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九年级化学上册新人教版第七单元《能源的合理利用与开发》单元测试题
一、单选题
1．利用膜分离技术进行多级分离可以实现含氧量(体积比)超过90%的“富氧空气”，下列说法正确的是
A．“富氧空气”可以提高燃烧效率，因此可以用作助燃剂
B．“富氧空气”可以完全替代普通空气用于所有场合
C．“富氧空气”因纯度不够不能代替用于医疗急救
D．“富氧空气”是一种纯净物
2．人类离不开空气，下列有关空气及其成分的说法不正确的是
A．空气中供给呼吸的是氧气
B．稀有气体可用做霓虹灯
C．空气污染物中除PM2.5外，还有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等
D．煤燃烧产生的二氧化碳、二氧化硫会形成酸雨
3．下列有关燃烧和灭火的说法中，错误的是
A．水能灭火，主要是因为水蒸发吸热，降低了可燃物的着火点
B．工厂锅炉用煤加热时，会将煤加工成粉末状，可使煤燃烧更剧烈、更充分
C．二氧化碳灭火器可用于扑灭图书、档案、精密仪器等的失火
D．发生火灾时应用湿毛巾捂住口鼻，降低姿势迅速逃离
4．人类照明利用的能源和使用的材料变迁情况如图，下列说法不正确的是
A．从火把到LED灯的发展，体现了化学在能源利用与材料开发领域的作用
B．用白炽灯和LED灯照明相对于使用火把和煤油灯更方便清洁
C．白炽灯中填充N2可防止灯丝在高温下氧化，延长使用寿命
D．LED灯的发光元件为电致发光的半导体材料，其发光时电能转化为化学能
5．下列有关实验的设计不能达到实验目的的是
A．测定空气中氧气的含量
B．探究分子在不断运动
C．验证燃烧需要温度达到着火点
D．证明木炭燃烧生成二氧化碳
6．我国西汉彩绘雁鱼青铜灯及其示意图如图所示。灯是带导烟管的灯，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体，可减少室内烟负，具有实用性、艺术性和科学性。下列说法正确的是
A．闭合灯罩可使灯火熄灭，原理是清除可燃物
B．雁体的水可吸收燃烧产生的烟气和一氧化碳，减轻空气污染
C．雁体的水吸热可减少燃料的挥发损失
D．看到有大量黑烟产生时，应旋转灯罩调小进风口
7．逻辑推理是化学学习常用的思维方法，下列推理正确的是
A．化学变化常伴随能量的吸收或释放、故有能量吸收或释放的变化都是化学变化
B．同种元素组成的纯净物属于单质，则由同种元素组成的物质一定是单质
C．点燃氢气之前要验纯，则点燃一切可燃性气体之前都要验纯
D．化学反应都遵循质量守恒定律，因此4g 氢气和4g 氧气充分反应，生成8g水
8．如图所示向装置甲中通入空气，将甲中的热水压入乙中，直至甲中白磷露出水面，甲、乙中的白磷均燃烧(已知：白磷的着火点为，红磷的着火点为)。下列说法错误的是
A．甲中白磷燃烧说明燃烧需要可燃物与空气接触
B．乙中白磷燃烧说明燃烧需温度达到其着火点
C．两处的白磷可以回收重复使用
D．该实验说明灭火只需破坏燃烧的一个条件即可
9．天然气的主要成分是甲烷(CH4)。当氧气不足时，甲烷燃烧会生成物CO、CO2和H2O，若一定质量的甲烷燃烧生成CO和CO2的混合气体总质量为100g，其中该混合气体碳元素占36%，则同时生成的H2O质量为
A．36 g B．48 g C．54 g D．108g
10．绘制碳循环简图（如右图）。下列有关说法错误的是
A．绿色植物通过光合作用吸收CO2
B．化石燃料完全燃烧转化为CO2
C．海水吸收CO2生成稳定的碳酸
D．大气层的CO2能产生温室效应
二、填空题
11．火折子被称为古代的“打火机”，燃芯由S、KNO3、薯藤和棉花等制成，结构如图。
(1)原料：火折子中燃芯属于 （填“混合物”或“纯净物”）。KNO3由 种元素组成，其中原子团的名称是 。
(2)反应：火折子中发生的化学反应之一：，X的化学式是 。
(3)使用：需要火源时，拔开火折子的竹帽，一吹燃芯上的火星即复燃，其原因是 ；旋转竹帽使竹筒和竹帽上小孔的位置错开，形成密封，燃芯上的火星就会熄灭，其原因是 。
12．对比实验是化学探究中常用的学习方法，利用对比实验再认识燃烧条件。
（一）燃烧的条件
利用如图装置探究“可燃物燃烧条件”：甲中白磷未燃烧，而乙中白磷发生燃烧。
(1)该实验主要探究的燃烧条件是 。
(2)白磷燃烧的化学方程式 。
（三）燃烧的调控
(3)如图丙是西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯，雁鱼灯的灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。当有大量黑烟产生时，应 （填“扩大”或“减小”）进风口从而促进燃料充分燃烧。将雁鱼灯的灯罩完全合住即可将其熄灭，其原理是 。
(4)已知金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠，通过该反应，你对燃烧条件新的认识是 。
13．我国优秀文化博大精深、科学技术愈发强大。
(1)用墨汁在竹筒、丝帛上书写的文字历经千年而不变色，主要是因为常温下碳单质的化学性质 。
