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第4章　可持续发展
第2节　能源及其利用
基础过关全练
1.(2022北京中考)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.(2023浙江舟山金衢山五校联盟期中)人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗,由于人口的急剧增加和经济的不断发展,能源的消耗持续增长。下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是(　　)
A.太阳能　　B.石油
C.天然气　　D.核能
3.(2022广东广州中考)如图为我国不同年份的能源结构图。下列说法不正确的是 (　　)
A.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C.天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
4.(2022 河北中考)2021年河北省PM2.5平均浓度同比下降15.3%,改善幅度为“十三五”以来最高。下列举措不能改善空气质量的是 (　　)
A.开发利用新能源　　B.推进低碳交通运输
C.提高森林覆盖率　　D.增高炼铁厂的烟囱
5.(2022四川绵阳模拟)研究能源利用,实现可持续发展是21世纪各国共同任务。能源按照不同的方式进行分类,下列四种能源中,能归入图示阴影部分的是(　　)
A.电能　　 B.核能
C.太阳能　　D.化石能源
6.(2021黑龙江哈尔滨中考)下列关于资源、能源的叙述错误的是 (　　)
A.空气是人类生产活动的重要资源
B.燃料充分燃烧,对于节约能源非常重要
C.因为海水淡化已经广泛使用,所以不用担心淡水资源短缺
D.废旧电池的回收,不仅可以节约金属资源,还可以减少对环境的污染
7.(2021浙江宁波月考)(1)2021年3月20日,三星堆祭祀区在5号祭祀坑中发现了半张体量非常大的黄金面具,据考证该面具距今5 000年至3 000年左右。初步检测发现,此次发现的黄金面具含金量大约为84%,出土的面具剔去泥土后,大部分仍然金光闪闪,灿烂夺目。请根据以上文字写出黄金的化学性质:　　　　　　　(写一条)。
(2)乙醇燃料作为一种新型能源,主要通过微生物发酵得来,又称生物能源,可在一定程度上减少对大气的污染,乙醇燃料属于　　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源。现将质量为140 g的酒精完全燃烧一半,释放出的热量为　　　J,若这些热量的20%被温度为20 ℃、质量为2.5 kg的水吸收,则水升高的温度是　　　℃。[q酒精=3.0×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
能力提升全练
8.(2023浙江宁波鄞州期中,6,★☆☆)“信息”“材料”“能源”被称为新科技革命的三大支柱,下列叙述不正确的是 (　　)
A.塑料制品的广泛应用“有百利而无一害”
B.太阳能、氢能将是未来发展的主要能源
C.新型材料将在航空航天领域中得到广泛应用
D.用乙醇汽油作为汽车的燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染
9.(2023浙江金华义乌绣湖中学期中改编,1,★☆☆)2022北京冬奥会为世界奉献了一场精彩、非凡、卓越的奥运盛会。在本届冬奥会上,中国再一次为世界绿色、低碳、可持续发展课题交上了完美的答卷。下列措施不符合绿色奥运理念的是 (　　)
A.冬奥会场馆80%以上使用节能与清洁能源车辆
B.大规模采用二氧化碳跨临界直冷制冰
C.采用氢能作为火炬能源
D.为观众免费提供大量的一次性用品
10.(2021江西中考,14,★☆☆)2021年江西省自主设计的“人造太阳”首次成功放电。
(1)“人造太阳”合理利用了可控核聚变,氘、氚是核聚变的热核材料。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氚 1 2 x
①氘和氚属于　　　(选填“同种”或“不同种”)元素的原子,上表中x=　　　。
②贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火,据此推测氘气具有的化学性质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“人造太阳”将为人类提供永不枯竭的清洁能源,除核能外清洁能源还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　(任写一种)。
素养探究全练
