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1.氨具有可燃性，可替代煤、石油等燃料，燃烧过程不产生CO，相较于氢气，氨易液化以便储存运输。但氨的燃烧具有点火困难、火焰不稳定等缺陷，不仅导致燃料燃烧效率低，部分未燃氨逃逸，且会产生大量的氮氧化物。若能与CO混合使用，将有望提高氨的燃烧性能。研究人员对混合CO的氨的燃烧进行分析，随CO体积分数的改变，混合气体燃烧速率变化如图1所示。
目前合成氨（NH3）工艺主要有两种：一是传统制氨，利用氮气和氢气在特定高温高压的条件下合成；二是电解合成氨，以氮气和水为原料，采用电能驱动节能工艺，原料绿色环保，制取的氨气可加压液化储存，其原理如图2所示。
图1 图2
依据上文，回答问题。
（1）结合氨气的组成分析，使用氨燃料能有效降低碳排放的原因是_________________。
（2）目前氨做燃料燃烧时存在的制约因素是_____________________。
（3）由图1可知，CO体积分数对混合气体燃烧速率的影响为____________________，当混合气体中氨的体积分数为_______时，混合气体燃烧速率最快。
（4）电解合成氨过程中发生反应的化学方程式 ，相比于传统制氨法，电解合成氨工艺具有的优点是 。
（5）除氨燃料外，请你再列举一种具有发展前景的清洁能源______________。
2.肉类在贮存过程中易滋生微生物, 发生氧化变质。保鲜膜的包裹可以控制氧气、水分等的转移和渗透，抑制微生物生长，达到一定程度的保鲜作用。
市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜，它是以石油中提炼出的乙烯(C2H4)为主要原料制成的，不易降解。目前，可食用膜保鲜已成为食品包装领域的研究热点,为了提高可食用膜的保鲜效果，研究人员采用没食子酸浸泡的改性超声处理工艺对可食用膜的性能进行了改进研究。
没食子酸具有较强的抑菌、抗氧化等作用。4℃冷藏条件下，采用未经膜包裹（对照组）和没食子酸处理后的膜包裹（膜包裹组）两种方式处理猪肉样品，并贮藏 10 天，检测样品pH（图1）、细菌总数（图2）等指标，综合评估膜对猪肉的保鲜效果。
图1
图2
（1）肉类食品中主要富含的营养物质是___________，肉类在贮存时腐坏变质过程主要发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。
（2）保鲜膜的包裹能延缓肉类的腐坏变质，其原理是__________________________。
（3）根据pH可将猪肉分为三个等级，猪肉pH为5.8~6.2代表新鲜，6.2~6.4 为次新鲜，6.4以上为变质，分析图1回答：
①没食子酸改性超声膜包裹技术与未经过膜包裹的猪肉相比，保鲜效果_________（填“能”或“不能”）增强。
②根据数据判断，膜包裹组猪肉若想保持新鲜状态，最多不要超过___（选填“8”或“10”）天食用。
（4）菌落总数可用于评价肉类食品腐败的程度。图2说明膜包裹能有效延长了猪肉的保质期，得出该结论的依据是______________________。
（5）日常生活中，对于肉制品的保鲜，你有哪些建议 （写一点即可）。
3.火星作为太阳系中与地球最相似的行星，火星大气远比地球的稀薄，它的主要成分如图1所示。火星上的平均温度为-55 ℃，由于火星大气稀薄而干燥，所以它的昼夜温差远远大于地球上的昼夜温差。
图1 图2
火星是各航天大国深空探测任务的最主要目标之一。火星第一表层土壤中矿物的主要成分为SiO2、FeO、Al2O3和MgO等，利用与地球上相似的冶炼原理可从火星土壤中获得多种金属单质，部分金属可在CO2中燃烧，如镁在CO2中燃烧放出大量的热，同时生成氧化镁和碳，此反应可成为火星探测所需能量的来源之一。研究人员以火箭发动机为背景，分析了不同金属与CO2反应时，氧燃比(CO2与金属的质量比)对比冲的影响，发现比冲越高，发动机效率越高，结果如图2所示。
火星资源利用技术仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。
依据上文，回答问题。
