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第七单元 能源的合理利用与开发（培优专练）
■刷考点
考点1 燃烧与灭火
1．（2025?南京）按图示装置进行燃烧条件的探究（已知：白磷着火点为40℃，红磷着火点为260℃），下列说法不正确的是
A．对比两处白磷的不同现象，可说明燃烧需要达到可燃物的着火点
B．实验中可以观察到红磷和热水中的白磷均不燃烧
C．使用气球可防止生成的五氧化二磷逸出污染环境
D．通过该实验推测：白磷在实验室里可保存在水中
2．为探究物质燃烧条件而进行的实验如图所示，下列说法错误的是
A．观察到甲中的白磷未燃烧，乙中的白磷燃烧 B．该实验可以探究燃烧需要温度达到着火点
C．带小孔圆形铝片可以起过滤作用 D．可反复呈现白磷燃烧与熄灭的现象
3.（2025·广东省深圳市）下图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图，实验前先通入至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是
A．加入热水后，白磷未燃烧，是因为温度未达到白磷着火点
B．推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明燃烧需要可燃物
C．白磷燃烧时再通入，白磷停止燃烧，说明隔绝可灭火
D．本实验制备需要的反应物有2种
4.下图所示为探究燃烧条件的装置。
（1）燃烧匙中的白磷在水面以下时，白磷没有燃烧，当将燃烧匙提出水面时，观察到白磷燃烧，产生 ，对比实验说明可燃物燃烧的条件之一为 。
（2）为验证可燃物燃烧的另一个条件，需进行对比的实验现象为 。
5．小明用如图实验装置验证可燃物燃烧的条件。（已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）
（1）滴入过氧化氢溶液后，丙中发生反应的化学方程式为 。
（2）滴入过氧化氢溶液后，观察到甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧，可得出可燃物燃烧的条件之一是 。
（3）若要验证可燃物燃烧的另一个条件，丁中X、Y可以是________（填字母）。
A．X是水，Y是红磷
B．X是水，Y是白磷
C．X是水，Y是白磷
考点2 燃料燃烧的调控
6．（2025?临汾）《汉书?枚乘传》中记载到“欲汤之沧，一人炊之，百人扬之，无益也，不如绝满止火而已”。其中“绝薪止火”涉及的灭火原理是
A．隔绝可燃物
B．与空气隔绝
C．降低着火点
D．降温至可燃物着火点以下
7．下列关于燃烧调控和燃烧条件的说法不正确的是
A．图书档案着火，用液态二氧化碳灭火器灭火
B．面粉厂要严禁烟火，主要是为了防止粉尘爆炸
C．用扇子扇煤炉火焰，火越扇越旺是因为补充了氧气
D．只要温度达到可燃物的着火点，可燃物就能燃烧
8．二氧化碳灭火器是生产时，将CO2气体加压液化后装入钢瓶，下列说法错误的是
A．此灭火器适用于扑灭图书馆内图书失火
B．加压液化时，CO2分子间间隔缩小
C．使用时先拉出保险销，再按下压把喷出灭火
D．灭火时，二氧化碳起到降低可燃物的着火点和隔绝空气的作用
9．青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯，其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度，通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是
A．该灯中的灯油是可燃物
B．关闭灯罩火焰熄灭，其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C．当看到大量黑烟时，可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D．雁腹中的水既能吸收烟气，还能对灯体进行降温，减少灯油挥发
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
考点3 化石能源的合理利用
11．下列有关化石能源的说法中，错误的是
A．煤是可再生能源
B．煤可作燃料
C．石油炼制可得多种产品
D．天然气的主要成分是CH4
12．天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。下列说法正确的是
A．天然气燃烧反应：C2H6O+3O22CO2+3H2O
B．天然气燃烧时能量转化关系：热能转化为化学能
C．燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒
D．家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源
13.下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是
A．都属于化石燃料，都是不可再生的能源
B．都含碳氢等元素，都属于混合物
C．从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化
D．将石油按照沸点的不同进行分馏，得到柴油、煤油等产品
14.非遗“熏画”以煤油灯烟火熏制作画，煤油由石油分馏得，是含碳氢化合物的混合物。下列说法不正确的是
A．制作熏画时，会闻到强烈的煤油味是因为分子不断在运动
B．煤油中含有的碳、氢元素在燃烧后一定转化为二氧化碳和水
C．石油属于不可再生能源
D．石油等化石能源的大量使用会导致全球温室效应的加剧
15．生活燃料的变迁体现了人类对更高效、更环保能源的需求。
（1）柴薪时代：火的发现和使用是人类进步的重要里程碑。人类用树枝、杂草等作为燃料。树枝、杂草相当于燃烧条件中的 。
（2）煤炭时代：煤燃烧产生的 (写一种)排放到空气中是形成酸雨的主要原因，对环境有一定的影响。
（3）液化气时代：液化气通过加压可储存在密封钢瓶中。请从微观角度解释其原因 。
（4）天然气时代：相比于煤炭，使用天然气作燃料的优点是 。
考点4 新能源的开发和利用
16．化学与我们的生产、生活、能源、环境关系密切。北京冬奥会使用清洁能源作为火炬燃料，该清洁能源是
A．潮汐能 B．地热能 C．核能 D．氢气
17．能源是社会发展的基础。下列说法错误的是
A．煤只能通过燃烧加以利用
B．改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧
C．可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺
D．新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染
18．如图为我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用，最终产生甲醇的过程，其研发过程被称为“液态太阳燃料合成技术”，下列有关说法错误的是
A．光伏发电是将太阳能转化为电能
B．电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成
