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寒假作业7 第七单元 能源的合理利用与开发
可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Cu-64
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求的。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1．新能源的开发利用能有效缓解能源危机。下列属于新能源的是
A．煤 B．地热能 C．石油 D．天然气
2 . 下列物质属于纯净物的是
A．煤 B、石油 C．干冰 D．天然气
3．我国向世界承诺2060年实现“碳中和”目标。以下做法不符合这一要求的是
A．发展氢能源汽车 B．禁止使用化石燃料
C．大力植树造林 D．提倡绿色出行
4．“灭火弹”是一种新型灭火器，将其投入火灾现场，可迅速释放出超细干粉，覆盖在可燃物表面。其灭火原理是
A．隔绝氧气 B．降低着火点
C．清除可燃物 D．降温至着火点以下
5. 汽车发动机中将汽油喷成雾状后点燃，其目的是
A．使汽油充分燃烧 B．减少二氧化碳排放
C．减少氧气消耗 D．除去汽油中的杂质
6 . 为探究物质的燃烧条件，某同学进行了如图的实验，下列说法正确的是
A．现象①②说明物质燃烧需要达到一定的温度
B．现象②③说明物质燃烧需要氧气
C．烧杯中热水的作用只是提供热量
D．现象①③说明白磷的着火点比红磷低
7. 了解燃烧及燃烧安全。下列说法合理的是
A．燃气泄漏时，立即开灯检查
B．电线老化短路起火，用水浇灭
C．图书档案失火用干粉灭火器扑灭
D．炒菜时油锅中的油不慎着火，用锅盖盖灭
8．劳动创造幸福，下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项 劳动实践 化学知识
A 利用秸秆发酵产生沼气 沼气中含有的甲烷可作燃料
B 用天然气做饭 天然气燃烧放热
C 使用煤炉烧水时，用扇子往炉中扇风 降低周围温度至着火点之下
D 用生石灰做自热锅发热剂 生石灰与水反应放出热量
9．如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法正确的是
A．原子、分子的种类在转化中不变
B．转化①②均为化合反应
C．丙发生不完全燃烧，可能产生甲
D．碳元素的质量分数：乙>丙
10．对燃烧及燃烧条件的实验探究进行了下图实验。有关说法错误的是
A．对比①②可探究：接触空气是燃烧的条件之一
B．对比②③可探究：燃烧的剧烈程度与O2的含量有关
C．对比③④可探究：红磷的着火点比白磷的高
D．对比①④可探究：温度达到着火点是燃烧的条件之一
二、非选择题：本大题共6小题，共50分。
11．（7分）非遗“熏画”是一种用煤油灯烟火熏制而成的作画技艺，制作需经剪样、熏烤、揭样等10道工序。
(1)利用沸点不同的原理从石油中分馏而获得的煤油是一种含碳、氢化合物的
混合物。
①石油的分馏属于 （填“物理”或“化学”）变化。
②煤油燃烧时会产生烟炱（即炭黑），原因是 。
欲检验烟炱的成分，可将其点燃生成的气体通入 中。写出炭黑在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(2)制作熏画时，会闻到强烈的煤油味，用微观角度解释这一现象： 。
(3)从燃烧条件分析，烟熏前用水雾喷湿剪样和白纸的原因是 。
12.（8分）【科普阅读】
氢能是面向未来的清洁能源。目前，我国主要的制氢方式包括化石燃料制氢(包括煤制氢和天然气制氢)、工业副产制氢和电解水制氢，其结构占比如图1所示。将可再生能源转化为电能，用于电解水制得的氢气称为绿色氢气。
氢气的储存方式主要有高压气态储氢﹑低温液态储氢、固态材料储氢。科研人员研究出镁基固态储氢技术，实现了氢气安全、高效及大规模储运，其原理是利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2)。添加镍元素能有效改善镁基储氢材料的储氢性能，科研人员通过实验比较了添加镍元素的镁基储氢材料在不同温度下的储氢性能，实验结果如图2所示。图中吸氢量越大，说明储氢性能越好。
依据上文，回答问题。
(1)由图1可知，我国制氢方式中占比最高的是 。
(2)氢气的储存方式主要有低温液态储氢、固态材料储氢和 。
(3)电解水的反应中，电源负极产生的气体是 。电解水反应的化学方程式为 。
(4)下列说法正确的是 (多选，填字母)。
a.利用太阳能转化的电能电解水可制得绿色氢气
b.镁基固态储氢技术的发展，可实现氢气安全，高效及大规模储运
c.现阶段氢能已经大规模使用
(5)对比图2中三条曲线，可得出结论：在实验研究的吸氢时间范围内，当吸氢时间相同时，
。
13．（8分）【基础实验和跨学科实践】
（1）O2的实验室制取
