高中化學必修2課時跟蹤檢測（十二）太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用

課時跟蹤檢測（十二）太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用1．(2016·余姚中學期中)下列措施中不符合節(jié)能減排的是()A．大力發(fā)展火力發(fā)電，解決電力緊張問題B．在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水C．用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫D．用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，作家庭燃氣解析：選A火力發(fā)電不能減少有害物質(zhì)的排放，不符合節(jié)能減排。2．下列說法不正確的是()A．CO2、甲烷都屬于溫室氣體B．用甘蔗生產(chǎn)的燃料乙醇屬可再生能源，利用乙醇燃料不會產(chǎn)生溫室氣體C．氫能利用的難題是氫氣的貯存與運輸D．風能發(fā)電屬于綠色能源解析：選B乙醇作燃料產(chǎn)生CO2氣體，會引起溫室效應，B項錯誤。3．下列屬于直接利用太陽輻射能的方式是()①光－熱轉(zhuǎn)換②光－電轉(zhuǎn)換③光－化學能轉(zhuǎn)換④光－生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換A．①②③ B．①③④C．①②④ D．①②③④解析：選D直接利用太陽能的方式基本上有四種：①光－熱轉(zhuǎn)換，②光－電轉(zhuǎn)換，③光－化學能轉(zhuǎn)換，④光－生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換。4．下列過程中的能量轉(zhuǎn)化，屬于太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能的是()A．石油燃燒 B．植物的光合作用C．核電站發(fā)電 D．太陽能電池供電解析：選B石油燃燒是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓穗娬景l(fā)電是核能轉(zhuǎn)化為電能；太陽能電池供電是太陽能轉(zhuǎn)化為電能；植物的光合作用是太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能。5．“綠色化學”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對農(nóng)作物收割后留下的秸稈的處理方法中，不符合“綠色化學”要求的是()A．就地焚燒 B．發(fā)酵后作農(nóng)家肥C．加工成精飼料 D．制造沼氣解析：選A就地焚燒會產(chǎn)生大量煙塵、含硫化合物，造成霧霾等污染。6．氫能是理想的清潔能源。下列制氫的方法中，最節(jié)能的是()A．電解水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2H2↑＋O2↑B．高溫使水分解制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))2H2↑＋O2↑C．太陽光催化分解水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(太陽光))2H2↑＋O2↑D．天然氣制氫：CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋3H2解析：選CA需要消耗電能，B和D需要高溫，都消耗較多的能量。7．生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠素將太陽能固化為化學能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，一直是人類賴以生存的重要能源。下列有關(guān)說法不正確的是()A．農(nóng)村通過雜草和動物的糞便發(fā)酵制沼氣，沼氣的主要成分是甲烷B．推廣使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物發(fā)酵產(chǎn)生C．氫能可以通過電解海水，大量推廣使用D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境保護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展解析：選C電解海水可制得H2，但成本高，不能大量推廣使用。8．化石燃料仍是目前能源的主體，但已經(jīng)面臨危機，開發(fā)新能源是解決能源問題的關(guān)鍵。下列能量轉(zhuǎn)換過程，不涉及化學變化的是()A．利用氫氧燃料電池提供電能B．利用太陽能分解水制備氫氣C．利用水流驅(qū)動渦輪機發(fā)電D．利用植物秸稈為原料生產(chǎn)乙醇燃料解析：選CA項，利用氫氧燃料電池提供電能是化學能轉(zhuǎn)化為電能，涉及化學變化；B項，利用太陽能分解水制備氫氣是光能轉(zhuǎn)化為化學能，涉及化學變化；C項，利用水流驅(qū)動渦輪機發(fā)電是機械能轉(zhuǎn)化為電能，不涉及化學變化；D項，利用植物秸稈為原料生產(chǎn)乙醇燃料發(fā)生化學變化。9．閱讀下面的敘述，回答有關(guān)問題。“生物質(zhì)”是指由植物或動物生命體衍生得到的物質(zhì)的總稱。作為人類解決能源危機重要途徑之一的“生物質(zhì)能”，主要指用樹木、莊稼、草類等植物直接或間接提供的能量。古老的刀耕火種、燒柴做飯、燒炭取暖等粗放用能方式正在被現(xiàn)代科學技術(shù)所改變。(1)下面有關(guān)“生物質(zhì)能”的說法，不正確的是________。A．利用生物質(zhì)能就是間接利用太陽能B．生物質(zhì)能源是可再生的能源C．