C．煤、石油、天然气是混合物，甲醇是纯净物
D．该液态太阳燃料合成技术可从根本上解决温室效应
19．某种氢能源车利用氢燃料电池（一种直接将化学能转为电能的发电装置）为电动机提供动力，其能量转化效率高达60～80%。燃料电池中的氢气，并不燃烧，空气和氢气在燃料电池中也并不直接接触，而是经过催化剂的作用，氢气分解成氢离子（质子）和电子，氢离子达到电池的阴极板；电子要经外部电路形成电流后，也到达电池的阴极板，之后再与氧气和氢离子重新结合为水。下列说法正确的是
A．氢燃料电池中氢气和氧气反应生成水，不产生污染物
B．氢气来源丰富且取之不尽用之不竭
C．这种氢能源车的发动机和传统燃油车一样，都是内燃机
D．传统燃油车能量转化过程与氢能源车相同
■测思维
20．利用微型实验仪器探究白磷燃烧的条件，实验装置如图所示。实验主要步骤为：①检查装置气密性；②装入试剂；③滴加稀盐酸；④干燥管口检测到CO2后，停止滴加稀盐酸，将燃烧管放入热水中；⑤滴加过氧化氢溶液。下列有关说法错误的是（　　）
A．步骤③的目的是排出装置中的空气
B．白磷燃烧发生在第⑤步
C．湿棉花的主要作用是防止空气进入燃烧管干扰实验
D．该实验证明白磷燃烧需要O2，且温度达到着火点
21．如图是某空间站能量转化系统的局部示意图，下列说法正确的是（　　）
A．循环过程中没有发生化学反应
B．燃料电池系统可将化学能转化为电能
C．光电转换器中电能转化为光能
D．氢气和氧气反应生成水是吸热反应
22.对化石燃料的综合利用是目前研究的热点问题之一，煤的气化是一种重要的综合利用技术，其过程如图甲所示，合成气中的物质A和B在催化剂作用下反应可生成物质C和D，其反应的微观过程如图乙所示。
（1）化石燃料包含煤、天然气和 。
（2）气化炉中主要发生了 (选填“物理”或“化学”)变化。
（3）图乙虚线框中物质的微观粒子示意图为下列中的___________(填字母)。
A． B． C． D．
（4）图乙反应的化学方程式为 ；该反应前后种类和数目发生改变的是 (选填“分子”或“原子”)。
（5）大量使用化石燃料会带来一些环境问题，人类迫切需要开发新能源，你知道的一种新能源是 。
23．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展学习。
任务一：探究燃烧的条件
小明向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。他对该实验原理很感兴趣，进行了下列探究。
【实验探究及分析】
（1）如图1，打开分液漏斗活塞，以适当的速度将水滴入Na2O2中，观察到试管内有气泡产生，将带火星的木条靠近P处，当看到 现象，说明反应生成了氧气。
（2）实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出，原因是 ，这一现象也为脱脂棉燃烧找到了依据。
任务二：白磷燃烧的再探究
【查阅资料】生石灰遇水反应，放出大量的热。
【实验步骤】如图2所示，点燃蜡烛后伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞，观察到蜡烛在瓶内燃烧，白磷不燃烧。待蜡烛自动熄灭(蜡烛未燃尽)且装置冷却到室温后，将胶头滴管中的水全部滴入广口瓶。铝盒中的足量白磷开始燃烧。图3是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
【分析讨论】
（3）对比滴入水前后白磷的现象，可得出可燃物燃烧的条件之一是 。
（4）本实验能得出的结论是______(填字母)。
A．可燃物燃烧O2必须充足
B．白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在
C．蜡烛燃烧时所需O2的浓度大于白磷燃烧时所需O2的浓度
任务三：对燃烧的调控
（5）打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至溶化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是 。24.人类利用的能量大多来自化石能源。
（1）煤、石油和 　 　 等化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。
（2）石油的综合利用。
①将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的 　 　 不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料。
②液化石油气中含有丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）等气体。某气体由C3H6和C4H8中的一种或两种组成，取该气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的二氧化碳和水的质量比为22：9，该气体的组成可能是 　 　 （填字母）。
A.只有C3H6
B.只有C4H8
C.C3H6和C4H8以质量比1：1混合
D.C3H6和C4H8以质量比4：3混合
（3）煤的综合利用。
①煤的“气化”与“液化”：将煤与水蒸气的反应简单看作为碳与水蒸气的反应，碳与水蒸气在高温条件下通过置换反应生成两种可燃性气体，化学方程式为 　 　 ；生成的两种气体在一定条件下通过化合反应生成甲醇（CH3OH），参加该化合反应的两种气体的分子个数比为 　 　 。
②煤的“焦化”：将煤隔绝空气加强热分解，可以得到焦炭。写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并计算要使120g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少？（利用化学方程式进行计算，写出计算过程）
25.（2025·广东广州·三模）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
（1）因为氢气燃烧热值高、 (任写一点)，氢能被称为最理想的能源。
（2）下图是绿氢的“制氢、储氢、释氢”示意图。
①“制氢”：电解器中电极b为 极；该方法被称为“绿氢”的原因是 。
②“储氢”：合成器中参与反应的与的质量比为 。
③“释氢”：因为的沸点比CO (填“高”或“低”)，利用液氮的低温可将CO液化分离。理论上该过程释放氢气的质量 (填“>、<或=”)储氢中氢气的质量。
（3）CO在钯(Pd)膜反应器中反应制备的工作原理如下图所示，请从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因： ，在另一侧H原子重新结合成分子释放。
■练综合
26（2025?大庆）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一：制氢
根据生产来源和碳排放量不同，氢气分类如图1。
（1）“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，生产中实现二氧化碳零排放。电解水产生的氢气和氧气的体积比为 　 　 。
