资源简介

第1节　能源的综合利用
知识点 1　化石燃料
1.下列燃料中,属于可再生能源的是 (　　)
A.石油 B.煤
C.天然气 D.酒精
2.常见的能源有化石燃料、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　等;解决能源危机的一般方法有:尽可能减少能源的消耗,增加能源的利用率,开发利用太阳能、氢能和核能等。
3.当今世界最重要的三大化石燃料是　　　　　、　　　　　和　　　　　,这些埋藏在地下不能再生的燃料资源将日趋枯竭,应大力开展化石燃料的综合利用,提高它的利用价值,如石油　　　　,用煤　　　　、生产煤气等。
4.南海蕴藏着丰富的石油、天然气等资源,其中天然气的主要成分是　　　　(填化学式),其在充足的氧气中燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　,天然气不完全燃烧会产生的一种有毒气体是　　　　,因此使用燃气热水器时,防止发生中毒的做法是　　　　　　　　　　　　(写出一种即可)。
知识点 2　新能源
5.新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。下列属于新能源的是 (　　)
A.天然气 B.石油
C.氢气 D.煤
6.如图是我国倡导的碳资源的转化与循环利用示意图。下列相关做法与该图体现的理念不符的是 (　　)
A.将秸秆加工转化为酒精燃料
B.二氧化碳作为原料生产尿素
C.过度开采煤、石油作为燃料
D.将石油精炼,制备合成材料
7.如图所示,科学家提出一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系。下列说法不正确的是 (　　)
A.氢气作燃料的优点是燃烧热值高,产物无污染
B.在此循环中发生了反应:2H2O2H2↑+O2↑
C.燃料电池可以将化学能转化为电能
D.光照条件下分解水,亟待解决的问题是寻找合适的催化剂
8.用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜,用导线将铜片和锌片分别连接到电流表的正、负极,然后把锌片和铜片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中(如图 所示)。
(1)实验中可以观察到的现象有:
①　 ;
②　 ;
③　 ;
④电流表指针偏向　　　　(填“铜”或“锌”)片。
(2)实验中发生能量变化的形式是由　　　　能转变为　　　　能,发生这种能量变化的化学方程式是　 。
9.[2020·湘潭改编] 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)我国南海蕴藏着丰富的“可燃冰”能源,“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物。甲烷除用作燃料外,在工业上也有很多用途。科学家探索出在一定条件下用甲烷为原料制成金刚石的方法,写出该反应的化学方程式:　 。
(2)目前,我国的一些地区正在使用乙醇汽油(在汽油中加入适量乙醇)作为汽车燃料,写出乙醇燃烧的化学方程式:　 , 这样做的优点有　　　　(填字母)。
A.可适当节省石油资源
B.在一定程度上减少汽车尾气的污染
(3)为缓解全球性能源危机,人们正积极开发利用新能源,请列举出一种新能源:　　　　
　　。
10.为了节能,燃烧前常将汽油(含C8H18等)喷成雾状,目的是 (　　)
A.减少O2消耗量
B. 增大汽油与空气的接触面积
C.降低汽油着火点
D. 升高汽油着火点
11.下列有关“光伏电池”能量形式转化的叙述正确的是 (　　)
A.化学能转化为电能
B.电能转化为化学能
C.太阳能转化为电能
D.风能转化为电能
12.[2020·攀枝花] “化学链燃烧”是燃料不直接与空气接触的燃烧,是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料在较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率等特点。氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧”过程如图。与直接燃烧甲烷相比,下列对该技术的评价错误的是 (　　)
A.反应更充分、能源利用率高
B.较安全,减少爆炸风险
C.消耗等质量甲烷,参加反应的氧气较少
D.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
13.[2020·泸州改编] 页岩气是藏身于地下3000多米的页岩层裂缝中的天然气,在此高压环境中,还有部分页岩气溶解于裂缝中存在的少量石油里。目前,开采页岩气时要从地表钻井到页岩层,向地下压入大量水和沙,使页岩气所在的地层产生缝隙,因压强降低,页岩气将从其藏匿处逸出。这些水和沙将被抽回地面,形成返排液。
请回答下列问题。
(1)页岩气中主要成分的化学式是　　　　,溶解在石油中的页岩气逸出的原因是　
　。
(2)页岩气中还可能含有乙烷(C2H6),写出乙烷完全燃烧的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　。
