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期末专项复习训练：科普阅读题
1.【科普阅读】
水是航天员赖以生存和进行科学研究的物质基础，因此，对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点，十分有利于冷凝水中有机污染物的去除，常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物（如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等）。
有机污染物在水中越易溶解，与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况，可以得到最理想的吸附条件，从而判断活性炭是否符合要求。如图为一定温度下，沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。
依据上文，回答下列问题。
（1）沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有机污染物的去除是因为其具有 　 　 的优点（写一点）。
（2）活性炭具有吸附能力是因为其具有 　 　 的结构，它与金刚石的物理性质 　 　 （填“相似”或“不相似”）。
（3）由如图可知，沥青基球形活性炭对 　 　 的吸附效果最好，结合图中的信息解释原因 　 　 。
（4）下列说法正确的是 　 　 （填字母）。
a.利用活性炭处理空间站的冷凝水，有利于减少地面对空间站水资源的运输补给
b.沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质，从而能在空间站中循环使用
c.活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关
d.活性炭的吸附作用比木炭强，常用于防毒面具、水的净化处理及制糖工业等
2．【科普阅读】
煤炭是我国的主要能源，燃烧会产生较多的烟尘，SO2等污染物。如今，家用燃料基本使用天然气或液化石油气，便携式炉具用丁烷作燃料。如表列举部分气体燃料的信息。
燃料 化学式 热值（kJ/Nm3） 燃烧理论浓度（%）
甲烷 CH4 39842 9.45
乙烷 C2H6 70351 5.64
丙烷 CXH8 101270 4.02
丁烷 C4H10 133887 3.10
非化石能源如太阳能、风能、核能等主要以转化为电能的方式加以利用。核电相对太阳能和风力发电占地少；产生相同电量，核电消耗的原料只是煤炭质量的十万分之一，且不产生CO2，在我国能源结构中的比重不断提高。
回答以下问题：
（1）煤炭燃烧多的城市空气质量较 　 　 （填“好”或“差”）；天然气燃烧的化学方程式为 　 　 。
（2）便携炉具使用丁烷为燃料的原因 　 　 （写一点）；分析表中四种燃料化学式规律特点，X的值为 　 　 。
（3）分析材料，核电的优点 　 　 。
（4）分析2022年煤炭能源消费占比最高原因可能有 　 　 （填序号）。
a.储存量相对多
b.成本低
c.无污染
3．【科普阅读】
材料一：可燃材料制造时常常加入Al（OH）3作阻燃剂，使之在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高阻燃性能。Al（OH）3受热时分解生成氧化铝和水蒸气，生成的氧化铝覆盖在可燃物的表面并起到隔绝氧气的作用，水蒸气使可燃物与氧气接触的面积减少，从而降低可燃物周围氧气的浓度。
材料二：我国科学家在甲烷直接催化制取高附加值化学品的研究中取得进展，实现了甲烷与氧气在室温下发生化合反应直接制得甲醇（CH3OH），富边MoS2催化甲烷与氧气室温直接转化的原理如图所示。
结合材料，回答下列问题。
（1）阻燃时，氢氧化铝受热分解的化学方程式是 　 　 。
（2）氢氧化铝能够阻燃的原因是 　 　 （填序号）。
a．Al（OH）3难溶于水
b．分解时吸热
c．固体产物隔绝氧气
d．分解产物不可燃
（3）甲烷与氧气发生化合反应的微观示意图如图，请在方框内把参加反应的有关物质补画完全。
（4）参加反应的甲烷和氧气的分子个数比为 　 　 。3.2g生成物中碳元素的质量为 　 　 g。
4．【科普阅读】
杭州亚运会火炬
火炬燃料有含镁燃料、丙烷及氢气等，氢气作燃料虽能零碳排放，但储运成本高安全性低。2023年杭州亚运会火炬首次采用零碳甲醇（CH3OH）液态燃料。甲醇燃烧生成CO2和H2O，利用回收的CO2与H2又可重新合成甲醇（如图1）。
杭州亚运会火炬有很多创新点（如图2）。火炬有内外火焰出火口，内火焰腔体下设置进风口，确保内火焰稳定喷射燃烧。设置了预热管，中间段在内火焰上方，能加热管内燃气。遇大风时，若火炬外出火口熄灭，内火焰出火口依然保持喷射状态，外出火口重新被点燃，实现“风吹不熄”。
（1）镁燃烧的化学方程式是 　 　 。
（2）氢气作为火炬燃料的缺点是 　 　 。
（3）甲醇预热过程中分子间距 　 　 （填“增大”“减小”或“不变”），甲醇燃烧过程中 　 　 转化为热能，合成甲醇的反应中，参加反应的CO2和H2的分子个数比为 　 　 。
（4）火炬能“风吹不熄”的原因是 　 　 。
a.内部火焰保持喷射
b.隐藏式进风口持续提供氧气
c.预热降低了燃料的着火点
5．【科普阅读】