（2）“灰氢”是化石燃料制氢，可利用甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气的方法制得，请写出该反应的化学方程式 　 　 ，从生成物的角度分析，该方法造成的环境问题是 　 　 （填字母）。
A.酸雨
B.温室效应增强
C.臭氧空洞
（3）“蓝氢”是“灰氢”制法结合碳捕集和封存技术，实现低碳制氢，其中一种方法是利用氢氧化钠溶液实现“碳捕集”，如图2。
①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 　 　 。
②捕捉室内发生反应的化学方程式为：　 　 、Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3。
紫氢是以来源丰富的水为原料，利用核能生产的氢气；金氢是自然产生或存于地壳中的天然氢。
项目二：储氢
（4）物理储氢：在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 　 　 。
（5）化学储氢：可利用Mg﹣Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2，MgH2中氢元素的化合价为 　 　 。
项目三：释氢
（6）MgH2的一种释氢过程如图3所示，释氢开始时反应速率较快，然后逐渐减小。据图分析，反应速率逐渐减小的原因是 　 　 。
项目四：用氢
（7）氢气是理想的燃料，原因是 　 　 （写出一条即可）。
27．2025年2月第九届亚冬会在哈尔滨举行，漫天飞雪中亚冬会火炬熊熊燃烧，象征光明、团结和温暖。
（一）初识“燃烧”
（1）为探究燃烧的条件设计了如图所示实验。滴加过氧化氢溶液时发生反应的化学方程式为 　 　 ，一段时间后，观察到白磷燃烧而红磷不燃烧，由此可说明可燃物燃烧的条件是 　 　 。（已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）
（二）了解“燃烧”
中华民族有着悠久的用火历史，火的利用促进燃料的发展，家用燃料变迁图如图：
（2）天然气是目前城镇居民家庭主要用到的燃料，写出天然气燃烧的化学方程式
　 　 。
（3）氢气被誉为未来的理想燃料，写出氢能的优点 　 　 （写出一条即可）。
（三）调控“燃烧”
（4）2025年2月11日，我国在文昌航天发射场用长征八号改运载火箭成功发射卫星互联网低轨02组卫星。该火箭采用液氧液氢推进剂，发动机（运行简示图如图）可通过调控阀门调整动力。火箭升空时，为增大动力，应对阀门进行的操作是 　 　 。
（四）解决“燃烧”带来的问题
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气和气候造成一定影响，如燃烧产生的二氧化碳增多，会导致全球气候变暖。为解决这一问题，中国提出2060年“碳中和”目标。
（5）“碳捕集”：采用化学吸收法，利用碱性吸收剂捕集并安全存储二氧化碳，写出用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生反应的化学方程式 　 　 。
（6）“碳利用”：清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液态燃料甲醇（CH3OH），其微观示意图如图所示。参加反应的甲和乙的分子个数比为 　 　 。
（7）根据上述反应原理，若要制取3.2kg的甲醇，计算理论上能吸收二氧化碳的质量。
答案和解析
■刷考点
考点1 燃烧与灭火
1．（2025?南京）按图示装置进行燃烧条件的探究（已知：白磷着火点为40℃，红磷着火点为260℃），下列说法不正确的是
A．对比两处白磷的不同现象，可说明燃烧需要达到可燃物的着火点
B．实验中可以观察到红磷和热水中的白磷均不燃烧
C．使用气球可防止生成的五氧化二磷逸出污染环境
D．通过该实验推测：白磷在实验室里可保存在水中
2．为探究物质燃烧条件而进行的实验如图所示，下列说法错误的是
A．观察到甲中的白磷未燃烧，乙中的白磷燃烧 B．该实验可以探究燃烧需要温度达到着火点
C．带小孔圆形铝片可以起过滤作用 D．可反复呈现白磷燃烧与熄灭的现象
【答案】B
【解析】A.甲中白磷在热水中，无法与氧气接触，因此未燃烧。乙中白磷满足燃烧三要素，即白磷是可燃物；热水提供热量使温度达到白磷的着火点；白磷与氧气接触，故乙中白磷燃烧，选项正确；
B.甲、乙两个实验中温度相同，没有控制温度的高低，无法达到对比实验的条件，因此无法探究燃烧是否需要温度达到着火点，选项错误；
C.带小孔圆形铝片起过滤作用，将白磷与水进行分离，来探究燃烧的条件，选项正确；
D.白磷在甲中不燃烧，乙中燃烧，通过直通管正放（白磷燃烧），倒置（白磷不燃烧），控制白磷与氧气的接触与分离，可以反复呈现白磷燃烧与熄灭的现象，选项正确；
故选B。
3.（2025·广东省深圳市）下图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图，实验前先通入至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是
A．加入热水后，白磷未燃烧，是因为温度未达到白磷着火点
B．推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明燃烧需要可燃物
C．白磷燃烧时再通入，白磷停止燃烧，说明隔绝可灭火
D．本实验制备需要的反应物有2种
【答案】C
【解析】A、加入热水后，白磷未燃烧，是因为装置内先通入CO2，白磷没有与氧气接触，而不是温度未达到着火点（白磷着火点40℃，热水80℃），该选项错误；
B、推动注射器活塞，H2O2在MnO2催化下分解产生O2，白磷燃烧，红磷仍不燃烧（着火点240℃），说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，而不是说明燃烧需要可燃物（白磷和红磷都是可燃物），该选项错误；
C、白磷燃烧时再通入CO2，隔绝了氧气，白磷停止燃烧，说明隔绝O2可灭火，该选项正确；
D、本实验制备O2是H2O2在MnO2催化作用下分解，MnO2是催化剂，不是反应物，反应物只有H2O2一种，该选项错误。
故选C。
4.下图所示为探究燃烧条件的装置。
（1）燃烧匙中的白磷在水面以下时，白磷没有燃烧，当将燃烧匙提出水面时，观察到白磷燃烧，产生 ，对比实验说明可燃物燃烧的条件之一为 。
（2）为验证可燃物燃烧的另一个条件，需进行对比的实验现象为 。
【答案】（1）白烟 与氧气接触
（2）水面上的红磷不燃烧，提出水面的白磷燃烧
【解析】（1）白磷燃烧产生大量白烟，放出热量，故填：白烟；
白磷在水下时，不能与氧气接触，不燃烧，当将燃烧匙提出水面时，白磷接触到氧气，燃烧，说明可燃物燃烧需要与氧气接触；
（2）可燃物燃烧需要与氧气接触，温度达到着火点。左侧燃烧匙上的红磷与氧气接触，但温度没有达到着火点，不燃烧，右侧燃烧匙提拉出水面后，与氧气接触，同时温度达到着火点，燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点。
5．小明用如图实验装置验证可燃物燃烧的条件。（已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）
