点燃气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
D 除去氧气中的少量氮气 将气体缓缓通过灼热的铜网
9.某兴趣小组设计如图所示的装置，测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数。下列说法错误的是(　　)
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A．可通过上下移动c管检查装置的气密性
B．油是防止二氧化碳溶于水使测定结果偏大
C．反应产生的二氧化碳使得b管内压强增大
D．a管的作用是平衡试管和分液漏斗内压强
10．我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理：①利用太阳能光伏发电，②电解水获得H2，③H2与CO2反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列说法错误的是(　　)
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A．反应Ⅱ属于化合反应
B．太阳光属于可再生能源
C．H2是理想的清洁、高能燃料
D．该反应能缓解温室效应
二、填空题(本题包括5小题，共43分)
11．(8分)请将下列物质的序号填入相应的空格中(每种物质限选一次)。
①一氧化碳　②活性炭　③氢气　④氧气
(1)用于急救病人的气体是________。
(2)用于冰箱除异味的是________。
(3)易与血红蛋白结合的有毒气体是________。
(4)既能用排水法又能用向下排空气法收集的气体是________。
12．(8分)(1)金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同单质，它们的化学性质相似，但物理性质相差很大，其原因是__________________________。
(2)写出石墨完全燃烧的化学方程式：______________________；工业上可以将石墨制成电极的原因是______________________。
(3)木炭的主要成分与上述三种物质相同。木炭完全燃烧的产物能使紫色石蕊溶液变红，其原因是________________________(用化学方程式表示)。
13．(8分)汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染，能引起光化学烟雾等污染现象。
(1)汽油的主要成分是碳氢化合物，请说明汽车尾气中含有CO的原因：__________________________________________。
(2)汽油是石油分馏得到的产品，石油是__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)如图是尾气催化转化装置，请写出该反应的化学方程式：________________________。
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(4)下列有助于提升空气质量的措施是______(填字母)。
A．积极植树造林 　　　　B．工业废气直接排放
C．大力推进新能源汽车的使用
14．(11分)我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量捕集、利用和封存不可避免的碳排放。
(1)“碳减排”。从能源结构看减排。我国近20年一次能源消费结构对比如图1所示。
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①根据图1，2000～2020年能源消费结构中逐渐升高的是________________________。利用天然气代替含硫煤作为家庭燃料的优点是可以减少____________的排放；
②下列燃料在O2中燃烧时，不会产生CO2的是________(填字母)；
A．天然气　　B．氢气　　C．肼(N2H4)
③大气中二氧化碳含量升高会引起____________________加剧。
(2)“碳捕获”。利用化学方法吸收CO2是实现“碳捕获”的方法之一。海水吸收CO2的产物是________(填化学式)。若用石灰乳(主要成分是氢氧化钙)“捕获”CO2，反应的化学方程式为__________________________。
(3)“碳利用”。我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2的转化。反应原理如图2所示：
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①反应前后未发生改变的微观粒子有________________________；
②上述反应的化学方程式为________________________。
(4)在日常生活中，践行“低碳生活”的理念有__________________________(写一条)。
15．(8分)氢气是最理想的清洁、高能燃料。工业上用煅烧黄铁矿(主要成分FeS2)产生二氧化硫，再通过下列工艺流程制取氢气。
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(1)HI进入膜反应器中发生的化学反应属于____________(填基本反应类型)。
(2)该生产流程中可循环利用的物质是______________________________________________________________(填化学式)。
(3)反应器中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(4)该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品硫酸，还可以__________________________。
三、实验与探究题(本题包括2小题，共18分)
16．(9分)CO2对人类生存、生活有着重大影响，某小组的同学们对CO2的相关知识进行如下探究。
(1)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)图1所示的仪器D的名称为__________，组装制取CO2的发生装置应选用的仪器为________(从A～E中选)。
INCLUDEPICTURE"24J-48.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\25秋\\9化科学\\24J-48.tif" \* MERGEFORMATINET 图1
