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课题2 化石能源的合理利用
一、单选题
1．关于乙醇汽油的下列说法中不正确的是（　　）
A．乙醇属于可再生能源 B．乙醇汽油不能用作汽车燃料
C．使用乙醇汽油可减少大气污染 D．使用乙醇汽油可节省石油资源
2．下列能源中，不属于新能源的是
A．天然气 B．地热能 C．太阳能 D．潮汐能
3．下列物质属于化石燃料的是
A．柴草 B．天然气 C．酒精 D．一氧化碳
4．随着“双碳”目标的深入推进，“零碳”园区建设在2025年全面拉开帷幕。下列园区建设的做法中不符合碳中和理念的是
A．推广分布式光伏发电 B．增加燃油车辆替代氢能车辆
C．发展林业提高林地利用率 D．引入碳捕集技术处理废气
5．氢气是未来理想的能源。下列不属于氢能源的优点的是（　　）
A．燃烧产物是水，无污染 B．原料是水，来源广泛
C．燃烧的热值高 D．能用电解水的方法制取
6．石油古称“水”，《汉书》中“高奴县洧水可燃”、《梦溪笔谈》中“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”，下列关于“洧水”的说法不正确的是（　　）
A．具有可燃性 B．是一种黏稠状液体
C．是可再生能源 D．“其烟”的主要成分为炭黑
7．从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（　　）
A．煤 B．汽油 C．氢气 D．天然气
8．推理类比是一种重要的化学思维方法，下列说法正确的是
A．碘不溶于水，所以也不溶于汽油
B．溶液具有均一性、稳定性，所以均一稳定的液体一定是溶液
C．点燃氢气前要验纯，则点燃甲烷前也要验纯
D．铝表面的氧化铝薄膜能起到保护作用，则铁表面的铁锈也能起到保护作用
二、填空题
9．氢气作燃料的优点是　 　(答出一条即可)；成语“釜底抽薪”中所依据的灭火原理是　 　。
10．十九大报告提出：我国将加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，目前我省推行使用乙醇汽油，以减用少污染物的排放，请写出乙醇完全燃烧的化学方程式　 　。首款氢燃料火车在四年后问世，氢气被认为是最清洁的燃料，原因是　 　（请用化学方程式表示）。用灯帽盖灭酒精灯的灭火原理是　 　。
11．甲、乙、丙、丁是常见的化合物，它们有如下图所示转化关系（部分物质已略去）。已知甲是相对分子质量为46的液体燃料，丙是最常见的液体；丁是石灰水的主要成分。则甲的化学式为　 　，反应②的化学方程式为　 　，乙在生产或生活中的种用途是　 　。
12．氢气是最清洁的理想能源。但其发现到应用是一个漫长的过程，以下是氢气发现、使用过程。
I、【氢气的发现与早期探究】某中学化学兴趣小组复刻历史实验，探索氢气的发现过程：
（1）1766年英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用制得了可燃性的H2，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液。发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是　 　；点燃制取的氢气前应　 　。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管后得到了氢气，同时生成四氧化三铁。兴趣小组模拟高温下进行该反应，该反应的符号表达式为　 　。
II、【氢气的制备与贮存】甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图1：
（3）图1中“分离”的目的具体是　 　。
（4）Mg2Cu是镁、铜按一定质量比融合而成的合金。Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如图2所示。贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因是　 　，“释氢”过程中释放的H2与“贮氢”过程吸收的H2相比是　 　(填“更多”、“更少”或“相等”)。
Ⅲ、【氢气在工业生产中的应用】
合成氨工艺需要用到氢气，在铁催化作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气。
（5）N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的　 　不同将空气中的各成分进行分离得到N2.