(2)古代种植农作物使用农家肥，将难以分解的物质（如秸秆等）通过发酵转化为肥料，该过程属于 （填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”）。
(3)茶叶中含有铁、锌、氟等人体所需微量元素。生活中，儿童缺少其中的 （填元素符号）会发育停滞，智力低下。
(4)张青莲院士主持测定的锑、锌等元素的相对原子质量新值，被采用为国际新标准。锑、锌两种元素种类不同的本质原因是 不同。
(5)“扬汤止沸，不如釜底抽薪”指做事情要善于抓重点、抓关键。成语一“釜底抽薪”体现的灭火原理是 。
(6)春秋中期，我国就发明了黑火药，其化学成分为：C、S和，其爆炸产物不可能是下列的_________（填字母）。
A． B． C． D．
(7)我国是人造金刚石大国。现有两种制造金刚石的方法，一是以石墨为原料在高温高压和催化剂的条件下合成；二是在较低温度和压力下用甲烷（）等为原料制造金刚石薄膜。
①石墨和金刚石物理性质差异较大的原因： 。
②下列说法正确的有 （填字母）。
A．一种元素可以组成多种性质不同的单质
B．石墨合成金刚石发生的是物理变化
C．化学反应需要在一定条件下进行
D．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素
(8)我国科学家首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉，若此项技术能大规模的工业化生产，请写出其重大意义 （写一条）。
14．化学兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一：调查家用燃料变迁
小组同学通过走访调查，发现本地居民家用燃料的使用经历了如图1的发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n。，其中氢、氧元素的最简质量比是 。
(2)同学们经过走访调查，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤(如图2)后燃烧会更加充分，请你从燃烧的角度解释这一现象：把煤制成蜂窝煤， ，使燃烧更充分。
(3)石油气压缩成液态储存在钢瓶中，从微观角度分析，“压缩”过程中 发生改变。丙烷(C3H8)充分燃烧的化学方程式为 。
任务二：家用燃料的合理使用
(4)当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时，此时需要调 (填“大”或“小”)灶具的进风口。
(5)油锅起火时，迅速倒入切好的青菜，火焰熄灭的原因是 。
任务三：未来燃料的发展趋势
(6)通过研究家用燃料的更新历程，请你预测未来燃料发展的趋势是 。(填1条即可)
15．燃料的使用推动了人类社会的发展。
(1)燃料变迁过程：木柴(热值)→煤(热值)→天然气(热值)。
①木柴的热值比煤 (填“高”或“低”)。
②为使煤充分燃烧，可采取的一种方法是 。
③用电火花引燃气态燃料，为燃料燃烧提供的条件是 。
④从达成“碳中和”的目标分析，用天然气()替代煤(C)作燃料的理由是 。
(2)氢气是未来理想的能源。
①2024年6月，我国首次实现利用海上风电电解海水制氢。电解的水，理论上能得到氢气的质量为 。
②用单壁碳纳米管可储存氢气如图1，该过程中不变的微观粒子是 。另一种储氢方式如图2，与的质量比是 （填最简整数比）。
③从不同视角思考，设计一种理想燃料，需要考虑的因素有 (答两点)。
三、实验题
16．氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，溶于水时能生成氨水。氨气的应用十分广泛，工业上常用来制氮肥、硝酸和纯碱。氨气也能用作燃料，燃烧时生成氮气和水，在工业、电力、交通等领域都有广泛应用前景。工业上合成氨气的一种流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)氨气的物理性质有 ，化学性质有 （各写一条）。
(2)与煤炭、汽油等燃料相比，氨气作燃料的优点是 。
(3)结合如图信息，按下列条件进行合成氨反应，最终氨气的含量最高的是______。
A．2×107Pa、300℃ B．2×107Pa、500℃
C．4×107Pa、300℃ D．4×107Pa、500℃
(4)在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，根据下表中数据分析，温度范围应控制在 。
物质 H2 N2 NH3
沸点/℃1.01×105Pa） -252 -195.8 -33.35
(5)据流程图分析，氨气生产过程中，可重复使用的物质是 （填化学式）。
17．2025年3月17日，我国新能源汽车巨头比亚迪发布“兆瓦闪充”技术，实现充电5分钟，续航400公里，消除了电动汽车充电焦虑问题。磷酸铁锂电池和三元锂电池是电动汽车中的主流电池。
燃油汽车和新能源汽车是当今社会交通工具的两大主流类型。燃油汽车燃料燃烧不仅产生大量二氧化碳，还会释放一氧化碳等有害物质。发展新能源汽车是降低燃料消耗量、改善大气环境的重要举措。2021~2023年，我国不同动力类型汽车销量占比见图1.