（1）滴入过氧化氢溶液后，丙中发生反应的化学方程式为 。
（2）滴入过氧化氢溶液后，观察到甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧，可得出可燃物燃烧的条件之一是 。
（3）若要验证可燃物燃烧的另一个条件，丁中X、Y可以是________（填字母）。
A．X是水，Y是红磷
B．X是水，Y是白磷
C．X是水，Y是白磷
【答案】（1）
（2）可燃物与氧气接触
（3）AC
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，丙中发生反应的化学方程式为：；
（2）甲中白磷不与氧气接触，而乙中白磷与氧气接触，则甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧，说明燃烧需要可燃物与氧气接触。
（3）由题意可知，验证的燃烧条件是：达到可燃物的着火点，因为白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，故选择白磷和低于白磷着火点的水温，或选择红磷和低于红磷着火点的水温都可以；
A、80℃的水和红磷，符合题意；
B、40℃的水和白磷，不符合题意；
C、20℃的水和白磷，符合题意。
故选AC。
考点2 燃料燃烧的调控
6．（2025?临汾）《汉书?枚乘传》中记载到“欲汤之沧，一人炊之，百人扬之，无益也，不如绝满止火而已”。其中“绝薪止火”涉及的灭火原理是
A．隔绝可燃物
B．与空气隔绝
C．降低着火点
D．降温至可燃物着火点以下
【答案】A
【解析】A、“绝薪”指断绝柴草，即清除可燃物，从而灭火，说法正确，故符合题意；
B、“与空气隔绝”是通过隔绝氧气灭火，说法错误，故不符合题意；
C、着火点是物质固有属性，不可降低，说法错误，故不符合题意；
D、“降温至可燃物着火点以下”是通过降温灭火，说法错误，故不符合题意；
故选：A。
7．下列关于燃烧调控和燃烧条件的说法不正确的是
A．图书档案着火，用液态二氧化碳灭火器灭火
B．面粉厂要严禁烟火，主要是为了防止粉尘爆炸
C．用扇子扇煤炉火焰，火越扇越旺是因为补充了氧气
D．只要温度达到可燃物的着火点，可燃物就能燃烧
【答案】D
【解析】A．图书档案着火，用液态二氧化碳灭火器灭火，是因为二氧化碳灭火器灭火时不会留下任何残留物质而使图书档案损坏，故A正确；
B．面粉厂要严禁烟火，主要是为了防止粉尘爆炸，故B正确；
C．用扇子扇煤炉火焰，火越扇越旺是因为补充了氧气，使燃烧更旺，故C正确；
D．可燃物燃烧需要三个条件：①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点，故D错误。
故选：D。
8．二氧化碳灭火器是生产时，将CO2气体加压液化后装入钢瓶，下列说法错误的是
A．此灭火器适用于扑灭图书馆内图书失火
B．加压液化时，CO2分子间间隔缩小
C．使用时先拉出保险销，再按下压把喷出灭火
D．灭火时，二氧化碳起到降低可燃物的着火点和隔绝空气的作用
【答案】D
【解析】A、二氧化碳灭火器扑灭不会留下痕迹，不会造成图书的损坏，适用于扑灭图书馆内图书失火，故A正确；
B、二氧化碳气体加压液化，因为分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小，故B正确；
C、使用二氧化碳灭火器时，先拉出保险销，再按下压把，对准火源喷射，故C正确；
D、用二氧化碳灭火器灭火时，使温度降到可燃物的着火点以下且隔绝空气，故D错误。
故选：D。
9．青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯，其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度，通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是
A．该灯中的灯油是可燃物
B．关闭灯罩火焰熄灭，其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C．当看到大量黑烟时，可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D．雁腹中的水既能吸收烟气，还能对灯体进行降温，减少灯油挥发
【答案】B
【解析】A、灯油具有可燃性，属于可燃物，此选项正确；
B、燃烧的条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点，三者缺一不可，灭火只需要破坏其一即可，转动灯罩隔绝了空气，使灯火熄灭，此选项错误；
C、有大量黑烟产生是因为氧气不足，燃料燃烧不充分，应调大进风口，增大氧气进入量，促进燃烧，此选项正确；
D、腹中的水可以吸收燃烧产生的烟气，同时也能对灯体进行降温，起到环保和降温的作用，此选项正确。
故选B。
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
【答案】A
【解析】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。
考点3 化石能源的合理利用
11．下列有关化石能源的说法中，错误的是
A．煤是可再生能源
B．煤可作燃料
C．石油炼制可得多种产品
D．天然气的主要成分是CH4
【答案】A
【解析】A、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故选项说法错误。
B、煤具有可燃性，可作燃料，故选项说法正确。
C、石油炼制可得汽油、煤油、柴油等多种产品，故选项说法正确。
D、天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4，故选项说法正确。
故选：A。
12．天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。下列说法正确的是
A．天然气燃烧反应：C2H6O+3O22CO2+3H2O
B．天然气燃烧时能量转化关系：热能转化为化学能
C．燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒
D．家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源
【答案】C
【解析】A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，故选项说法错误。
B、天然气燃烧时能量转化关系：化学能转化为热能，故选项说法错误。
C、燃料燃烧不充分容易产生有毒的一氧化碳，燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒，故选项说法正确。
D、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；家用燃料变迁到天然气源于天然气属于清洁燃料，故选项说法错误。
故选：C。
13.下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是
