【名師一號(hào)】2020-2021學(xué)年蘇教版化學(xué)必修二雙基限時(shí)練14-太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用

雙基限時(shí)練(十四)太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用基礎(chǔ)強(qiáng)化1.有關(guān)化石燃料的說(shuō)法正確的是()A．化石燃料是可再生的，因此地球上的隱藏量也是無(wú)限的B．化石燃料雖然在地球上的隱藏量有限，但形成化石燃料的速度相當(dāng)快，所以化石燃料相當(dāng)于是無(wú)限的C．化石燃料的形成是格外簡(jiǎn)單的，所需時(shí)間也較長(zhǎng)，但化石燃料在地球上的隱藏量是無(wú)限的D．化石燃料在地球上的隱藏量是有限的，而且又都是經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年才能形成的非再生能源解析化石燃料是由遠(yuǎn)古生物掩埋在地下深處歷經(jīng)幾百萬(wàn)年演化而形成的，但由于儲(chǔ)量有限，很可能在幾百年內(nèi)就被人類耗盡，且化石燃料屬于非再生能源。答案D2．下列屬于直接利用太陽(yáng)輻射能的方式是()①光—熱轉(zhuǎn)換②光—電轉(zhuǎn)換③光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換④光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④解析直接利用太陽(yáng)輻射能，有①②③④四種方式。答案D3．下列敘述正確的是()A．高溫太陽(yáng)爐是把熱能轉(zhuǎn)變成電能的過(guò)程B．化石燃料燃燒時(shí)放出的能量來(lái)源于太陽(yáng)能C．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過(guò)程D．食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等屬直接利用能源解析A項(xiàng)是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能，C項(xiàng)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能；D項(xiàng)，食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再被利用。答案B4．下列說(shuō)法不正確的是()A．電解水生成氫氣與氧氣時(shí)，電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能B．煤燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能等C．綠色植物光合作用過(guò)程中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能D．白熾燈工作時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化成光能解析白熾燈工作時(shí)電能不能全部轉(zhuǎn)化成光能。答案D5．人類將在將來(lái)幾十年內(nèi)漸漸由“碳素燃料文明時(shí)代”過(guò)渡至“太陽(yáng)能文明時(shí)代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時(shí)人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“低碳生活”。下列說(shuō)法不正確的是()A．煤、石油和自然?氣都屬于碳素燃料B．進(jìn)展太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng)C．太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能D．目前爭(zhēng)辯菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于太陽(yáng)能文明解析煤、石油、自然?氣，屬于碳素燃料；進(jìn)展太陽(yáng)能可以削減化石燃料的使用，削減CO2的排放；太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；菠菜中的蛋白質(zhì)是間接利用太陽(yáng)能合成的，爭(zhēng)辯菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”屬于太陽(yáng)能文明。答案D6．下述做法能改善空氣質(zhì)量的是()A．以煤等燃料作為主要生活燃料B．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源C．鼓舞私人購(gòu)買和使用汽車代替公交車D．限制使用電動(dòng)車解析煤燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生SO2和顆粒物等大氣污染物；汽車以汽油為燃料，會(huì)排放大量的污染氣體；電動(dòng)車對(duì)大氣沒有污染。答案B7．2009年12月7日～18日在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_了世界氣候大會(huì)，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，即2022年至2022年的全球減排協(xié)議。大會(huì)提倡“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”。下列做法不符合這一理念的是()A．提倡使用大排量汽車B．提倡使用節(jié)能燈C．大力開發(fā)太陽(yáng)能等新能源D．大力開展植樹造林促進(jìn)自然界中的碳循環(huán)解析使用大排量汽車，消耗大量的汽油，排放出大量的CO2、CO、氮氧化物等。答案A8．