生物質(zhì)能源是解決農(nóng)村能源的主要途徑D．生物質(zhì)能的缺點是嚴重污染環(huán)境(2)沼氣是有機廢棄物(樹葉、秸稈、草類及垃圾、糞便等)在隔絕空氣的條件下發(fā)酵分解而成的氣體，主要成分是甲烷。農(nóng)村沼氣池中發(fā)酵后的池底剩余物是很好的漚肥。下面有關(guān)結(jié)論中，錯誤的是________。A．沼氣是一種清潔的能源B．使用沼氣作能源可以保護森林C．使用沼氣給農(nóng)民的生活帶來了不便D．使用沼氣是對化學能的充分利用解析：(1)生物質(zhì)的利用形式有多種，不一定是燃燒，不一定對環(huán)境有污染，D錯誤。(2)使用沼氣能源可以減少其他能源的使用，進而保護森林。答案：(1)D(2)C10．(1)利用新能源發(fā)電的形式有很多，如圖所示，其中A表示潮汐能發(fā)電，B表示地熱能發(fā)電，C表示________能發(fā)電，D表示________能發(fā)電。(2)人類所使用的能量絕大部分來源于太陽能，捕獲太陽能的生物主要為綠色植物，其光合作用的總反應式是________________________________，光合作用的能量轉(zhuǎn)換是把________轉(zhuǎn)化為________。解析：(1)從題圖C可看出，風車發(fā)電，是將風能轉(zhuǎn)化為電能；題圖D是利用太陽能發(fā)電，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。(2)綠色植物在光能作用下，將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為有機物和氧氣，同時將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能貯存起來。答案：(1)風太陽(2)6H2O＋6CO2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(葉綠素))C6H12O6＋6O2光能化學能1．(2016·溫州樂清中學月考)下列敘述不正確的是()A．大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用B．海水淡化技術(shù)的進步有助于淡水資源緊缺問題的解決C．H2是理想的清潔燃料，儲存和運輸方便，在現(xiàn)實生活和生產(chǎn)中已大量應用D．利用工業(yè)廢氣中的CO2制造全降解塑料，符合綠色環(huán)保要求解析：選CH2是理想的清潔燃料，但目前儲存和運輸都不方便，在現(xiàn)實生活和生產(chǎn)中還沒有大量應用。2．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的認識不正確的是()A．通過植物的光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為化學能B．人類使用照明設備，將電能轉(zhuǎn)化為光能C．生物體內(nèi)的化學變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效D．燃料燃燒，只是將化學能轉(zhuǎn)化為了熱能解析：選DA項，植物的光合作用是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，正確；B項，照明是電能轉(zhuǎn)化為光能，正確；C項，生物體內(nèi)的化學變化過程在能量轉(zhuǎn)化上更為合理、有效，正確；D項，燃燒是劇烈的發(fā)光放熱的氧化還原反應，反應過程中化學能可以變?yōu)楣饽?、熱能等，錯誤。3．下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)的敘述錯誤的是()A．吸熱反應的反應物總能量低于生成物總能量B．綠色植物進行光合作用時，將光能轉(zhuǎn)化為化學能“貯存”起來C．物質(zhì)的化學能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能、光能等為人類所利用D．天然氣屬于新能源解析：選DA項，吸熱反應反應物的總能量低于生成物的總能量，正確；B項，綠色植物進行光合作用時，通過發(fā)生化學反應，將光能轉(zhuǎn)化為化學能“貯存”在化學物質(zhì)中，正確；C項，物質(zhì)的化學能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能、光能等為人類所利用，正確；D項，天然氣不屬于新能源，錯誤。4．氫氣是未來的“綠色能源”，科學家們最新研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，再用激光使水分解制得氫氣的新技術(shù)，其中水的分解可以用化學方程式表示為2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑。下列有關(guān)說法不正確的是()A．TiO2在反應中作氧化劑，且該反應不需任何其他條件就能自發(fā)進行B．水分解不產(chǎn)生污染物C．TiO2在反應中作催化劑D．該技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能解析：選A從2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑反應發(fā)生的條件來看，TiO2是該反應的催化劑。2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑的能量變化是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能。5．有人認為人體實際上是一架緩慢燃燒著的“高級機器”，人體在生命活動過程中也需要不斷補充“燃料”，按照這種觀點，人們通常攝入的下列物質(zhì)不能看作“燃料”的是()A．淀粉 B．水C．脂肪 D．