纯电动汽车因其能源利用率高、结构简单、噪声小等优点成为近年来使用最广的新能源汽车。纯电动汽车利用电池储能后放电，驱动汽车行驶，但因电池安全性、充电时长、续航里程、使用寿命等因素导致其发展受限。我国科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图2(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。
依据以上内容回答下列问题。
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)中含 种元素，写出锂原子的原子结构示意图 。
(2)纯电动汽车的优点有 (写出一条即可)。
(3)使用燃油作为汽车燃料会造成空气污染，写出汽车尾气中的一种空气污染物 。
(4)2021~2023年，纯电动汽车和混合动力汽车的销量占比均逐年增加，氢混合动力是以氢气为燃料发电驱动，写出氢气燃烧的符号表达式 。
(5)对比图2中的两条曲线，得出的结论是：在实验研究的放电倍率范围内，当放电倍率相同时， 。
四、计算题
18．二氧化碳是最主要的温室气体，在空气中浓度相对较高。甲烷虽然浓度较低，但其产生温室效应能力比二氧化碳强很多。在相同浓度下，甲烷产生的温室效应大约是二氧化碳的25倍。同时甲烷也是一种高效的清洁能源，其需求量正在不断增加。
(1)甲烷燃烧的化学方程式为 。
(2)将煤气化生成的一氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应原理可用化学方程式表示。请完成该方程式的配平： 。
。
(3)计算用(2)中反应制取甲烷，需要一氧化碳的质量是 。
试卷第1页，共3页
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《九年级化学上册新人教版第七单元《能源的合理利用与开发》单元测试题》参考答案
1．A
【详解】A、“富氧空气” 含氧量高，氧气具有助燃性，能提高燃烧效率，因此可作为助燃剂，正确。
B、“富氧空气” 不能完全替代普通空气用于所有场合（如部分生物依赖普通空气的成分比例），错误。
C、“富氧空气” 含氧量超过 90%，可满足医疗急救对高氧浓度的需求（并非必须纯氧），错误。
D、“富氧空气” 含氧气和其他气体（如氮气等），属于混合物，不是纯净物，错误。
故填；A。
2．D
【详解】A.空气中氧气约占21%，是生物呼吸必需的气体，用于细胞呼吸作用产生能量。选项正确，不符合题意。
B.稀有气体（如氖、氩等）在通电时能发出不同颜色的光，因此常用于霓虹灯。选项正确，不符合题意。
C.空气污染物包括可吸入颗粒物（如PM2.5，指直径≤2.5微米的细颗粒物）和气态污染物（如一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等）。这些污染物主要来源于工业排放、汽车尾气等。选项正确，不符合题意。
D.煤燃烧会产生二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2），但酸雨的形成主要与二氧化硫（SO2）和氮氧化物（如NO2）有关，它们在大气中转化为硫酸和硝酸，导致雨水酸化（pH<5.6）。二氧化碳溶于水形成碳酸，但碳酸是弱酸。选项错误，符合题意。
故选D。
3．A
【详解】A、水灭火的主要原因是水蒸发时吸收大量热，降低环境温度，使温度降到可燃物的着火点以下，着火点是物质固有的属性，一般不能改变，符合题意。
B、工厂锅炉用煤加热时将煤加工成粉末状，增大了煤与氧气的接触面积，可使燃烧更剧烈、更充分，不符合题意。
C、二氧化碳灭火器通过释放二氧化碳气体，隔绝氧气并吸收热量来灭火，灭火时不会留下残留物或损坏物品，因此可用于扑灭图书、档案、精密仪器等失火，不符合题意。
D、火灾中烟雾和有毒气体通常随热空气上升，降低姿势可减少吸入；湿毛巾能过滤部分烟雾颗粒和冷却空气，提供临时保护，所以发生火灾时应用湿毛巾捂住口鼻，降低姿势迅速逃离，不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】A、从火把到 LED 灯，能源利用和材料都有很大发展，化学在能源利用与材料开发中起到重要作用，该选项说法正确；