生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，是人類賴以生存的重要能源。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．綠色植物通過(guò)光合作用，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能B．農(nóng)村通過(guò)雜草和動(dòng)物的糞便發(fā)酵制沼氣，沼氣的主要成分是甲烷C．推廣使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的農(nóng)作物發(fā)酵產(chǎn)生D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境愛護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)進(jìn)展解析植物的光合作用是將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，故A項(xiàng)不正確。答案A9．下列對(duì)于生活垃圾中生物質(zhì)能的利用不合理的是()A．將生活垃圾進(jìn)行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能發(fā)電B．將生活垃圾進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)換制得CH4C．將生活垃圾拉到農(nóng)村找個(gè)地方掩埋D．讓生活垃圾在肯定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃?xì)怏w解析要將生活垃圾送到特地的垃圾處理場(chǎng)。答案C10．據(jù)報(bào)道，氫燃料電池公交車已經(jīng)駛上北京街頭。下列說(shuō)法正確的是()A．電解水制取H2是抱負(fù)而經(jīng)濟(jì)的制氫方法B．進(jìn)展氫燃料電池公交車不需要平安高效的儲(chǔ)氫技術(shù)C．氫燃料電池公交車的使用可以削減城市空氣污染D．氫燃料電池把H2和O2燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)化為電能解析電解水制取H2要消耗大量電能；進(jìn)展氫燃料電池公交車，需要開拓H2貯存、運(yùn)輸?shù)男峦緩?；氫燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(不燃燒)，無(wú)污染。答案C11．人類對(duì)能源的利用大致可以分為三個(gè)時(shí)代。即柴草能源時(shí)代、化石能源時(shí)代、多能源時(shí)代。(1)“化石能源”是指________、________、________等燃料。這些能源按人類目前的消耗速度，很可能在幾百年內(nèi)被耗盡。(2)“多能源”包括________、________、________等新能源。(3)你認(rèn)為我國(guó)目前處于哪一個(gè)能源時(shí)代？______________________________________________________。解析依據(jù)題意可知，化石能源是指化石燃料，多能源即新能源。答案(1)煤石油自然?氣(2)太陽(yáng)能氫能地?zé)崮茱L(fēng)能核能(其中任意三個(gè)即可)(3)仍以化石燃料為主，正進(jìn)入多能源時(shí)代12．某人設(shè)想利用下述反應(yīng)的聯(lián)合與循環(huán)來(lái)生產(chǎn)能解決目前環(huán)境和能源問(wèn)題的某種氣體：3FeCl2＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高溫))Fe3O4＋6HCl＋H22Fe3O4＋3Cl2＋12HCleq\o(=,\s\up17(100℃))6FeCl3＋6H2O＋O26FeCl3eq\o(=,\s\up17(300℃))6FeCl2＋3Cl2↑據(jù)此請(qǐng)回答：(1)該人欲生產(chǎn)的這種氣體是________。(2)若生產(chǎn)條件和設(shè)備均很抱負(fù)，在生產(chǎn)過(guò)程中只需添加的原料是________。解析將三個(gè)方程式聯(lián)合，可得總的方程式為：2H2O=2H2↑＋O2↑，因是用來(lái)生產(chǎn)能解決目前環(huán)境和能源問(wèn)題的某種氣體，所以是H2，需要添加的原料是水。答案(1)H2(2)水能力提升1.太陽(yáng)能的開發(fā)和利用是21世紀(jì)一個(gè)重要課題。利用儲(chǔ)能介質(zhì)儲(chǔ)存太陽(yáng)能的原理是：白天在太陽(yáng)照射下某種鹽熔化，吸取熱量，晚間熔鹽固化釋放出相應(yīng)的能量，已知下表數(shù)據(jù)：鹽熔點(diǎn)(℃)熔化吸熱(kJ·mol－1)參考價(jià)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(chǔ)能介質(zhì)的是()A．CaCl2·6H2O B．Na2SO4·10H2OC．Na2HPO4·12H2O D．Na2S2O3·5H2O解析作為儲(chǔ)能介質(zhì)應(yīng)綜合考慮：熔點(diǎn)比常溫略高，熔化吸熱值較大，價(jià)格低廉。答案B2．可再生能源是我國(guó)重要的能源資源，在滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、削減環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展等方面具有重要作用。應(yīng)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一項(xiàng)重要措施。下列有關(guān)分析不正確的是()A．風(fēng)能、太陽(yáng)能屬于可再生能源B．推廣可再生能源有利于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)進(jìn)展C．