A．都属于化石燃料，都是不可再生的能源
B．都含碳氢等元素，都属于混合物
C．从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化
D．将石油按照沸点的不同进行分馏，得到柴油、煤油等产品
【答案】C
【解析】A、煤、石油和天然气都属于化石燃料，是不可再生的能源，故A正确；
B、煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物，属于混合物，故B正确；
C、从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是煤的干馏，属于化学变化，故C错误；
D、石油可以通过分馏，根据沸点的不同分离出柴油、煤油等产品，故D正确。
故选：C。
14.非遗“熏画”以煤油灯烟火熏制作画，煤油由石油分馏得，是含碳氢化合物的混合物。下列说法不正确的是
A．制作熏画时，会闻到强烈的煤油味是因为分子不断在运动
B．煤油中含有的碳、氢元素在燃烧后一定转化为二氧化碳和水
C．石油属于不可再生能源
D．石油等化石能源的大量使用会导致全球温室效应的加剧
【答案】B
【解析】A、闻到煤油味是分子不断运动，煤油分子扩散到空气中，说法正确；
B、煤油燃烧时，若氧气不足，碳元素可能转化为一氧化碳，不一定都生成二氧化碳，说法错误；
C、石油是经过漫长地质年代形成的，使用后短期内无法重新生成，属于不可再生能源，说法正确；
D、石油等化石能源燃烧产生二氧化碳，大量使用会加剧温室效应，说法正确。
故选B。
15．生活燃料的变迁体现了人类对更高效、更环保能源的需求。
（1）柴薪时代：火的发现和使用是人类进步的重要里程碑。人类用树枝、杂草等作为燃料。树枝、杂草相当于燃烧条件中的 。
（2）煤炭时代：煤燃烧产生的 (写一种)排放到空气中是形成酸雨的主要原因，对环境有一定的影响。
（3）液化气时代：液化气通过加压可储存在密封钢瓶中。请从微观角度解释其原因 。
（4）天然气时代：相比于煤炭，使用天然气作燃料的优点是 。
【答案】（1）可燃物
（2）
（3）分子间有间隔
（4）产物无污染
【解析】（1）燃烧需要三个条件：可燃物、氧气（或空气）、温度达到着火点。树枝、杂草含有碳、氢等元素，属于可燃物。因此填入“可燃物”。
（2）煤中含有硫元素，燃烧时硫与氧气反应生成二氧化硫（SO?）。二氧化硫排放到空气中，与水反应形成亚硫酸，进而形成酸雨。煤燃烧的主要污染物包括二氧化硫和氮氧化物，但二氧化硫是形成酸雨的最常见原因，因此填入“二氧化硫”或“SO?”。
（3）液化气（如液化石油气）通过加压可变成液体储存，从微观角度，液化气由分子构成，分子间存在间隔和作用力。加压时，分子间距离减小，分子间作用力增强，导致气体分子聚集并转化为液态。因此填入“分子间有间隔”
（4）天然气主要成分是甲烷（CH?），燃烧产物主要是二氧化碳和水，几乎不产生有害污染物。而煤燃烧会产生二氧化硫、烟尘等，导致空气污染。因此，天然气更清洁、污染小。直接对比燃烧产物：天然气污染更少，因此填入“产物无污染”或“燃烧产物更清洁”。
考点4 新能源的开发和利用
16．化学与我们的生产、生活、能源、环境关系密切。北京冬奥会使用清洁能源作为火炬燃料，该清洁能源是
A．潮汐能 B．地热能 C．核能 D．氢气
【答案】D
【解析】潮汐能、地热能、核能无法作燃料，而H2具有可燃性，且燃烧产物只有H2O，比较环保，是比较理想的清洁能源。
故选：D。
17．能源是社会发展的基础。下列说法错误的是
A．煤只能通过燃烧加以利用
B．改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧
C．可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺
D．新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染
【答案】A
【解析】A、煤不仅可以通过燃烧利用，还可以通过干馏等方式生产焦炭、煤焦油等产品，故A错误；故选项符合题意。
B、改进汽车发动机的燃烧方式，如改变喷嘴为喷雾，使汽油充分燃烧，故B正确；故选项不符合题意。
C、开发利用新燃料，如可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺，故C正确；故选项不符合题意。
D、新能源汽车的发展，减少了汽车尾气对环境的污染，故D正确；故选项不符合题意。
故选：A。
18．如图为我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用，最终产生甲醇的过程，其研发过程被称为“液态太阳燃料合成技术”，下列有关说法错误的是
A．光伏发电是将太阳能转化为电能
B．电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成
C．煤、石油、天然气是混合物，甲醇是纯净物
D．该液态太阳燃料合成技术可从根本上解决温室效应
【答案】D
【解析】A、光伏发电是将太阳能转化为电能，故选项不符合题意。
B、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，依据化学变化过程中元素种类不变，可说明水是由氢元素和氧元素组成，故选项不符合题意。
C、煤、石油、天然气均由多种物质组成，属于混合物，甲醇只含甲醇一种物质，属于纯净物，故选项不符合题意。
D、甲醇（CH3OH）含有碳元素，燃烧也会生成二氧化碳，二氧化碳是引起温室效应的主要气体，故该液态太阳燃料合成技术不能从根本上解决温室效应，故选项符合题意。
故选：D。
19．某种氢能源车利用氢燃料电池（一种直接将化学能转为电能的发电装置）为电动机提供动力，其能量转化效率高达60～80%。燃料电池中的氢气，并不燃烧，空气和氢气在燃料电池中也并不直接接触，而是经过催化剂的作用，氢气分解成氢离子（质子）和电子，氢离子达到电池的阴极板；电子要经外部电路形成电流后，也到达电池的阴极板，之后再与氧气和氢离子重新结合为水。下列说法正确的是
A．氢燃料电池中氢气和氧气反应生成水，不产生污染物
B．氢气来源丰富且取之不尽用之不竭
C．这种氢能源车的发动机和传统燃油车一样，都是内燃机
D．传统燃油车能量转化过程与氢能源车相同
【答案】A
【解析】A、氢燃料电池中氢气和氧气反应生成水，不产生污染物，故A正确；
B、氢气本身不是直接存在的能源，需要通过电解水等方式制取，而这一过程中需要消耗大量电能，则氢气并不是取之不尽用之不竭的能源，故B错误；
C、氢能源车使用的是氢燃料电池，是一种电化学装置，将化学能直接转化为电能，而不是通过燃烧氢气驱动内燃机，则氢能源车的发动机不是内燃机，故C错误；
D、传统燃油车是通过燃烧汽油或柴油，将化学能转化为热能，再转化为机械能，而氢能源车是通过氢燃料电池将化学能直接转化为电能，再驱动电动机，两者的能量转化路径和效率差异较大，故D错误。
故选：A。
■测思维
20．利用微型实验仪器探究白磷燃烧的条件，实验装置如图所示。实验主要步骤为：①检查装置气密性；②装入试剂；③滴加稀盐酸；④干燥管口检测到CO2后，停止滴加稀盐酸，将燃烧管放入热水中；⑤滴加过氧化氢溶液。下列有关说法错误的是（　　）
A．步骤③的目的是排出装置中的空气
B．白磷燃烧发生在第⑤步
