2019高中物理刷題首秧第十章課時(shí)5能源和可持續(xù)發(fā)展對(duì)點(diǎn)練+鞏固練含解析新人教版選修3.docx

課時(shí)5能源和可持續(xù)發(fā)展知識(shí)點(diǎn)一能源與環(huán)境1水力發(fā)電站的電能最終來(lái)自于()A太陽(yáng)能B水的動(dòng)能C水的勢(shì)能 D水的內(nèi)能答案A解析地球上的一切能源(除核能)均來(lái)自太陽(yáng)，故選A。2當(dāng)前，世界上日益嚴(yán)重的環(huán)境問題主要源于()A溫室效應(yīng)B厄爾尼諾現(xiàn)象C人類對(duì)環(huán)境的污染和破壞D火山噴發(fā)和地震答案C解析溫室效應(yīng)和厄爾尼諾現(xiàn)象也是人類對(duì)環(huán)境的污染和破壞造成的，故選C。3凡是能夠提供某種形式的能量的物質(zhì)，統(tǒng)稱為能源?！澳茉捶诸愊嚓P(guān)圖”如圖所示，四組能源選項(xiàng)中，全部符合圖中陰影部分的能源是()A煤炭、石油、沼氣B水能、生物能、天然氣C太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能D地?zé)崮?、海洋能、核能答案C解析煤炭、石油、沼氣不是可再生能源，A錯(cuò)誤；天然氣不是可再生能源，也不是新能源，B錯(cuò)誤；核能不是來(lái)自太陽(yáng)輻射的能源，D錯(cuò)誤。4關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列觀點(diǎn)不正確的是()A能源是有限的，無(wú)節(jié)制的利用能源，是一種盲目的短期行為B根據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的C能源的開發(fā)和利用，必須同時(shí)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)D不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的主要途徑答案B解析能量是守恒的，但由于能量的耗散，使得能源越來(lái)越少，故B說(shuō)法錯(cuò)誤。5作為新型燃料，從環(huán)保角度來(lái)看，氫氣具有的突出特點(diǎn)是()A在自然界里存在氫氣B氫氣輕，便于攜帶C燃燒氫氣污染小 D氫氣燃燒發(fā)熱量高答案C解析氫氣燃燒生成水，所以對(duì)環(huán)境污染小，故C正確。6能源利用的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是()A能量的消失過(guò)程B能量創(chuàng)造過(guò)程C能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程D能量的轉(zhuǎn)化傳遞并且逐漸消失的過(guò)程答案C解析能源利用的過(guò)程是做功或熱傳遞的過(guò)程，前者是能量的轉(zhuǎn)化，后者是能量的轉(zhuǎn)移，故C正確。7下列供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是()A用煤作燃料供熱B用石油作燃料供熱C用天然氣或煤氣作燃料供熱D用太陽(yáng)能灶供熱答案D解析煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能。但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒的不充分，使得廢氣中含有粉塵、一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)污染了大氣。而太陽(yáng)能是一種無(wú)污染的能源，應(yīng)大力推廣，故D正確。8(多選)下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法，正確的是()A能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律B能量耗散是指散失在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用C各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動(dòng)全額發(fā)生的D能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低答案BCD解析能量耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故A錯(cuò)誤，D正確；耗散的內(nèi)能無(wú)法再被利用，B正確；其他形式的能在一定的條件下可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但相反過(guò)程卻不能夠全額進(jìn)行，C正確。知識(shí)點(diǎn)二新能源和可持續(xù)發(fā)展9黨的十六屆三中全會(huì)明確提出：“堅(jiān)持以人為本，樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人的全面發(fā)展”。(1)氫能源是21世紀(jì)極具開發(fā)前景的新能源之一，它既是綠色能源，又可循環(huán)利用。