蛋白質(zhì)解析：選BA項，淀粉屬于糖類，是人體的主要供能物質(zhì)，錯誤；B項，水在人體內(nèi)主要是作溶劑，不能為人體提供能量，正確；C項，脂肪能在人體內(nèi)發(fā)生氧化反應提供能量，錯誤；D項，蛋白質(zhì)在人體內(nèi)被水解為氨基酸后才能吸收，一部分氨基酸再重新合成人體的蛋白質(zhì)，另一部分氨基酸氧化分解釋放能量，供生命活動需要，錯誤。6．為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是()A．H2O的分解反應是放熱反應B．氫能源已被普遍使用C．2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值解析：選C2H2O=2H2↑＋O2↑是吸熱反應，說明2molH2O的能量低于2molH2和1molO2的能量；因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。7．太陽能的開發(fā)和利用是21世紀一個重要課題。利用儲能介質(zhì)儲存太陽能的原理是：白天在太陽照射下某種鹽熔化，吸收熱量，晚間熔鹽固化釋放出相應的能量，已知數(shù)據(jù)：鹽熔點(℃)熔化吸熱(kJ·mol－1)參考價格(元·t－1)CaCl2·6H2O29.937.3780～850Na2SO4·10H2O32.477.0800～900Na2HPO4·12H2O35.1100.11600～2000Na2S2O3·5H2O45.049.71400～1800其中最適宜選用作為儲能介質(zhì)的是()A．CaCl2·6H2OB．Na2SO4·10H2OC．Na2HPO4·12H2OD．Na2S2O3·5H2O解析：選B適宜作為儲能介質(zhì)的物質(zhì)，應具有熔點較低，熔化時吸熱量較大，價格較低，Na2SO4·10H2O最適合。8．可再生能源是我國重要的能源資源，在滿足能源需求、改變能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進經(jīng)濟發(fā)展等方面具有重要作用。應用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是實現(xiàn)節(jié)能減排的一項重要措施。下列有關(guān)分析不正確的是()A．風能、太陽能、生物質(zhì)能等屬于可再生能源B．推廣可再生能源有利于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展C．上圖是太陽能光伏電池原理圖，圖中A極為正極D．光伏電池能量轉(zhuǎn)化方式是太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能解析：選C風能、太陽能、生物質(zhì)能均屬可再生能源，推廣使用可再生能源有利于可持續(xù)發(fā)展；圖示中由電流方向可知A極是太陽能光伏電池的負極；該過程中太陽能轉(zhuǎn)化為電能。9．某人設想利用下述反應的聯(lián)合與循環(huán)來生產(chǎn)能解決目前環(huán)境和能源問題的某種物質(zhì)：①3FeCl2＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋6HCl＋H2②4Fe3O4＋12Cl2＋12HCleq\o(=,\s\up7(100℃))12FeCl3＋6H2O＋5O2③6FeCl3eq\o(=,\s\up7(300℃))6FeCl2＋3Cl2↑試回答：(1)該人欲生產(chǎn)的這種物質(zhì)是________。(2)從化學原理來看這種生產(chǎn)的實質(zhì)是______________________________________。(3)若生產(chǎn)條件和設備均很理想，在生產(chǎn)過程中只需添加的原料是________。解析：從三個反應的產(chǎn)物來看，能夠解決目前環(huán)境和能源問題的物質(zhì)是氫氣，所以該反應是用來制備氫氣的。又因為這三個反應是“聯(lián)合與循環(huán)”生產(chǎn)氫氣的，所以可以將三個化學方程式疊加，可得總的化學方程式為2H2O=2H2↑＋O2↑，故產(chǎn)物為H2和O2，其中H2能解決目前環(huán)境和能源問題；FeCl2和Cl2作催化劑，HCl、Fe3O4和FeCl3是中間產(chǎn)物。答案：(1)H2(2)使水分解為氫氣和氧氣(3)水10．能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界以現(xiàn)成方式提供的能源稱為一級能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制取，該反應要吸收大量的熱，反應式為2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(高溫))2H2(g)＋O2(g)。根據(jù)上述內(nèi)容回答下列問題：(1)下列敘述中，正確的是________。A．電能是二級能源B．水力是二級能源C．天然氣是一級能源D．水煤氣是一級能源(2)關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是________。A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二級能源B．設法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量D．尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取H2(3)標準狀況下，11.2LH2燃燒生成液態(tài)的水，放出QkJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由題給信息可知水力、天然氣是一級能源；電能是依靠煤燃燒的熱能或水力、風能、核能等轉(zhuǎn)化而制得的能源；水煤氣是一氧化碳和氫氣的混合氣，它由焦炭