B、白炽灯和 LED 灯照明不需要像火把、煤油灯那样涉及燃烧等较复杂且有污染的操作，更方便清洁，该选项说法正确；
C、氮气化学性质稳定，则白炽灯中填充N2可防止灯丝在高温下氧化，延长使用寿命，该选项说法正确；
D、LED 灯的发光元件是电致发光的半导体材料，具有能源利用率高、寿命长的优点，但发光时电能转化为光能，该选项说法不正确。
故选D。
5．A
【详解】A、用红磷燃烧法测空气中氧气含量时，红磷要足量，才能将氧气完全耗尽，得出准确数据，选项错误；
B、浓盐酸与浓氨水都具有挥发性，氯化氢分子与氨分子不断运动，在U形管中接触，发生反应生成白色固体氯化铵，观察到U形管中有白烟出现，可以验证分子在不断运动，选项正确；
C、白磷和红磷都能与氧气接触，白磷达到着火点燃烧，红磷没有达到着火点不燃烧，通过对比，说明燃烧需要温度达到着火点，选项正确；
D、木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，向燃烧后的集气瓶中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，选项正确。
故选A。
6．C
【详解】A、闭合灯罩使灯火熄灭，原理是隔绝氧气，而非清除可燃物，该选项错误。
B、一氧化碳难溶于水，雁体的水不能吸收一氧化碳，该选项错误。
C、雁体的水吸热，可降低温度，减少燃料的挥发损失，该选项正确。
D、看到大量黑烟，说明燃料燃烧不充分，应旋转灯罩调大进风口，增加氧气供应，使燃烧更充分，该选项错误。
故选C。
7．C
【详解】A、物理变化也可能伴随能量吸收或释放，如冰融化吸热，此选项错误；
B、同种元素组成的物质可能是混合物（如氧气和臭氧），不一定是单质，此选项错误；
C、点燃可燃性气体前验纯是安全操作，防止爆炸，此选项正确；
D、根据，氢气和氧气的质量比为1：8，4g氧气仅需0.5g氢气，生成4.5g水，氢气过量，生成水质量不为8g，此选项错误。
故选：C。
8．C
【详解】A、通入空气前甲中白磷未与空气接触、温度达到其着火点，未燃烧，通入空气后将甲中的热水压入乙中，直至甲中白磷露出水面，甲中白磷与空气接触且温度达到其着火点，燃烧，据此可知燃烧需要可燃物与空气接触，A正确；
B、通入空气前，乙中白磷与空气接触、温度未达到其着火点，未燃烧，甲中通入空气后，热水被压入乙中，乙中白磷与空气接触、温度达到其着火点，燃烧，二者对比可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点，B正确；
C、两处白磷燃烧后生成五氧化二磷和水反应，不能回收重复使用，C错误；
D、该实验说明灭火只需破坏燃烧的一个条件即可，D正确。
故选C。
9．D
【详解】1、CO和CO2混合气体总质量为100 g，碳元素质量分数为36%，因此碳元素质量为：
2、甲烷（CH4）的分子量为12（C） + 4 × 1（H） = 16
碳元素在甲烷中的质量分数为：
甲烷质量为 ：
3、甲烷中氢元素的质量分数为：
氢元素质量为：
氢元素全部转化为水（H2O），水中氢元素的质量分数为：
生成水的质量为：
故选 D。
10．C
【详解】A、绿色植物通过光合作用可吸收二氧化碳，该选项说法正确；
B、化石燃料中含有碳元素，完全燃烧生成二氧化碳，该选项说法正确；
C、二氧化碳和水反应生成碳酸，但碳酸不稳定，易分解为水和二氧化碳，该选项说法不正确；
D、大气层中的二氧化碳是主要的温室气体之一，能产生温室效应，该选项说法正确。
故选C。
11．(1) 混合物 三/3 硝酸根
(2)O2
(3) 吹气提供了充足的氧气，使温度达到着火点而复燃 隔绝了氧气，没有氧气支持燃烧，火星就会熄灭
【详解】（1）燃芯由S、KNO3、薯藤和棉花等制成，则燃芯属于混合物；KNO3由钾、氮、氧三种元素组成；KNO3中原子团是，名称是硝酸根；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个钾原子、2个氮原子、6个氧原子，反应后有2个钾原子、2个氮原子、4个氧原子，所以X中含有2个氧原子，X的化学式为O2；