（6）Fe3O4是铁催化的主要成分。合成氨催化过程中，因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图3所示。“再生”过程中铁元素的质量分数　 　(填“变大”“不变”或“变小”)；小组同学讨论再生后转化生成的Fe3O4中铁元素的化合价，有的认为是“亚铁”，有的认为是“铁”，你的观点呢？请写出Fe3O4中铁元素合理的化合价：　 　。
三、解答题
13．化学与人类生活息息相关。请利用所学知识回答下列问题。
Ⅰ.化学与生活
（1）妈妈为小张准备了一份午餐：米饭、红烧肉、清蒸鱼和鸡蛋汤，从营养均衡角度分析，你认为还需搭配的食物是________。
（2）用铜作电缆是利用了铜的________性。
（3）食品包装袋中常用铁粉作“双吸剂”，是因为铁粉能与空气中的________反应。
Ⅱ.化学与环境
（4）我国提出2060年前实现"碳中和"，彰显了负责任大国的作为与担当。作为公民，请你写出一种低碳生活的方式________。
（5）为解决"白色污染"问题，可采取的措施是_______。
A. 用布袋代替塑料袋 B. 使用一次性塑料盒
C. 使用可降解的塑料 D. 回收各种废弃塑料
Ⅲ.化学与新能源
（6）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功发射。液氢是运载火箭常用的燃料之一，氢气作为燃料的优点是______。
A. 制取成本高 B. 产物无污染 C. 燃烧热值高 D. 贮存困难
14．化学镝铱社团的同学们在探究金属化学性质时，进行了图1所示实验；
（1）观察到纯锌片表面产生气泡，纯银片表面无明显现象，该实验中，锌和稀硫酸反应的化学方程式为________。
实验过程中同学们意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），银片表面产生了气泡。
【提出问题】产生的气体是什么？图2中银是否发生了化学反应？
【作出猜想】同学们对产生的气体进行了猜想：小镧猜想是二氧化硫；小锎猜想是氢气。
【查阅资料】二氧化硫能使品红溶液褪色，氢气不能使品红溶液褪色。
【设计实验1】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。
（2）
实验操作 实验现象
小钢 连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间 ________。
小锎 连接导管a与导管________（填字母），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火 气体燃烧，听到轻微的“噗”声
【得出结论1】产生的气体为氢气。
【设计实验2】用导线将纯锌片和纯银片连接，在两金属片之间串联一个电流表（如图5），观察到电流表指针偏转。图6为该过程的微观原理示意图（提示：图中的e-表示电子）。
【得出结论2】
（3）图2中两种金属触碰后，银________（填“有”或“没有”）发生化学反应。
【反思拓展】
（4）若将图5中稀硫酸换成硝酸铜溶液（如图7），观察到电流表指针也会发生偏转，纯银片表面析出红色固体，写出该反应的化学方程式：________。
【延伸应用】
（5）一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是_____（填字母）。
A. 银块 B. 铜块 C. 锡块 D. 锌块
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
2．【答案】A
【知识点】化石燃料的利用与保护
3．【答案】B
【知识点】化石燃料的利用与保护
4．【答案】B
【知识点】常用燃料的使用与其对环境的影响；资源综合利用和新能源开发
5．【答案】D
【知识点】氢气的用途和氢能的优缺点
6．【答案】C
【知识点】化石燃料的利用与保护
7．【答案】C
【知识点】氢气的用途和氢能的优缺点
8．【答案】C
【知识点】溶液的组成及特点；金属的化学性质；甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
9．【答案】燃烧值高（无污染）；清除可燃物
【知识点】氢气的用途和氢能的优缺点
10．【答案】C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O；；隔绝氧气
【知识点】资源综合利用和新能源开发
11．【答案】；；制碳酸饮料、灭火、干冰用作制冷剂等
【知识点】甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途；物质的鉴别、推断
12．【答案】氢气燃烧产物为水没有污染；检验氢气纯度；；除去H2中的CO2；防止H2与空气混合导致爆炸；更多；沸点；变小；+2和+3
【知识点】氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯；氢气的用途和氢能的优缺点；氢气的制取和检验
13．【答案】(1) 凉拌黄瓜
(2) 导电
(3) 氧气和水蒸气
(4) 随手关灯
(5) ACD
(6) BC
【知识点】绿色化学；金属锈蚀的条件及其防护；氢气的用途和氢能的优缺点
14．【答案】(1)
(2) 无明显现象 c
(3) 没有
(4)
(5) D
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；氢气的制取和检验
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