上圖是太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理圖，圖中A極為正極D．光伏發(fā)電能量轉(zhuǎn)化方式是太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芙馕鲆罁?jù)常識(shí)可知，A、B、D項(xiàng)均正確；從圖中電子和電流的流淌方向可知，A為負(fù)極，B為正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C3．如圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B．裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D．裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化解析該系統(tǒng)中存在太陽(yáng)能與電能、電能與機(jī)械能、化學(xué)能與電能、電能與化學(xué)能等4種形式的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，A項(xiàng)不正確；裝置Y是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的燃料電池裝置，負(fù)極反應(yīng)是H2發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)不正確；裝置X為電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，C項(xiàng)正確；裝置X、Y形成的子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，但不行能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化，能量總是有損失的，D項(xiàng)不正確。答案C4．下圖是燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程示意圖，雖然燃料乙醇的使用緩解了汽車能源的緊急狀況，但仍存在一些問(wèn)題。由此可知，燃料乙醇()A．是最抱負(fù)的綠色能源B．供應(yīng)的能量來(lái)自于太陽(yáng)能C．生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程對(duì)空氣沒有任何影響D．生產(chǎn)過(guò)程中將消耗大量糧食，以避開糧食過(guò)剩解析乙醇的生產(chǎn)及燃燒會(huì)產(chǎn)生CO2氣體(農(nóng)作物只能吸取少量的CO2)，不是最抱負(fù)的綠色能源，A項(xiàng)錯(cuò)誤；產(chǎn)生的CO2氣體能夠?qū)е聹厥倚?yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)明顯不符合題意，錯(cuò)誤。答案B5．近20年來(lái)，對(duì)以氫氣作為將來(lái)的動(dòng)力燃料氫能源的爭(zhēng)辯獲得了快速進(jìn)展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來(lái)制取的所謂“二次能源”，而存在于自然界的可以供應(yīng)現(xiàn)成形式能量的能源稱為一次能源，如煤、石油、太陽(yáng)能和原子能等。(1)為了有效進(jìn)展民用氫能源，首先必需制得廉價(jià)的氫氣，下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且原料可持續(xù)利用的制氫氣的方法是()A．電解水 B．鋅和稀硫酸反應(yīng)C．光解海水 D．以石油、自然?氣為原料(2)氫氣燃燒時(shí)耗氧量小，發(fā)熱量大。已知下列熱化學(xué)方程式：C(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是____________________________________________________。(3)氫能源有可能實(shí)現(xiàn)能源的貯存，也有可能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的輸送。爭(zhēng)辯表明過(guò)渡金屬型氫化物(又稱間充氫化物)，在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計(jì)量的，如：LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.65、TaH0.78。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g/cm3，相對(duì)原子質(zhì)量為106.4)，試寫出鈀(Pd)的氫化物的化學(xué)式________。解析(1)光解海水是較經(jīng)濟(jì)且原料(水)可持續(xù)利用的制H2的方法。(2)1gH2燃燒產(chǎn)生的熱量為：285.8kJ÷2＝142.9kJ,1gC燃燒產(chǎn)生的熱量為：393.5kJ÷12＝32.79kJ，前者和后者之比為：142.9kJ:32.79kJ＝4.36:1。(3)設(shè)體積單位均為cm3，n(Pd)＝eq\f(1cm3×10.64g/cm3,106.4g/mol)＝0.1mol，n(H)＝eq\f(896cm3,22400cm3)×2＝0.08mol，n(Pd):n(H)＝0.1mol:0.08mol＝1:0.8。答案(1)C(2)4.36:1(3)PdH0.86．太陽(yáng)能的開發(fā)和利用已成為最引人注目的爭(zhēng)辯課題之一，下面是科學(xué)家爭(zhēng)辯的一種利用太陽(yáng)能制取H2的方法。(1)首先利用太陽(yáng)能加熱氧化鋅和木炭的混合物，當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時(shí)，可得到高純度的鋅粉，然后將得到的高純度鋅與400