（3）一吹燃芯上的火星即复燃，是因为吹气能提供充足的氧气，氧气具有助燃性，使温度达到着火点而复燃；旋转竹帽使竹筒和竹帽上小孔的位置错开，形成密封，燃芯上的火星就会熄灭，是因为隔绝了氧气，没有氧气支持燃烧，火星就会熄灭。
12．(1)燃烧需要与氧气接触
(2)略
(3) 扩大 隔绝氧气
(4)燃烧不一定需要氧气
【详解】（1）甲乙中白磷均达到了着火点，甲中的白磷没有接触到氧气，未燃烧，乙中的白磷接触了氧气，燃烧，说明燃烧需要与氧气接触；
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为：；
（3）当有大量黑烟产生时，说明氧气不足，燃烧不充分，可以扩大进风口，通过充足的空气（氧气）从而促进燃料充分燃烧；
将雁鱼灯的灯罩完全合住，隔绝了氧气，从而使燃烧熄灭；
（4）已知金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠，通过该反应，可以认识到燃烧不一定需要氧气。
13．(1)
不活泼(或稳定)
(2)
缓慢氧化
(3)
Zn
(4)
质子数（或核电荷数）
(5)
清除可燃物
(6)D
(7)
碳原子排列方式不同
A、C、D
(8)
缓解粮食危机（或减少二氧化碳排放/促进碳中和）
【详解】（1）用墨汁(主要成分是碳单质)书写的文字历经千年不变色，是因为常温下碳单质的化学性质不活泼(或稳定)，不易与其他物质发生化学反应；
（2）古代将秸秆等难以分解的物质通过发酵转化为肥料，发酵是一个缓慢的过程，所以该过程属于缓慢氧化；
（3）儿童缺少锌元素(Zn)会发育停滞、智力低下，所以填Zn；
（4）元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称，锑、锌两种元素种类不同的本质原因是质子数(或核电荷数)不同；
（5）釜底抽薪是指抽去锅底下的柴火，柴火是可燃物，所以体现的灭火原理是清除可燃；
（6）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，黑火药的化学成分为C、S和，其中含有碳、硫、钾、氮、氧元素，不含氢元素，所以其爆炸产物不可能是，选D；
（7）①石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异较大，原因是碳原子的排列方式不同；
② A、一种元素可以组成多种性质不同的单质，如碳元素可组成金刚石、石墨等，此选项正确；
B、石墨合成金刚石，有新物质生成，发生的是化学变化，此选项错误；
C、化学反应需要在一定条件下进行，如题目中合成金刚石需要高温高压、催化剂或较低温度和压力等条件，此选项正确；
D、物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素，还受价格、资源等因素影响，此选项正确。
故选：ACD。
（8）利用二氧化碳人工合成淀粉，若能大规模工业化生产，其重大意义可以缓解粮食危机（或减少二氧化碳排放/促进碳中和）。
14．(1)1：8
(2)增大了煤与氧气（或空气）的接触面积
(3) 分子间的间隔
(4)大
(5) 使温度降低到油的着火点以下
(6)更加清洁、环保、高效（合理即可）
【详解】（1）纤维素的化学式为(C6H10O5)n，其中氢、氧元素的最简质量比=(1×10n)：(16×5n)= 1：8。
（2）煤制成蜂窝煤，增大了煤与氧气（或空气）的接触面积。 接触面积增大后，煤能更充分地与氧气接触，从而使燃烧更加充分。
（3）从微观角度分析，石油气压缩成液态储存在钢瓶中， 分子间有间隔，在“压缩”过程中，分子间的间隔变小。
丙烷(C3H8)充分燃烧生成二氧化碳和水，根据化学反应式的书写规则以及质量守恒定律配平化学方程式。 丙烷燃烧的化学方程式为
（4）当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时，说明天然气燃烧不充分。 燃烧不充分是因为氧气不足，此时需要调大灶具的进风口，增加氧气的进入量，使天然气能够充分燃烧 。
（5）油锅起火时，迅速倒入切好的青菜。 倒入青菜后，青菜吸收热量，使温度降低到油的着火点以下，从而使火焰熄灭。
