2016-2017學(xué)年高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第4單元太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用學(xué)業(yè)分層測評蘇教版必修2

太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“低碳生活”。下列說法不正確的是 ()A煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料D發(fā)展太陽能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng)C太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能D目前研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于太陽能文明【解析】煤、石油和天然氣都屬于含碳元素的燃料，屬于碳素燃料；太陽能經(jīng)濟(jì)，不會產(chǎn)生溫室氣體；利用光能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能；菠菜屬于綠色植物，是通過光合作用生成的，D說法不正確。【答案】D2下列有關(guān)太陽能的利用方式以及列舉的實例錯誤的是()A直接利用太陽輻射能的基本方式有四種：光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換B太陽能熱水器是一種光熱轉(zhuǎn)換形式C綠色植物進(jìn)行的光合作用，是一種光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，它的本質(zhì)是光化學(xué)能轉(zhuǎn)換D將電能通過用電器進(jìn)行照明的過程是一種光電能轉(zhuǎn)換過程【解析】光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換是太陽能利用的基本方式，它們都是把光能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量的過程。D項是將電能轉(zhuǎn)換成光能的過程?！敬鸢浮緿3“可燃冰”又稱“天然氣水合物”，它是在海底的高壓、低溫條件下形成的，外觀像冰。1體積“可燃冰”可貯藏100200體積的天然氣。下面關(guān)于“可燃冰”的敘述不正確的是 ()A“可燃冰”有可能成為人類未來的重要能源B“可燃冰”是一種比較潔凈的能源C“可燃冰”提供了水可能變成油的例證D“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷【解析】由“可燃冰”又稱“天然氣水合物”可知，“可燃冰”的可燃成分為天然氣即CH4；由于CH4中不含N、S等可產(chǎn)生大氣污染物的元素，故“可燃冰”可作為清潔能源；又由“1體積可燃冰可貯藏100200體積的天然氣”可知，它有可能成為人類未來的重要能源；從以上分析可知，“可燃冰”并不是由H2O變化得來的，C不正確?！敬鸢浮緾4氫能是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車備受青睞。我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池轎車“超越三號”已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并加快向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)邁進(jìn)。氫能具有的優(yōu)點包括()原料來源廣易燃燒、熱值高儲存方便制備工藝廉價易行ABC D【答案】A5(2016嘉興高一質(zhì)檢)“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對農(nóng)作物收割后留下的莖稈的處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”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】農(nóng)作物的莖稈就地焚燒會產(chǎn)生污染物，A項不符合“綠色化學(xué)”要求。【答案】A6“能源分類相關(guān)圖”如圖所示，下列四組能源選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()【導(dǎo)學(xué)號：39700041】A煤炭、石油、潮汐能B水能、生物質(zhì)能、天然氣C太陽能、風(fēng)能、沼氣D地?zé)崮?、海洋能、核能【解析】所列能源中屬于新能源的是潮汐能、生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、沼氣、地?zé)崮?、海洋能、核能；來自太陽輻射的能源是煤炭、石油、水能、生物質(zhì)能、天然氣、太陽能、風(fēng)能、沼氣、海洋能(如海水溫差能)；屬于可再生能源的是水能、生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、沼氣、海洋能。【答案】C7(雙選)氫氣雖然是一種理想的綠色能源，但目前仍處在研究、試驗階段，還未得到廣泛應(yīng)用，其原因可能是()A氫氣雖可由水制備獲得，但水資源嚴(yán)重匱乏B氫氣制備耗能巨大，廉價制氫技術(shù)尚未成熟C氫氣貯存、運輸?shù)劝踩夹g(shù)尚未很好地解決D氫氣燃燒產(chǎn)物雖無污染，但其放出熱量較少【解析】氫氣是一種放出熱量多、無污染的、理想的綠色能源，但目前仍處在研究、試驗階段，不是由于水資源的原因，我國淡水資源雖不是太多，但是海水資源比較豐富，A項錯；氫氣可以由水制備，但是需要消耗大量的能源，且不好貯存，這是根本原因?！