(3)小组的同学们用图2甲所示装置制备二氧化碳。该发生装置的优点是____________________，用该装置制备CO2时，若夹紧止水夹，“多孔隔板处”依次观察到的现象是________(用字母a、b、c对图2乙所示现象进行排序)。
INCLUDEPICTURE"24J-49.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\25秋\\9化科学\\24J-49.tif" \* MERGEFORMATINET 图2
(4)为制得CO2的水溶液，CO2应从图3丙装置的________(填“m”或“n”)端通入。将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图3丁所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是______________________________________________。当试管内液面如图3丁所示时，试管内气体压强________(填“＞”“＝”或“＜”)外界大气压强。
INCLUDEPICTURE"24J-50.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\25秋\\9化科学\\24J-50.tif" \* MERGEFORMATINET 图3
17．(9分)氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式探究。
任务一：调查氢能制取方法
【咨询专家】该小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。
【交流讨论】(1)近年来，能用来发电的可再生能源有__________(写一种)。
(2)化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有__________________。
任务二：探究氢能应用优势
【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么？
【进行实验】(3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气，在__________________________________________________________ __________________________________________________________ 均有水生成
Ⅱ.迅速把Ⅰ中的烧杯倒转过来，分别注入少量澄清石灰水，振荡 罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊，而氢气火焰上方的烧杯内无明显现象 __________________________________________________________________
【反思评价】(4)通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是________________________________________________________________。
任务三：调研氢能储存手段
【查阅资料】(5)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是______________。
任务四：展望氢能发展前景
【市场调研】(6)目前，氢燃料电池在公共交通工具中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的化学方程式为____________________________。
INCLUDEPICTURE"25kqj-55.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\25秋\\9化科学\\25kqj-55.tif" \* MERGEFORMATINET
未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。
【成果分享】通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。
四、计算题(本题包括1小题，共9分)
18．(9分)《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，“烧石成灰”发生的反应为CaCO3CaO＋X↑。
(1)X的化学式是________，其中碳元素的质量分数为________(结果精确到0.1%)。
(2)用10 t石灰石(含碳酸钙80%)制取氧化钙，能生成氧化钙的质量是多少？
答案
一、1.C　2.C　3.C　4.A　5.A　6.C　7.B　8.B　9.B
10．A
二、11.(1)④　(2)②　(3)①　(4)③
12．(1)碳原子的排列方式不同
(2)C＋O2CO2；石墨具有优良的导电性
(3)CO2＋H2O===H2CO3
13．(1)氧气不足时，汽油不充分燃烧生成一氧化碳
(2)不可再生　(3)2CO＋2NO2CO2＋N2
(4)AC
14．(1)①天然气和非化石能源；二氧化硫(或SO2)　②BC　③温室效应
(2)H2CO3；CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
(3)①碳原子、氢原子、氧原子(或C、H、O)
②CO2＋3H2CH3OH＋H2O
(4)乘坐公共交通工具出行(合理即可)
15．(1)分解反应　(2)I2
(3)2H2O＋SO2＋I2H2SO4＋2HI
(4)处理有害气体二氧化硫，减少污染(合理即可)
三、16.(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)长颈漏斗；ACD
(3)可以控制反应的发生与停止；cba
(4)m；将带火星的木条伸入收集气体的试管中，木条复燃，说明是氧气；＜
17．(1)太阳能(合理即可)　(2)会产生大量污染物
(3)Ⅰ.火焰上方罩一个干冷的小烧杯；烧杯内壁均有水雾生成　Ⅱ.氢气燃烧不生成二氧化碳，天然气燃烧生成二氧化碳
(4)燃烧产物只有水，不会对环境造成污染
(5)分子间的间隔　(6)2H2＋O22H2O
四、18.(1)CO2；27.3%
(2)解：10 t石灰石中碳酸钙的质量为10 t×80%＝8 t。
设能生成氧化钙的质量是x。
CaCO3CaO＋CO2↑
100 56
8 t x
＝　x＝4.48 t
答：能生成氧化钙的质量是4.48 t。

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