（1）火星大气中含量最高的气体是 。探测车在火星表面无法使用常规燃料的原因是 。
（2）火星上的水通常是以 (填“固体”“液体”或“气体”)状态存在。
（3）火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造。为保证火星车在火星上着陆并正常工作，钛、铝合金应具有密度小、硬度________、耐腐蚀等优良性能。
（4）Mg在二氧化碳中燃烧发生反应的化学方程式为 。若以Mg为燃料，比冲与氧燃比的关系是 。
（5）若要在火星上建立永久居住点，需要长期解决空间站内呼吸问题，请提出你的一个科学构想： 。
4.2025年亚冬会首次大规模使用甲醇燃料汽车作为赛事服务车辆。甲醇（CH OH）具有排放清洁、运输便捷等特点。
甲醇以其来源不同可划分为五代，分别是煤制甲醇（第一代）；煤气或页岩气制甲醇（第二代）；以极低排放或零排放技术用煤或气制甲醇（第三代）；生物质制甲醇（第四代）；水经太阳光分解制氢，空气中的二氧化碳加氢生成甲醇（第五代）。其中第五代制成的甲醇称为“零碳甲醇”，被誉为“液态阳光”。第五代甲醇的生产过程如图所示，不仅实现了太阳能的有效转化，还减少了二氧化碳的排放。随着科技的不断进步，“液态阳光”有望成为未来能源的重要组成部分，为人类的可持续发展提供新的动力。
依据上文，回答问题：
甲醇属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，甲醇作为汽车燃料的优点是 。
从环境保护角度分析，与煤制甲醇相比，第五代制取甲醇的方式具有的优点为
。
在一定条件下，以二氧化碳和氢气为原料制备甲醇，反应的化学方程式为
。
（4）下表是不同方式制备甲醇的成本，若只考虑经济效益，应选择制甲醇的方法是 。
煤制甲醇（元/吨） 天然气制甲醇（元/吨） 电制甲醇（元/吨）
1450~1550 2000~2400 300
（5）有关“零碳甲醇”的说法错误的是_______(填字母)。
A. 能替代汽油作为汽车燃料
B. 燃烧过程中伴随着能量变化
C. 完全燃烧时不产生二氧化碳
D. 生产过程实现了二氧化碳的资源化利用
5.二氧化钛（TiO2）是一种无毒的白色粉末，作为光催化材料被广泛应用于降解污染物、分解水制氢等领域。
资料一：向TiO2中加入某些金属元素可以提高其光催化降解性能。我国科研人员制备了Cu﹣TiO2复合材料，并比较了它和TiO2对某污染物的光催化降解性能，实验结果如图（降解率越高，材料的光催化降解性能越强）。
资料二：利用TiO2催化材料可实现阳光下“一键分解”水分子制氢。当阳光照射时，TiO2晶体内部激发出光生电子和空穴，水分子在光生电子和空穴作用下分解。但是，光生电子和空穴在晶体内部横冲直撞，绝大多数在百万分之一秒内就会复合湮灭，导致光催化分解水的效率大幅降低。近日，我国科研人员用大小相近的钪离子替代部分钛离子，实现了有序收集光生电子和接收空穴。通过对TiO2晶体的结构改造，使制氢效率提高15倍，创造了该材料体系的新纪录。
依据上文，回答问题：
（1）TiO2中钛元素的化合价是 。
（2）下列与Cu﹣TiO2属于同类材料的是 （填序号）。
①铜 ②玻璃钢 ③钛合金
（3）图中表示Cu﹣TiO2复合材料的曲线是 （填“a”或“b”）。图中材料用量达到 g时，两种材料的光催化降解性能开始趋于稳定。
（4）掺杂钪改造TiO2，其目的是 。
（5）阅读分析以上资料，下列理解正确的是 （填序号）。
①TiO2中加入任何元素均可提高其光催化性能
②可通过改变材料的结构，优化材料的性能
③“元素替代”是改变材料性能的一种途径
6.建设美丽广州，打造美丽中国城市样板。近年来，广州市环境空气质量持续改善
广州市环境空气主要污染物浓度
污染物种类 PM2.5
（μg/m3） PM10
（μg/m3） 二氧化碳（μg/m3） 二氧化硫
（μg/m3） 臭氧
（μg/m3） 一氧化碳
（mg/m3）
2024年 21 37 27 6 146 0.9
2023年 23 41 29 6 159 0.9
浓度限值 二级 35 70 40 60 160 4.0
一级 15 40 40 20 100 4.0
