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科普阅读题
请认真阅读下列材料，回答有关问题。
材料一：乘联会发布今年1~4月份我国新能源电动汽车的销量数据，比亚迪排名第一、大部分新能源电动汽车使用锂电池驱动，比亚迪公司生产的锂电池——“刀片电池” 中的正极材料之一为LiFePO4。LiFePO4可用FePO4、LiOH和H2C2O4为原料反应制得。
材料二：金属锂（Li）的熔点低、密度小、质地软，能与水反应生成LiOH。
（1）锂的物理性质有__________（写一点即可）。
（2）LiOH中锂元素的化合价为________。
（3）用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成LiFePO4请补充完整下列化学方程式：2FePO4+6H2C2O4+2LiOH2LiFePO4+7CO2↑+5CO↑+7______。
（4）相对于传统然油车，新能源电动汽车所具有的优点是______________（写一点即可）。
2．地球是一个美丽的“水球”，表面约 71%被水覆盖，淡水仅占总水量的 2.5%；其余是海水或咸水海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。

依据上文，回答下列问题。
（1）全球海水淡化水用途排在首位的是__________。
（2）热分离法中，水发生了__________(填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是__________________ 。
（3）石墨烯海水淡化膜允许__________通过。
（4）石墨烯、金刚石和 C60属于碳单质，下列说法正确的是____（填字母）。
a. 都由碳元素组成
b. 都由碳原子构成
c. 物理性质相似
（5）提出爱护水资源的一条建议_______。
3．阅读下面科普短文。氢能是公认的高热值清洁能源。目前，氢气的来源如图1所示。化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应：，是化石资源制氢过称中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下，多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图2所示。
电解水制氢过程简便，但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向，“人造太阳”的探索也就应运而生。我囯“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。2020年4月，“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒，取得重大突破。除了氢气的生产，其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。
依据文章内容回答下列问题。
（1）目前氢气的主要来源是_________。
（2）图2中，催化剂为2%Au/a-MoC时，CO转化率和温度的关系是___________。
（3）根据下表信息可知氘、氚都属于氢元素，理由是________。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氚 1 2 1
（4）下列说法正确的是_______（填序号）。
A．a-MoC可使CO转化率接近100%
B．水电解制氢的不足是造价高昂
C．利用太阳能制氢是未来发展方向
D．“东方超环”利用核聚变提供能量
4．阅读下列短文，回答相关问题。
目前我国的能源结构中以煤（高碳）、石油（中碳）、天然气（低碳）为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生CO2，CO2是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。
CO2也是巨大的碳资源。目前，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据CO2与其他能源的耦合方式不同，CO2的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：CO2耦合化石能源的转化利用技术。如CH4与CO2催化重整为H2与CO。
途径2：CO2耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇（CH3OH）的工艺。
途径3：CO2直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将CO2直接转化为化学原料或燃料。
（1）写出自然界中吸收CO2的一条途径： 。
（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。
（3）我国科学家将CO2直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，则R的化学式是 。
（4）写出CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇（CH3OH）的化学方程式： 。
（5）下列叙述正确的是 （填序号）。
a．H2、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化
b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题
c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展
5．阅读下面的科普短文，回答相关问题
氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年，弗里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图（左）所示。为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图（右）所示。1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
（1）工业上可用_________的方法获得合成氨的原料N2。
（2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为_______。
（3）从“合成塔”中出来的气体是_______（填“纯净物”或“混合物”）。
（4）科学家研究合成氨反应催化剂的目的是________。
（5）按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是______（填字母）。
A．200大气压、300℃
B．200大气压、500℃
C．400大气压、300℃
D．400大气压、500℃
6．阅读下面科普短文。
自然界是一个碳的世界。首届上海国际碳中和博览会于2023年6月在国家会展中心举办，减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。
碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图一、
CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图二、
依据文章内容回答下列问题：
（1）自然界碳的循环中，化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
（2）排入大气中的CO2越来越多，导致 效应增强。
（3）过量的二氧化碳进入海洋，使海洋酸化，发生反应的化学方程式为 。
（4）由图可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
（5）对比图中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时， 。
7．“打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术，其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先，将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中，熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃。
打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中，铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化，形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花。
综上所述，打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中，这一景象不仅展示了匠人的技艺，也体现了自然力的美妙作用。
（1）生铁熔化为铁水属于 变化，从微观角度分析，该变化的微观实质是 。
（2）使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是 。
（3）熔铁罐用的胶泥具有的性质是 （写一点）。
（4）表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，发生的反应的化学方程式为 （写1个）。
（5）打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的 有关。
8．阅读短文，回答问题。
空间站中的氧气和水
我国已成功实现在空间站中氧气和水等物质的“自产自销”。通过收集航天员尿液、汗液和呼出的水汽，深度净化，再生为饮用水，使得空间站水资源的利用率达85%。空间站利用太阳能电池板供电，实现氧气和水的再生(如图)，该系统把水资源利用率提高到95%以上。
（1）空间站中，实现氧气和水再生所需的电能来自 (写能源名称)。
（2）实验室利用加热固体方法制氧气的原理为 (用化学方程式表示)。该方法不适用于空间站提供氧气，理由是 (写一条)。
（3）下列有关水循环系统分析正确的是 (填标号)。
A．该系统利用催化剂可增加水的质量
B．系统中氢原子利用率没有达到100%
C．可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体
（4）图中空间站内产生甲烷的反应物有 (填化学式)。
9．阅读下面的科普短文，回答相关问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物( ( 由甲烷分子和水分子 组成) ) ，还含少量二氧化碳等气体。 甲烷水合物的分子结构就像一个一个由若干个水分子组成的笼子，每个笼子里“关”一个甲烷分子。
温度不高、压力足够大、有甲烷气源时甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能 稳 定存在的压强和温度范围如题21 图所示。
1体积可燃冰可储载约164 体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料，可制造炭黑、乙炔、氰化氢等。
由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害 10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸。所以可燃冰的开采困难。
(1) 可燃冰属于____________ ( 填“纯净物”或“混合物”) 。
(2) 可燃冰形成的适宜条件是______________。
A. 高温高压 B. 低温低压
C. 低温高压 C. 高温低压
(3) 可燃冰作为能源的优点是______________。
(4) 甲烷(CH4 ) 完全燃烧的化学方程式为___________。
(5) 有关可燃冰的说法正确的是____________。
A. 可燃冰与干冰成分相同
B. 在1 atm 和15 ℃时，可燃冰能稳定存在
C. 可燃冰开采时若出现差错，可能引发严重的环境灾害
10. 天然气不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。经过多年努力，我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。
方法一：煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二：开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源。
方法三：开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生井喷意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
根据以上材料，回答下列问题：
（1）方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用_________。
（2）方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：CO+3H2CH4+H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为________________(写化学方程式)。
（3）从物质分类角度分析，方法二中的煤层气属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
（4）根据方法三，判断有关可燃冰的说法正确的是_____。
A．在15℃和100 atm时，可燃冰能稳定存在
B．可燃冰开采时若出现差错，可能导致严重的自然灾害
（5）“碳中和”中的“碳”是指_________(填“CO”或“CO2”)。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是_________。
A．植树造林 B．焚烧秸秆
C．节能减排 D．燃放烟花

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