請(qǐng)?jiān)趫D的兩個(gè)空框中填上循環(huán)過(guò)程中反應(yīng)物和生成物的分子式，以完成理想的氫能源循環(huán)體系圖(循環(huán)中接受太陽(yáng)能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在)，從能量轉(zhuǎn)換的角度看，過(guò)程主要是_能轉(zhuǎn)化為_能。(2)“能源危機(jī)”是當(dāng)今世界各國(guó)共同面臨的問題。對(duì)此，以下措施可行的是()A人人都要自覺做到節(jié)約用水、節(jié)約用電，不浪費(fèi)和人為毀壞物品B關(guān)閉現(xiàn)有的火力發(fā)電站C各地都要興建水力和風(fēng)力發(fā)電站D停止使用石油資源，而以核能和太陽(yáng)能取代答案(1)完成的氫能源循環(huán)體系圖如下圖所示化學(xué)電(2)A解析(1)H2是一種綠色能源，因?yàn)樗紵漠a(chǎn)物為H2O，對(duì)環(huán)境沒有污染；H2O在一定條件下分解又可以得到H2，所以H2是一種可循環(huán)使用的可再生能源。在合適的催化劑存在時(shí)，H2O可以吸收太陽(yáng)能，發(fā)生分解得到H2和O2，H2、O2通過(guò)燃料電池可以提供電能。例如，以KOH為電解質(zhì)的H2、O2燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH；負(fù)極反應(yīng)為H22e2OH=2H2O，燃料電池工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。(2)節(jié)約能源，提高效率，可有效應(yīng)對(duì)能源危機(jī)，A正確；風(fēng)力、水力受地域環(huán)境的限制，不能在各地推廣，因而不能關(guān)閉火力發(fā)電站，故B、C錯(cuò)誤；核能和太陽(yáng)能受技術(shù)限制，尚未大規(guī)模利用，所以石油也不能停止使用，故D錯(cuò)誤。10小明同學(xué)原來(lái)家住農(nóng)村，八年前隨父母搬到了某市的向陽(yáng)小區(qū)，住進(jìn)了居民樓。小明家在農(nóng)村時(shí)，燒水做飯用煤，進(jìn)了城市后用上了天然氣；在農(nóng)村時(shí)，冬季取暖家家戶戶也依靠燒煤，但在小區(qū)卻集中供暖。請(qǐng)根據(jù)小明家的變化(燒煤天然氣；單家單戶取暖小區(qū)集中供暖)，結(jié)合自己的切身體驗(yàn)，從科學(xué)和人文的角度對(duì)此變化加以評(píng)價(jià)。答案(1)從爐具的變化上，提高了能源的利用率；(2)從燃料的變化上，提高了能源的利用率，減少了環(huán)境污染；(3)從取暖方式上，提高了能源的利用率，減少了污染。小明家的進(jìn)步反映了整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，人人有責(zé)。11(1)在英國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)研究結(jié)果表明：高煙囪可有效地降低地面SO2濃度。在20世紀(jì)的6070年代的10年間，由發(fā)電廠排放的SO2增加了35%，但由于建造高煙囪的結(jié)果，地面濃度降低了30%之多，請(qǐng)你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種做法是否可??？說(shuō)其理由。(2)用傳統(tǒng)的煤、石油作燃料，其主要缺點(diǎn)是什么？與傳統(tǒng)的煤、石油做燃料相比，哪種物質(zhì)可以作為新能源？主要優(yōu)點(diǎn)是什么，缺點(diǎn)又是什么？答案(1)不可取，因?yàn)镾O2的排放總量并沒有減少，進(jìn)一步形成的酸雨仍會(huì)造成對(duì)全球的危害。(2)煤、石油是不易再生的化工燃料，其資源是有限的，其次燃燒后產(chǎn)生的SO2、NO2等嚴(yán)重污染大氣，進(jìn)而形成酸雨，燃燒后產(chǎn)生的CO2又會(huì)造成溫室效應(yīng)。第一，H2可以用水作為原料來(lái)制??；其次，H2燃燒時(shí)放熱多，放出的熱量約為同質(zhì)量汽油的3倍；第三，氫燃料的最大優(yōu)點(diǎn)是燃燒產(chǎn)物為水，不易污染環(huán)境，還可循環(huán)使用。常規(guī)能源儲(chǔ)存量有限，在利用過(guò)程中會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染，新能源的開發(fā)和利用成為當(dāng)務(wù)之急。解析本題涉及能源、環(huán)保等社會(huì)熱點(diǎn)問題，我們要從化學(xué)視角去關(guān)注這些與生態(tài)環(huán)境、人們的健康密切相關(guān)的問題，環(huán)境污染的惡果是直接影響人類的延續(xù)和發(fā)展，酸雨是影響全球的問題。減少酸雨的產(chǎn)生是要杜絕污染源，而不是建造高煙囪轉(zhuǎn)移污染，而杜絕酸雨的污染途徑一般有三個(gè)：一是對(duì)煤、石油等傳統(tǒng)能源進(jìn)行處理，使其在燃燒過(guò)程中不產(chǎn)生SO2；二是對(duì)污染物SO2進(jìn)行回收利用，三是開辟新能源。而目前最理想的能源為氫能源，因?yàn)樗蟻?lái)源豐富，燃燒的產(chǎn)物又是水，既不污染環(huán)境，又可以循環(huán)利用。