11.【学科素养·科学思维】(2021江苏苏州中考)天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于　　　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1 g天然气和1 g煤,产生的CO2及热量的对比如下图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48∶5,则X的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
基础过关全练
1.C　煤、石油、天然气属于三大化石燃料。乙醇可用粮食来制取,属于可再生能源,不属于化石燃料。
2.A　太阳能是直接从自然界获取的能源,属于一次能源、可再生能源,石油是直接从自然界获取的能源,属于一次能源,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。天然气是直接从自然界获取的能源,属于一次能源,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。核能属于一次能源;不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。故D选项错误。
3.D　根据题图数据比较可知,我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势,A正确;加大水电、风电的开发利用可以减少化石能源的利用,减少污染物的排放,有利于减少环境污染,B正确;天然气燃烧生成二氧化碳和水,因此天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料,C正确;液氢用作火箭燃料是因为氢气的热值高,并不是氢气易于贮存和加注,D错误。
4.D　开发利用新能源减少对环境的污染,有利于改善空气质量;推进低碳交通运输减少含碳物质的排放,减缓温室效应,有利于改善空气质量;提高森林覆盖率可以净化空气,防风固沙,有利于改善空气质量;增高炼铁厂的烟囱不能减少污染物的排放量,不能改善空气质量。故选D。
5.C　太阳能属于可再生能源,也属于一次能源,同时属于新能源。故选C。
6.C　空气是人类生产活动的重要资源,A正确;燃料充分燃烧可以放出大量的热,且减少污染物的排放,有利于节约能源和环境保护,B正确;地球上的淡水资源有限,而海水淡化的成本较高,C错误;电池中含有有毒的重金属,废旧电池的回收,不仅可以节约金属资源,还可以减少对环境的污染,D正确。
7.(1)稳定性
(2)可再生　2.1×106　40
解析　(1)考证该面具距今5 000年至3 000年左右,出土的面具剔去泥土后,大部分仍然金光闪闪,灿烂夺目可知,黄金不易与其他物质发生化学反应,即黄金的化学性质稳定。(2)乙醇燃料主要通过微生物发酵得来,可以在短时间内得到补充,因此属于可再生能源;酒精燃烧放出的热量:Q=qm=3.0×107 J/kg×0.07 kg=2.1×106 J;水升高的温度Δt===40 ℃。
能力提升全练
8.A　合成材料给人类带来方便的同时,大量的废弃物严重污染了环境,如废弃塑料形成的“白色污染”,A错误;太阳能、氢能都是未来发展的新能源,B正确;新型材料在航天领域被广泛应用,如飞船外壳的耐高温材料、接收发送信息的记忆材料等,C正确;乙醇是可再生能源,用乙醇汽油作为汽车的燃料,可以节省化石燃料,且乙醇燃烧后不会污染大气,D正确。
9.D　冬奥会场馆80%以上使用节能与清洁能源车辆,可减少环境污染,符合绿色奥运理念;冬奥会采用二氧化碳跨临界直冷制冰代替氟利昂等制冷剂,具备环保节能、安全无毒等优点,符合绿色奥运理念;氢气燃烧产物是水,无污染,是最理想的能源,符合绿色奥运理念;为观众免费提供大量的一次性用品,会产生大量的垃圾,而且会浪费大量资源,不符合绿色奥运理念。故选D。
10.(1)①同种　1　②可燃性　(2)太阳能(合理即可)
解析　(1)①元素是具有相同质子数的一类原子的总称,由于氘和氚具有相同的质子数,因此它们属于同种元素的原子;由表格信息可知,由于质子数=核外电子数,因此表中x=1;②贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火,据此推测氘气具有的化学性质是可燃性。(2)清洁能源有太阳能、风能、地热能、氢能等。
素养探究全练
11.(1)不可再生　(2)等质量的天然气燃烧产生的二氧化碳少,产生的热量高　(3)化学能转化为电能　(4)CH4+CO22CO+2H2　(5)C8H10
解析　(1)天然气属于不可再生能源。(2)根据题图可以看出,用等质量天然气和煤作燃料,天然气具有燃烧产生的二氧化碳少,产生的热量高的优点。(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为化学能转化为电能。(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2,该反应的化学方程式为CH4+CO22CO+2H2。(5)设X的化学式为CxHy,则有12x+1y=106,12x/y=48/5,解得:x=8,y=10,故X的化学式为C8H10。

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