C．湿棉花的主要作用是防止空气进入燃烧管干扰实验
D．该实验证明白磷燃烧需要O2，且温度达到着火点
【答案】C
【解析】A、步骤③滴加稀盐酸，稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳会将装置内的空气排出，步骤③的目的是排出装置中的空气，故选项说法正确。
B、步骤④将燃烧管放入热水中，此时装置内是二氧化碳，白磷不燃烧；步骤⑤滴加过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气，氧气进入燃烧管，白磷与氧气接触且温度达到着火点（热水提供温度），能燃烧，故选项说法正确。
C、湿棉花的主要作用是吸收二氧化碳（二氧化碳可与水反应生成H2CO3），而不是防止空气进入，故选项说法错误。
D、步骤④将燃烧管放入热水中使白磷温度升高（使白磷燃烧），步骤⑤提供氧气后燃烧，说明燃烧需同时满足两个条件：与氧气接触且温度达到着火点，故选项说法正确。
故选：C。
21．如图是某空间站能量转化系统的局部示意图，下列说法正确的是（　　）
A．循环过程中没有发生化学反应
B．燃料电池系统可将化学能转化为电能
C．光电转换器中电能转化为光能
D．氢气和氧气反应生成水是吸热反应
【答案】B
【解析】A、由能量的转化过程可知，该反应中水的电解以及氢气的燃烧都生成了新物质，所以在循环过程中，一定发生了化学反应，故错误；
B．由能量的转化过程可知，燃料电池系统产生的能量转化为化学能转化为电能，故正确；
C．光电转换器中光能转化为电能，故错误；
D．氢气和氧气反应生成水是放热反应，故错误。
故选：B。
22.对化石燃料的综合利用是目前研究的热点问题之一，煤的气化是一种重要的综合利用技术，其过程如图甲所示，合成气中的物质A和B在催化剂作用下反应可生成物质C和D，其反应的微观过程如图乙所示。
（1）化石燃料包含煤、天然气和 。
（2）气化炉中主要发生了 (选填“物理”或“化学”)变化。
（3）图乙虚线框中物质的微观粒子示意图为下列中的___________(填字母)。
A． B． C． D．
（4）图乙反应的化学方程式为 ；该反应前后种类和数目发生改变的是 (选填“分子”或“原子”)。
（5）大量使用化石燃料会带来一些环境问题，人类迫切需要开发新能源，你知道的一种新能源是 。
【答案】（1）石油
（2）化学
（3）D
（4） 分子
（5）太阳能、风能、地热能、氢能
【解析】（1）化石燃料包含煤、天然气和石油；
（2）气化炉中通入原料煤和氧气、水，合成气中的物质A为一氧化碳，有新物质生成，主要发生了化学变化；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，由图乙可知，反应前有1个碳原子和1个氧原子，反应后有1个碳原子、6个氢原子和1个氧原子，则反应前缺少6个氢原子，1个氢分子由2个氢原子构成，则物质B为氢气，其微观粒子示意图为，故选：D；
（4）一氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲烷和水，化学方程式为；该反应前后种类和数目发生改变的是分子；
（5）新能源如太阳能、风能、地热能、氢能等。
23．关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展学习。
任务一：探究燃烧的条件
小明向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。他对该实验原理很感兴趣，进行了下列探究。
【实验探究及分析】
（1）如图1，打开分液漏斗活塞，以适当的速度将水滴入Na2O2中，观察到试管内有气泡产生，将带火星的木条靠近P处，当看到 现象，说明反应生成了氧气。
（2）实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出，原因是 ，这一现象也为脱脂棉燃烧找到了依据。
任务二：白磷燃烧的再探究
【查阅资料】生石灰遇水反应，放出大量的热。
【实验步骤】如图2所示，点燃蜡烛后伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞，观察到蜡烛在瓶内燃烧，白磷不燃烧。待蜡烛自动熄灭(蜡烛未燃尽)且装置冷却到室温后，将胶头滴管中的水全部滴入广口瓶。铝盒中的足量白磷开始燃烧。图3是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
【分析讨论】
（3）对比滴入水前后白磷的现象，可得出可燃物燃烧的条件之一是 。
（4）本实验能得出的结论是______(填字母)。
A．可燃物燃烧O2必须充足
B．白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在
C．蜡烛燃烧时所需O2的浓度大于白磷燃烧时所需O2的浓度
任务三：对燃烧的调控
（5）打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至溶化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是 。
【答案】（1）带火星的木条复燃
（2）Na2O2与水反应时，放出大量的热，装置内气体受热膨胀逸出
（3）温度达到可燃物的着火点
（4）AC
（5）提供充足的氧气，使焦炭燃烧更充分，放出更多热量
【解析】（1）氧气具有助燃性，故将带火星的木条靠近P处，当看到带火星的木条复燃现象，说明反应生成了氧气；
（2）实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出，原因是Na2O2与水反应时，放出大量的热，装置内气体受热膨胀逸出；
（3）滴水前白磷与氧气接触，温度没有达到着火点，没有燃烧，滴水后，白磷与氧气接触，由于生石灰与水反应放热，温度升高，达到白磷的着火点，白磷燃烧，对比滴入水前后白磷的现象，可得出可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点；
（4）A、根据图3可知，氧气降低到一定浓度，蜡烛熄灭，说明可燃物燃烧氧气必须充足，正确；
B、根据图3可知，白磷熄灭时，氧气浓度不是零，故白磷燃烧结束后，广口瓶中存在氧气，错误；
C、蜡烛熄灭后，引燃白磷，白磷能继续燃烧，说明蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度，正确。
故选AC；
烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是：提供充足的氧气，使焦炭燃烧更充分，放出更多热量。
24.人类利用的能量大多来自化石能源。
（1）煤、石油和 　 　 等化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。
（2）石油的综合利用。
①将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的 　 　 不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料。