提升訓(xùn)練一、選擇題1熱現(xiàn)象過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中無(wú)法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法中正確的是()A能量耗散現(xiàn)象是指能量在周圍環(huán)境中消失了B能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C能量耗散過(guò)程中能量仍守恒D使用清潔的能源可以減少能量耗散答案C解析能量守恒定律是自然界無(wú)條件成立的普適定律，并不是指能量消失了，A錯(cuò)誤，C正確；熱力學(xué)第二定律說(shuō)明了能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中不可逆，因此能量無(wú)法重新收集加以利用，B錯(cuò)誤；清潔能源的使用過(guò)程中，能量同樣發(fā)生耗散，不可避免，D錯(cuò)誤。2(多選)關(guān)于“溫室效應(yīng)”，下列說(shuō)法中正確的是()A太陽(yáng)能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”B石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”C“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升，兩極冰雪融化D“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化答案BC解析“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳，增加了大氣中二氧化碳的含量，它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水河流倒灌、耕地鹽堿化等，故應(yīng)選B、C。3下列說(shuō)法中，正確的是()A從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說(shuō)明甲物體的內(nèi)能比乙物體多B熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100%C因?yàn)槟芰渴睾?，所以“能源危機(jī)”是不可能的D以上說(shuō)法均不正確答案D解析發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體間存在溫度差，A錯(cuò)誤。熱機(jī)的效率不能達(dá)到100%，B錯(cuò)誤。由于能量耗散后不可收集，依然要珍惜現(xiàn)有能源，C錯(cuò)誤。4(多選)下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法，正確的是()A電能通過(guò)燈泡中的燈絲轉(zhuǎn)化為光能屬于能量耗散B火爐把房子烤暖屬于能量耗散C各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化是能夠自動(dòng)全額發(fā)生的D能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)降低答案BCD解析能量耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終流散到周圍環(huán)境中無(wú)法重新收集并加以利用的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；能量耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故D正確；其他形式的能在一定的條件下可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但相反過(guò)程卻不能夠全額進(jìn)行，C正確。5煤是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。最近，某企業(yè)利用“煤粉加壓汽化制備合成氣新技術(shù)”，讓煤變成合成氣(一氧化碳及氫氣總含量90%)，把煤“吃干榨盡”。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()煤粉加壓汽化制備合成氣過(guò)程涉及化學(xué)變化和物理變化煤粉加壓汽化制備合成氣過(guò)程涉及化學(xué)變化但沒有物理變化該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的清潔利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的高效利用A BC D答案C解析煤粉加壓汽化制備合成氣中既有物理變化，又有化學(xué)變化，正確；該技術(shù)使煤得以良好利用又環(huán)保，、正確，故C正確。6(多選)下面關(guān)于能源的說(shuō)法中正確的是()A能源是取之不盡，用之不竭的B能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等C大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源D核能的利用對(duì)環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大答案BC解析盡管能量守恒，但耗散的內(nèi)能無(wú)法重新收集利用，所以能源是有限的，特別是常規(guī)能源。