A B C
i．写出仪器a的名称 。
ii．实验室用C收集氧气的原因是 。
（2）O2性质探究
操作 现象 结论
观察到 （填字母） a.白磷始终不燃烧 b.白磷燃烧时发出蓝紫色火焰 c.通氧气后白磷燃烧 能支持燃烧的条件之一是与氧气接触
热水的作用是 。
家用燃料的变迁，是人类进步的标志，同学们对我国家用燃料的变迁
开启了项目式学习。
i．20世纪70年代以前，主要采用煤炭和蜂窝煤作家用燃料。
向炉膛中加入如图所示物质，先点燃废报纸的原因是其着火点比另外两种物质都 (填“高”或“低”)。
ii．21世纪10年代开始，天然气成为主要的家用燃料。天然气的主要成分是甲烷，甲烷中碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
14. （8分）【科学探究】
实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。
（1）调查家用燃料的变迁
【调查研究】我市家用燃料的变迁主要经历了以下几个阶段：
i．蜂窝煤的主要成分是碳，则其不完全燃烧时发生反应的化学方程式为 。
ii．煤球制成“蜂窝煤”，可以使煤燃烧更加充分，原因是 。
（2）探究天然气的燃烧产物
【查阅资料】①无水CuSO4遇水变蓝； ②NaOH溶液可用于吸收CO2。
【提出问题】天然气燃烧后会产生哪些物质？
【作出猜想】Ⅰ：CO2、H2O； Ⅱ： 、H2O； Ⅲ：CO、CO2、H2O。
【进行实验】利用以下实验装置，进行探究。
【实验现象】装置A中无水CuSO4变蓝；装置B中变浑浊；装置D中 ；
装置E中变浑浊。
【实验结论】猜想Ⅲ成立
【反思评价】i．装置B中反应的化学方程式为 。
ii．小云同学认为还应进行尾气处理，请写出具体的改进措施：
（写一条）。
15．（9分）氢能作为一种清洁、可再生能源受到越来越多的关注。
(1)化石燃料制氢：该方法是目前应用较为广泛的制氢方法，反应的示意图如图1所示。
图1
i．天然气属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源，它的主要成分为_______（填化学式）。
ii．转化炉中反应过程的氢元素化合价 （填“升高”“降低”或“不变”），反应后生成CO和H2的分子个数比为 。
iii．变换塔中的生成物是H2与X，X的化学式是________。
(2)电解水制氢：研制高效电解水催化剂对未来氢能经济具有重要意义。
i．通电分解H2O生成H2和O2的体积比为________；将燃着的木条放在与_______（填“正”或“负”）
极相连的玻璃尖嘴口处可以观察到火焰变得更加明亮。
ii．不同催化剂电解水的塔菲尔斜率如题图2所示，塔菲尔斜率越小，电解水的速率越快。催化剂_______的催化效果最好。
(3)与化石燃料制氢相比，电解水制氢的优点是 （写一条）。
16．（10分）化学链燃烧技术指用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术如图1所示：
(1)甲烷（CH4）中碳元素和氧元素的质量比为 。
(2)图1空气反应器中Cu2O与_______发生化合反应生成CuO，铜元素的质量分数：Cu2O___ _（填“>”“<”或“=”）CuO。
(3)在燃料反应器中发生如下反应：8CuO + CH4=== 4Cu2O+CO2 + 2H2O，若要使16gCH4充分反应，至少需要CuO的质量为多少？（写出计算过程）
（4）从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度的变化关系如图2所示。空气反应器中最适宜的反应温度范围是_______（填字母）。
a．800-900 ℃ b．900-1000 ℃ c．1000-1030 ℃ d．1030-1100℃
答案
一、选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B A A D D C C D
二、非选择题：本大题共6小题，共50分。
11．(1)物理。煤油没充分燃烧。澄清的石灰水。（略）。(2)分子不断运动。
(3)水蒸发吸热，，则剪样和白纸无法达到着火点以上，则不会燃烧。
12.(1)煤制氢。(2)高压气态储氢。(3)氢气。（略）。(4)ab。(5)温度超高，吸氢量越大。
13．（1） 酒精灯。氧气不易溶于水。（2）c,隔绝氧气和提供热量。（3）低。3﹕1。
14. （1）（略）。增大反应物的接触面积，使反应更快更充分。（2）CO。（略）。用气球收集或用燃着的酒精灯点燃。
15．(1)不可再生，CH4。1﹕2。CO2。(2)2﹕1；正。Co。(3)原料易得（或无污染，环保）。
16．(1)3：1。(2)O2，>。(3)640g(4) a。

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