②液化石油气中含有丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）等气体。某气体由C3H6和C4H8中的一种或两种组成，取该气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的二氧化碳和水的质量比为22：9，该气体的组成可能是 　 　 （填字母）。
A.只有C3H6
B.只有C4H8
C.C3H6和C4H8以质量比1：1混合
D.C3H6和C4H8以质量比4：3混合
（3）煤的综合利用。
①煤的“气化”与“液化”：将煤与水蒸气的反应简单看作为碳与水蒸气的反应，碳与水蒸气在高温条件下通过置换反应生成两种可燃性气体，化学方程式为 　 　 ；生成的两种气体在一定条件下通过化合反应生成甲醇（CH3OH），参加该化合反应的两种气体的分子个数比为 　 　 。
②煤的“焦化”：将煤隔绝空气加强热分解，可以得到焦炭。写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并计算要使120g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少？（利用化学方程式进行计算，写出计算过程）
【答案】（1）天然气；
（2）①沸点；
②ABCD；
（3）①C+H2OCO+H2；1：2；
②C+2CuO2Cu+CO2↑；9g。
【解析】（1）煤、石油和天然气是常见的化石能源，它们及其加工后的产品常被用作燃料，所以被称为化石燃料；
（2）①石油是由多种成分组成的混合物，将石油加热并使用催化剂炼制，利用各成分的沸点不同进行分离，这种方法称为分馏，可得到多种燃料和化工原料；
②生成的二氧化碳和水的质量比为22：9，则二氧化碳和水的分子个数比为：1：1，碳、氢原子个数比为1：2，丙烯（C3H6）中碳、氢原子个数比为1：2，丁烯（C4H8）中碳氢原子个数比也为1：2，
A、只有C3H6，碳氢原子个数比为1：2，故A符合题意；
B、只有C4H8，碳氢原子个数比为1：2，故B符合题意；
C、C3H6和C4H8以质量比1：1混合，碳氢原子个数比依然为1：2，故C符合题意；
D、C3H6和C4H8以质量比4：3混合，碳氢原子个数比依然为1：2，故CD合题意；
故选：ABCD；
（3）碳与水蒸气在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为C+H2OCO+H2，一氧化碳和氢气在一定条件下化合生成甲醇（CH3OH），反应的化学方程式为CO+2H2CH3OH，则参加该化合反应的一氧化碳和氢气的分子个数比为1：2；
②碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，
设使120g氧化铜完全还原需要碳的质量为x，
C+2CuO2Cu+CO2↑
12 160
x 120g

x＝9g
答：要使120g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是9g。
故答案为：（1）天然气；
（2）①沸点；
②ABCD；
（3）①C+H2OCO+H2；1：2；
②C+2CuO2Cu+CO2↑；9g。
25.（2025·广东广州·三模）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
（1）因为氢气燃烧热值高、 (任写一点)，氢能被称为最理想的能源。
（2）下图是绿氢的“制氢、储氢、释氢”示意图。
①“制氢”：电解器中电极b为 极；该方法被称为“绿氢”的原因是 。
②“储氢”：合成器中参与反应的与的质量比为 。
③“释氢”：因为的沸点比CO (填“高”或“低”)，利用液氮的低温可将CO液化分离。理论上该过程释放氢气的质量 (填“>、<或=”)储氢中氢气的质量。
（3）CO在钯(Pd)膜反应器中反应制备的工作原理如下图所示，请从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因： ，在另一侧H原子重新结合成分子释放。
【答案】（1）燃烧产物为水，对环境无污染
（2）负 利用太阳能发电电解水，对环境无污染 22:3 低 <
（3）氢分子在膜一侧分离成氢原子，氢原子直径小于Pd膜的孔隙能够透过Pd膜
【解析】（1）氢能被称为最理想的能源，是因为氢气燃烧热值高，且燃烧产物为水，对环境无污染；
（2）①电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，电解器中电极b产生氢气，说明电极b为负极；该方法被称为“绿氢”的原因是利用太阳能发电电解水，对环境无污染；
②合成器中氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，化学方程式为，则参与反应的与的质量比为；
③利用液氮的低温可将CO液化分离，说明的沸点比CO低；
储氢过程中二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，释氢过程中甲醇分解生成一氧化碳和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则储氢过程中氢气中氢元素的质量等于生成甲醇和水中氢元素的质量之和，释氢过程中甲醇中氢元素的质量等于生成氢气中氢元素的质量，所以理论上该过程释放氢气的质量<储氢中氢气的质量；
（3）从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因：氢分子在膜一侧分解成氢原子，氢原子直径小于Pd膜的孔隙能够透过Pd膜，在另一侧氢原子重新结合成分子释放。
■练综合
26（2025?大庆）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一：制氢
根据生产来源和碳排放量不同，氢气分类如图1。
（1）“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，生产中实现二氧化碳零排放。电解水产生的氢气和氧气的体积比为 　 　 。
（2）“灰氢”是化石燃料制氢，可利用甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气的方法制得，请写出该反应的化学方程式 　 　 ，从生成物的角度分析，该方法造成的环境问题是 　 　 （填字母）。
A.酸雨
B.温室效应增强
C.臭氧空洞
（3）“蓝氢”是“灰氢”制法结合碳捕集和封存技术，实现低碳制氢，其中一种方法是利用氢氧化钠溶液实现“碳捕集”，如图2。
①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 　 　 。
②捕捉室内发生反应的化学方程式为：　 　 、Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3。
紫氢是以来源丰富的水为原料，利用核能生产的氢气；金氢是自然产生或存于地壳中的天然氢。
项目二：储氢
（4）物理储氢：在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 　 　 。