A錯(cuò)誤，B正確。常規(guī)能源的利用比核能的利用對(duì)環(huán)境的影響大。C正確，D錯(cuò)誤。7在研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，針對(duì)能源問題、大氣污染問題，同學(xué)們提出了如下四個(gè)活動(dòng)方案，從理論上講可行的是()A利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可能的B制作一種制冷設(shè)備，使溫度降至絕對(duì)零度以下C將房屋頂蓋上太陽(yáng)能板，可直接用太陽(yáng)能來(lái)解決照明和熱水問題D汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶答案C解析本題考查的是對(duì)熱力學(xué)相關(guān)問題的研究。利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是不可能的，因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，A錯(cuò)誤；制作一種制冷設(shè)備，使溫度降至絕對(duì)零度以下是不可能的，B錯(cuò)誤；將房屋頂蓋上太陽(yáng)能板，可直接用太陽(yáng)能來(lái)解決照明和熱水問題是可行的，C正確；汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣，使它們自發(fā)地分離是不可能的，D錯(cuò)誤。8(多選)CO2氣體有個(gè)“怪脾氣”，它幾乎不吸收太陽(yáng)的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽(yáng)的輻射而上升；另外，它還有強(qiáng)烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放，使整個(gè)地球就像一個(gè)大溫室一樣，因此，大氣中二氧化碳?xì)怏w濃度的急劇增加已導(dǎo)致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖。為了減緩大氣中CO2濃度的增加，可以采取的措施有()A禁止使用煤、石油和天然氣B開發(fā)使用核能、太陽(yáng)能C將汽車燃料由汽油改為液化石油氣D植樹造林答案BD解析開發(fā)新能源以便減少對(duì)常規(guī)能源的利用，減少CO2的排放，植樹造林可以吸收空氣中的CO2，故B、D正確。二、非選擇題9能源按其是否自然存在來(lái)分，可以分為_和_，以天然的形式存在于自然界的能源叫做_，如_、_、_、_、_、_、_等。需要人工制取的能源叫做_，如_、_、_、_等。太陽(yáng)是一個(gè)巨大的能源，它不斷地向外輻射能量，其中輻射到地面的總功率為81023 kW，直接利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境。答案一次能源二次能源一次能源煤石油天然氣風(fēng)流水地?zé)崽?yáng)能二次能源電能汽油氫能酒精10開發(fā)利用太陽(yáng)能，將會(huì)滿足人類長(zhǎng)期對(duì)大量能源的需求。太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換是目前技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最廣泛的形式。太陽(yáng)能熱水器的構(gòu)造示意圖如圖1所示，下方是像日光燈管似的集熱管，由導(dǎo)熱性能良好的材料制成，在黑色管和外面透明管間有空隙，并抽成真空，集熱管的下方是一塊光亮的鋁合金板子，做成凹凸一定的曲面。試分析下列有關(guān)太陽(yáng)能的利用問題：(1)說(shuō)明太陽(yáng)能熱水器哪些結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)，水箱為何安裝在頂部而非下部？(2)圖2中A是集熱器，B是儲(chǔ)水容器，在陽(yáng)光直射下水將沿_時(shí)針方向流動(dòng)，這是因?yàn)開。C是輔助加熱器，其作用是_。請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)位置安上進(jìn)水閥門和出水閥門，并說(shuō)明選擇位置的理由。答案(1)日光燈管似的集熱管面積較大，便于吸收較多的太陽(yáng)能；外有透明玻璃管，內(nèi)有黑色管子，使陽(yáng)光能直射入玻璃管而不易被反射；在黑色管和外面透明管間有空隙，并抽成真空，減少兩管間因空氣對(duì)流引起的熱損失，減少熱傳導(dǎo)；集熱管的下方是一塊光亮的鋁合金板子，做成凹凸一定的曲面，使周圍及穿過(guò)管隙的陽(yáng)光盡量聚集在水管內(nèi)，水箱安裝在頂部而非下部，便于水的對(duì)流。(2)順集熱器中的水被太陽(yáng)光曬熱后密度變小，受浮力作用沿管向右上方運(yùn)動(dòng)在陰天用電加熱的方式使水溫升高在封閉的環(huán)形管道的左下方安上進(jìn)水閥門，在貯水容器下方