（6）通过研究家用燃料的更新历程，从柴草到煤，再到液化石油气、天然气，燃料逐渐向更清洁、高效的方向发展。 预测未来燃料发展的趋势是更加清洁、环保、高效，例如开发使用氢能等清洁能源（合理即可）。
15．(1) 低 将煤制成蜂窝煤（合理即可） 使温度达到燃料的着火点 要得到同样的热量，需要消耗的煤更多，产生的二氧化碳更多
(2) 2 碳原子和氢原子 14:15 热值大、对环境污染小或无污染（合理即可）
【详解】（1）①根据题干信息可知，木柴的热值比煤低，故填：低；
②为使煤充分燃烧，可采取的方法有将煤制成蜂窝煤（或者磨成煤粉，增大可燃物与空气的接触面积，使燃烧更成分）、鼓风（增大氧气的含量）等，故填：将煤制成蜂窝煤（合理即可）；
③用电火花引燃气态燃料，是为了使温度达到可燃物的着火点，故填：使温度达到燃料的着火点；
④根据题干信息“煤(热值34kJ/g)→天然气(热值55kJ/g)”，则用天然气(CH4)替代煤(C)作燃料的理由是要得到同样的热量，需要消耗的煤更多，产生的二氧化碳更多，故填：要得到同样的热量，需要消耗的煤更多，产生的二氧化碳更多；
（2）①根据可知，水与氢气的质量比为，则电解18kg的水，理论上能得到氢气的质量为，故填：2；
②根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，则该过程中不变的微观粒子是碳原子和氢原子；结合图2，反应的化学方程式为，则与的质量比为，故填：碳原子和氢原子；14:15；
③从不同视角思考，设计一种理想燃料，需要考虑的因素有热值大、对环境污染小或无污染、运输是否安全和方便等，故填：热值大、对环境污染小或无污染（合理即可）。
16．(1) 密度比空气小（合理即可） 能和水反应（合理即可）
(2)产物没有污染（合理即可）
(3)C
(4)-195.8℃~-33.35℃
(5)H2、N2
【详解】（1）物理性质是指不需要通过化学变化就能表现出来的性质，如颜色、气味、状态等，则氨气的物理性质有：无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水等；
化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，则氨气的化学性质有：能和水反应生成氨水、具有可燃性等。
（2）氨气燃烧生成氮气和水，产物没有污染。
（3）由图2可知，温度越低，氨含量越高，且压强越大，氨含量越高，则若想最终氨气的含量高，应选择低温、高压条件，故选C。
（4）由表中内容可知，氨气的沸点最高，则若想将NH3与N2、H2分离，温度控制在氮气的沸点以上，氨气的沸点以下，则氨气仍为液态而氮气、氢气均为气态，可将氨气与氮气、氢气分离，故温度范围为：-195.8℃~-33.35℃。
（5）根据流程可知，过程中未反应的氮气和氢气可重复使用。
17．(1) 四/4
(2)能源利用率高、结构简单、噪声小等
(3)氮氧化物（合理即可）
(4)
(5)添加2﹣CNT的磷酸铁锂电池使用寿命比添加1﹣SP的长
【详解】（1）由化学式可知，磷酸亚铁锂由Li、Fe、P、O四种元素组成；
锂是3号元素，在原子中，质子数=核外电子数，故锂原子核外电子排布为2、1，故锂原子结构示意图为：；
（2）由题干信息可知，纯电动汽车的优点是：能源利用率高、结构简单、噪声小；
（3）汽车尾气中的空气污染物有：氮氧化物、一氧化碳等；
（4）氢气燃烧生成水，该反应的符号表达式为：；
（5）对比图2中的两条曲线，得出的结论是：在实验研究的放电倍率范围内，当放电倍率相同时，添加2﹣CNT的磷酸铁锂电池使用寿命比添加1﹣SP的长。
18．(1)
(2)
(3)解：设需要一氧化碳的质量为。
答：需要一氧化碳的质量为。
【详解】（1）甲烷在空气中燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳和水，该反应化学方程式为。
（2）由反应前后氢原子个数不变可知，所给方程式配平如下：。
（3）见答案。
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