注：PM2.5指粒径小于等于2.5μm的颗粒物、PM10指粒径小于等于10μm的颗粒物。
一摘录自2023年、2024年《广州市生态环境状况公报》
臭氧（O3）气味强烈，即使浓度很低，也会损伤人的肺功能，引起打喷嚏、咳嗽、胸痛和肺水肿等，它还会影响植物的生长。地表附近臭氧的生成，与二氧化氮、PM2.5等多种污染物有关，在阳光作用下，一种生成臭氧的原理如图：
臭氧不仅存在于地表附近，还存在于距离地球表面20～35km的平流层，它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害。
依据上文，回答问题：
（1）2024年广州市环境空气主要污染物中，浓度高于一级限值的有 。
（2）空气中二氧化硫的浓度为6μg/m3，则1m3空气中至少含硫元素 μg。
（3）结合上述生成臭氧的原理图：
①图中属于化合物的分子有 种。
②随着分子的数目不断增加， 分子的数目不断减少。
（4）臭氧既保护了人类，也可能给人类带来伤害。请举出一种类似的化学物质，谈谈你对它的认识 。
参考答案
1.（1）氨气的组成中不含碳元素 （2）点火困难、火焰不稳定（合理即可） （3）随着CO体积分数的增大，混合气体的燃烧速率先增大后减小 20%
（4）2N2+6H2O4NH3+3O2 原料绿色环保（或节能）
（5）氢能（或风能等，合理即可）
【解析】（1）由于氨气（NH3）的组成中不含碳元素，因此使用氨作燃料能有效降低碳排放。（2）由短文内容可知，目前氨作燃料燃烧时存在点火困难、火焰不稳定等因素，不仅导致燃料燃烧效率低，部分未燃氨逃逸，且会产生大量的氮氧化物。（3）由图1可知，随着CO体积分数的增大，混合气体的燃烧速率先增大后减小；当混合气体中CO的体积分数为0.8即氨气的体积分数为0.2＝20%时，混合气体燃烧速率最快。（4）由图2可以看出，N2和H2O在通电条件下生成NH3和O2，据此写出反应的化学方程式；相比于传统制氨法，电解合成氨工艺具有原料绿色环保、工艺节能等优点。（5）除氨燃料外，具有发展前景的清洁能源还有氢能、风能、太阳能、潮汐能、地热能等。
2.（1）蛋白质 化学 （2）保鲜膜可以控制氧气、水分等的转移和渗透，抑制微生物生长 （3）①能 ②8 （4）与对照组相比，相同时间内，膜包裹组猪肉样品上菌落总数较低 （5）低温冷藏（或真空包装或避光、避免高温保存，合理即可）
【解析】（1）肉类食品中富含的主要营养物质是蛋白质；肉类在贮存时腐坏变质过程中有新物质生成，发生化学变化。（2）保鲜膜的包裹能延缓肉类的腐坏变质，原因是保鲜膜可以控制氧气、水分等的转移和渗透，抑制微生物生长。（3）①由图1可知，没食子酸改性超声膜包裹技术与未经过膜包裹的猪肉相比，在4℃冷藏条件下，采用未经膜包裹（对照组）的猪肉在6天后的pH＝6.22，变为次新鲜肉，保存不到8天其pH＞6.4，发生变质；而没食子酸处理后的膜包裹（膜包裹组）的猪肉样品，在10天时其pH＝6.22，变为次鲜肉，即用没食子酸改性超声膜包裹技术能增强保鲜效果。②由图示曲线可知，膜包裹组猪肉在10天时其pH＝6.22，成为次鲜肉，即用该种技术处理的猪肉，若想保持新鲜状态，最多不要超过8天。（4）由图示所示可以看出，与对照组相比，相同时间内，膜包裹组猪肉样品上菌落总数较低，即说明膜包裹能有效延长了猪肉的保质期。（5）日常生活中，低温冷藏或真空包装、避光、避免高温保存等方式均可延长肉制品的保鲜时间。
3.（1）二氧化碳（或CO2） 氧气含量低 （2）固体 （3）大
（4）2Mg＋CO22MgO＋C　 在实验研究的氧燃比范围内，随着氧燃比的增大，比冲先增大后减小
（5）在定居点大棚或玻璃罩内种植绿色植物，将大气中的二氧化碳转化为氧气（合理即可）
4.（1）可再生 排放清洁（合理即可） （2）减少了二氧化碳的排放
（3）CO2+3H2CH3OH+H2O （4）电制甲醇
（5）C
5.（1）+4价 （2）② （3）a 1.1（4）提高制氢效率 （5）②③
6.（1）氧气瓶/氧气袋/制氧机 （2）物理性质（3）Ⅱ
（4）25℃时，N2和O2的吸附量相差越大
（5）①对 ②错
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