2024年11月5日HW公司公开其固态电池的设计专利，其研发的掺杂硫化物材料具有较高的离子电导率，能有效阻碍材料与金属锂的副反应，从而提高电池的稳定性。
目前市场上常见的液态电池主要有两种：磷酸铁锂（LiFePO4）和三元锂。如表为液态电池与固态电池的数据对比：
项目 液态电池 固态电池
能量密度 100﹣350wh/kg 400﹣900wh/kg
循环充放电次数 500～2000次 10000次
续航距离（500kg电池） 400﹣600km 1000﹣1200km
安全性能 易自燃 难自燃
工作温度 ﹣20℃～60℃ ﹣40℃～150℃
成本 技术成熟，生产设备和工艺完善 增加10%﹣15%
从市场反应来看，固态电池商业化仍面临不少挑战。一方面，生产成本相对较高；另一方面，材料技术和生产工艺也需进一步成熟和完善。
（1）HW公司研发的掺杂硫化物材料的优点：　 　 。
（2）电池充电是电能转化为　 　 能，同一辆车装500kg满电电池，　 　 （填“固”或“液”）态电池续航能力强。
（3）磷酸铁锂（LiFePO4）中锂元素与铁元素的质量比是　 　 。
（4）液态电池易受外力穿刺电池隔膜导致短路，产生　 　 ，引起电解液自燃。
（5）哈尔滨（冬季气温﹣30℃～15℃）市民建议购买配备　 　 电池的电动车。
（6）固态电池对比液态电池的说法正确的是　 　 （填编号）。
a.能量密度更大
b.热稳定性更好
c.电池寿命更长
d.价格更便宜
6．【科普阅读】
“可燃冰”是由水分子和气体分子（主要为甲烷）在高压、低温下组成的笼状结晶化合物，可用CH4 nH2O来表示。可燃冰广泛分布在海底和冻土层。开采可燃冰的方法有：置换法——将工业捕集的CO2通过海洋钻井平台注入深海可燃冰储层，置换CH4的同时将CO2封存于海底。降压法——通过降低可燃冰储层的压力促使可燃冰分解成天然气与水，该反应吸收大量热，若热补给缓慢则会导致产气效率较低。原位补热降压充填法——热补给，并突破了可燃冰分解后储层出现空隙会导致地质结构不稳定的问题，其原理如图所示。
样品 燃烧热值/（MJ/m3） 生成CO2体积/m3 燃烧残余物质量/g
可燃冰 55 1 ≈0
煤炭 17﹣30 1 20
汽油 43﹣46 2.3 3
依据上文，回答下列问题。
（1）以下选项中可能存在可燃冰的是　 　 （填字母）。
a.南海
b.云贵高原
c.华东平原
d.东南丘陵
（2）可燃冰燃烧的化学方程式：CH4 nH2O+2O2CO2+　 　 H2O。
（3）CO2置换法的优点有　 　 （写一点）。
（4）原位补热降压充填技术中通过反应　 　 （填化学方程式）为可燃冰分解提供热补给，因为该反应会　 　 热量（填“放出”或“吸收”）。
（5）结合题表，分析以下说法正确的是　 　 （填字母）。
a.可燃冰的燃烧热值比传统化石能源高
b.可燃冰燃烧后不生成温室气体且没有残余物质，是理想的清洁能源
c.原位补热降压充填技术有效解决降压法面临的“补热”“保稳”问题
7．【科普阅读】
可燃冰是一种类冰状甲烷水合物（CH4 nH2O），其微观结构等如图1所示。可燃冰是在自然界中低温高压且有天然气源条件下缓慢形成，主要分布在冻土和海洋底下。目前开采可燃冰获得天然气的方法有注热法、减压法、CO2置换法等（如2图所示）。由于当前面临开采技术挑战、经济效益低和潜在的环境风险等因素影响，可燃冰还没能规模使用。
依据上文，回答问题。
（1）可燃冰属于　 　 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其外观与干冰相似但化学性质又不同的本质原因是　 　 。
（2）关于可燃冰的说法正确的是　 　 。
a.在常温常压下方便保存
b.1个可燃冰分子含有2（n+2）个氢原子
c.H2O形成的“笼”隔绝了O2使CH4不能被点燃
（3）开采可燃冰的三种方法中，　 　 法更符合碳中和理念。
（4）以下生活实例中，与减压法的原理类似的是　 　 。
a.将石油气液化保存
b.使用高压锅煮饭
c.打开汽水瓶产生气泡
（5）可燃冰还没推广使用的原因是　 　 。
答案
1．（1）吸附性能好（合理即可）；
（2）疏松多孔；不相似；
（3）苯甲醇；有机污染物质浓度相同时，苯甲醇的吸附量最大；
（4）acd。
2．（1）差；CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）热值高或燃烧理论浓度低；3；
（3）相对太阳能和风力发电占地少；产生相同电量，核电消耗的原料只是煤炭质量的十万分之一，且不产生CO2；
（4）ab。
3.（1）2Al（OH）3Al2O3+3H2O↑；
（2）bcd；
（3）；
（4）2：1；1.2。
4.（1）2Mg+O22MgO；
（2）储运成本高，安全性低；
（3）增大；化学能；1：3；
（4）ab。
5.（1）具有较高的离子电导率；
（2）化学；固；
（3）1：8；
（4）大量热；
（5）固态；
（6）abc。
6.（1）a。
（2）（2+n）。
（3）在置换CH4的同时将CO2封存于海底（合理即可）。
（4）CaO+H2O＝Ca（OH）2；放出。
（5）ac。
7.①不可再生。
②分子结构不同。
③b。
④CO2置换。
⑤c。
⑥开采技术挑战、经济效益低和潜在的环境风险等因素。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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