(3)返排液是油、水溶液和沙组成的混合物。从返排液中分离出沙的实验操作名称是　　　　。下表是某返排液中水溶液的主要成分及其含量,质量分数最高的金属离子是　　　　,这些离子在返排液中的含量远高于自然水。
离子 K+ Ca2+ Mg2+ HC Cl-
含量/(mg·L-1) 310 491 129 470 26.1
(4)结合上文及以上问题分析回答:开采时可能产生的主要环保问题是　　　　　　(写一点),你的解决建议是　 。
14. [2020·苏州改编] 氢气被看作理想的能源,氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.氢气的制取
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　。
(2)水热分解也可制得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。图中曲线A、B对应的微粒依次是　　　　　(填化学符号)。
Ⅱ.氢气的储存
(3)一种镁铜合金可用于储氢。
①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼过程中需要通入氩气,其目的是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
②350 ℃时,该镁铜合金与氢气反应,生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中氢元素的质量分数为7.7%。该化合物的化学式为　　　　。
考|题|展|示
15.[2021·天津] 第24届冬季奥运会将于2022年在北京举办,为落实“绿色冬奥”的理念,冬奥会使用的汽车燃料从环保的角度考虑,最理想的是(　　)
A.氢气 B.天然气
C.酒精 D.汽油
答案
1.D　三大化石燃料包括煤、石油、天然气,属于不可再生能源;酒精可通过粮食发酵来制取,属于可再生能源,不属于化石燃料。
2.风能　地热能　电能　太阳能　核能
3.煤　石油　天然气　分馏　炼焦
4.CH4 　CH4+2O2CO2+2H2O　CO　保持通风(或将燃气热水器安装在浴室外等,合理即可)
天然气的主要成分是甲烷(化学式为CH4),甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;天然气在不完全燃烧时会产生一种有毒的气体一氧化碳,一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合,严重时会使人缺氧窒息死亡;为防止中毒,使用燃气热水器时,应保持通风或将燃气热水器安装在浴室外等。
5.C　煤、石油、天然气是常见的三大化石燃料。氢气燃烧时热值高,生成物为水,对环境无污染,属于新能源。
6.C　过度开采煤、石油作为燃料,既浪费资源与能源,又会造成环境污染。
7.B　氢气作燃料的优点是制取原料来源广泛、燃烧热值高、产物无污染;在该循环中水分解是在光催化剂作用下,化学方程式应为2H2O2H2↑+O2↑;燃料电池是将燃料中的化学能转化为电能的装置;光照条件下分解水,亟待解决的问题是寻找合适的催化剂。
8.(1)①锌片逐渐溶解　
②铜片上红色固体增加
③溶液蓝色变浅　
④铜
(2)化学　电　Zn+CuSO4ZnSO4+Cu
此实验中锌与硫酸铜溶液反应时,在铜片上有铜析出,与锌片单独插入硫酸铜溶液中现象不同。
9.(1)CH4C+2H2
(2)C2H5OH+3O22CO2+3H2O　AB
(3)太阳能(合理即可)
10.B　为了使汽油充分燃烧,减少有害物质的产生,化油器将汽油喷成雾状,以增大汽油与空气(或氧气)的接触面积,使汽油充分燃烧。
11.C　12.C
13.(1)CH4　压强降低,气体的溶解度随着压强的降低而减小
(2)2C2H6+7O24CO2+6H2O
(3)过滤　Ca2+
(4)水体污染　对返排液集中净化处理
(2)在点燃的条件下,乙烷与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为2C2H6+7O24CO2+6H2O。(3)返排液是油、水溶液和沙组成的混合物。从返排液中分离出沙是将液体与固体分离,实验操作名称是过滤;由表格中的数据可知,质量分数最高的金属离子是钙离子。(4)开采过程中,若返排液泄漏会造成水体污染,所以要对返排液集中净化处理。
14.(1)2H2O2H2↑+O2↑
(2)H、O
(3)①作保护气,防止熔炼时镁、铜与空气中的氧气反应　②MgH2
(2)水分解时水分子分成氢原子和氧原子,曲线A表示微粒的含量约是曲线B表示微粒的2倍,则曲线A、B对应的微粒分别是H、O。(3)①高温时镁、铜能和空气中的氧气反应,通入氩气的目的是作保护气,防止熔炼时镁、铜与空气中的氧气反应。②设该化合物的化学式为MgaHb,化合物中氢元素的质量分数为7.7%,则×100%=7.7%,解得a∶b=1∶2,则该化合物的化学式为MgH2。
15.A

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