（5）化学储氢：可利用Mg﹣Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2，MgH2中氢元素的化合价为 　 　 。
项目三：释氢
（6）MgH2的一种释氢过程如图3所示，释氢开始时反应速率较快，然后逐渐减小。据图分析，反应速率逐渐减小的原因是 　 　 。
项目四：用氢
（7）氢气是理想的燃料，原因是 　 　 （写出一条即可）。
【答案】（1）2：1；
（2）CH4+2H2OCO2+4H2；B；
（3）①增大反应物之间的接触面积，使反应进行得更充分；
②2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小；
（5）﹣1；
（6）生成的氢氧化镁覆盖在氢化镁的表面，使氢化镁不能与水接触；
（7）燃烧产物只有水，不会对环境造成任何污染（答案不唯一）。
【解析】（1）由电解水时，“正氧负氢、氢二氧一”可知，电解水产生的氢气和氧气的体积比为2：1；故答案为：2：1；
（2）甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为CH4+2H2OCO2+4H2；该反应生成了二氧化碳，增大了空气中二氧化碳的含量，会导致温室效应加剧；故答案为：CH4+2H2OCO2+4H2；B；
（3）①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应进行得更充分；故答案为：增大反应物之间的接触面积，使反应进行得更充分；
②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；故答案为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小；故答案为：分子间存在着间隔，压强增大，分子间的间隔变小；
（5）MgH2中，镁元素显+2价，设氢元素的化合价为x，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，（+2）+2x＝0，x＝﹣1；故答案为：﹣1；
（6）释氢过程中，氢化镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，反应的化学方程式为：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2↓+2H2↑；释氢开始时反应速率较快，然后反应速率迅速减小，最终停止，导致较多量的MgH2剩余，反应速率迅速减小并最终停止是因为生成的氢氧化镁覆盖在氢化镁的表面，使氢化镁不能与水接触；故答案为：生成的氢氧化镁覆盖在氢化镁的表面，使氢化镁不能与水接触；
（7）氢气是理想的燃料，原因是氢气的热值高、制备原料来源广，燃烧产物只有水，不会对环境造成任何污染；故答案为：燃烧产物只有水，不会对环境造成任何污染（答案不唯一）。
27．2025年2月第九届亚冬会在哈尔滨举行，漫天飞雪中亚冬会火炬熊熊燃烧，象征光明、团结和温暖。
（一）初识“燃烧”
（1）为探究燃烧的条件设计了如图所示实验。滴加过氧化氢溶液时发生反应的化学方程式为 　 　 ，一段时间后，观察到白磷燃烧而红磷不燃烧，由此可说明可燃物燃烧的条件是 　 　 。（已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）
（二）了解“燃烧”
中华民族有着悠久的用火历史，火的利用促进燃料的发展，家用燃料变迁图如图：
（2）天然气是目前城镇居民家庭主要用到的燃料，写出天然气燃烧的化学方程式
　 　 。
（3）氢气被誉为未来的理想燃料，写出氢能的优点 　 　 （写出一条即可）。
（三）调控“燃烧”
（4）2025年2月11日，我国在文昌航天发射场用长征八号改运载火箭成功发射卫星互联网低轨02组卫星。该火箭采用液氧液氢推进剂，发动机（运行简示图如图）可通过调控阀门调整动力。火箭升空时，为增大动力，应对阀门进行的操作是 　 　 。
（四）解决“燃烧”带来的问题
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气和气候造成一定影响，如燃烧产生的二氧化碳增多，会导致全球气候变暖。为解决这一问题，中国提出2060年“碳中和”目标。
（5）“碳捕集”：采用化学吸收法，利用碱性吸收剂捕集并安全存储二氧化碳，写出用氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳时发生反应的化学方程式 　 　 。
（6）“碳利用”：清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液态燃料甲醇（CH3OH），其微观示意图如图所示。参加反应的甲和乙的分子个数比为 　 　 。
（7）根据上述反应原理，若要制取3.2kg的甲醇，计算理论上能吸收二氧化碳的质量。
【答案】（1）；温度达到可燃物的着火点；
（2）；
（3）产物是水，无污染/燃烧热值高等；
（4）增大阀门开度，提高液氢和液氧的供应量；
（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）1：3；
（7）4.4kg。
【解答】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为；白磷和红磷均为可燃物，均与氧气接触，白磷燃烧，而红磷不燃烧，是因为温度达到了白磷的着火点，没有达到红磷的着火点，说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点；
（2）天然气的主要成分是甲烷，完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为；
（3）氢气被誉为未来的理想燃料，氢能的优点有原料来源广、热值高、燃烧产物是水，无污染；
（4）液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是增大阀门开度，提高液氢和液氧的供应量，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧；
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）由反应的微观示意图可知，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇和水，反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，则参加反应的甲（CO2）和乙（H2）的分子个数比为1：3；
（7）设能吸收二氧化碳的质量为x。
CO2+3H2CH3OH+H2O
44 32
x 3.2kg

x＝4.4kg
答：能吸收二氧化碳的质量为4.4kg。
故答案为：
（1）；温度达到可燃物的着火点；
（2）；
（3）产物是水，无污染/燃烧热值高等；
（4）增大阀门开度，提高液氢和液氧的供应量；
（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）1：3；
（7）4.4kg。

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