敬鸢浮緽C8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(yīng)是放熱反應(yīng)B氫能源已被普遍使用C2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量D氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值【解析】2H2O=2H2O2是吸熱反應(yīng)，說明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2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?！敬鸢浮緾9美國現(xiàn)任總統(tǒng)奧巴馬就環(huán)境問題公開表示，到2020年，美國將會把溫室氣體排放量削減到1990年水平的80%，此外美國將把新能源比重提高到30%。奧巴馬還計劃每年拿出150億美元大舉投資太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能源等，并且舉全國之力構(gòu)建美國的低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)袖地位。下列說法不正確的是 ()ACO2、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太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能屬于新能源D太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能【解析】乙醇燃燒生成CO2，CO2為溫室氣體?！敬鸢浮緽10閱讀下面的敘述，回答有關(guān)問題?！吧镔|(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(xué)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(yán)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(hù)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(xué)能的充分利用【解析】(1)生物質(zhì)燃燒的生成物主要是CO2，對環(huán)境的污染程度較低，D錯誤。(2)使用沼氣能源可以減少其他能源的使用，進(jìn)而保護(hù)森林?！敬鸢浮?1)D(2)C11沼氣是一種廉價的能源。農(nóng)村有大量的秸稈、雜草等農(nóng)業(yè)廢棄物，它們經(jīng)微生物發(fā)酵以后，便可產(chǎn)生沼氣，可以用來點火做飯。(1)直接燃燒植物的枝葉是原始的取熱方式，燃燒的化學(xué)反應(yīng)為_。(2)煤的主要成分是碳，寫出煤和沼氣中的主要成分燃燒過程的化學(xué)方程式：_；_。其中對環(huán)境污染小的一種燃料是_。(3)我國農(nóng)村大約有700萬個沼氣池，試說明使用沼氣池有哪些優(yōu)點？答：_。若建立沼氣發(fā)電站，可以實現(xiàn)把_能轉(zhuǎn)化為電能。 【解析】將植物的秸稈、葉、根等轉(zhuǎn)化為沼氣，既擴大肥源，又改善農(nóng)村的衛(wèi)生條件，而且燃料的利用率得以提高，還可以將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能?！敬鸢浮?1)(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O(2)CO2CO2、CH42O2CO22H2O沼氣(3)使用沼氣池可使糞肥熟化、提高肥效、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本；可解決農(nóng)村能源問題，改善衛(wèi)生條件；可替代煤，減少大氣中的粉塵和酸雨的形成，減少環(huán)境污染(合理答案即可)生物質(zhì)12閱讀材料，回答問題：(1)某無色液體A，在通電條件下能生成無色氣體B和C，B能使帶火星的木條復(fù)燃，C能在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰且只生成A。A中所含的化學(xué)鍵是_。(2)能源可分為一次能源和二次能源。自然界以現(xiàn)存形式提供的能源稱為一次能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。你認(rèn)為C作為能源應(yīng)稱_次能源。有人認(rèn)為氣體C是一種優(yōu)質(zhì)能源，你認(rèn)為C作為能源最突出的優(yōu)點是_。(3)若已知1 g氣體C燃燒生成液體A時放出142.9 kJ熱量，試寫出其燃燒的熱化學(xué)方程式_。【解析】(1)根據(jù)題中條件可以判斷：無色液體A是水，1個水分子中含有2個HO共價鍵；B是氧氣，C是氫氣。(2)自然界中沒有氫氣，需要用其他物質(zhì)為原料進(jìn)行制備，所以氫氣屬于二次能源；氫能作為燃料的優(yōu)點是：來源豐富(水)，單位質(zhì)量的氫燃燒時產(chǎn)生的熱量多，最突出的優(yōu)點是氫氣燃燒的唯一產(chǎn)物是水，燃燒后不產(chǎn)生污染。(3)2 mol氫氣(4 g)完全燃燒生成液體水時放出的熱量為4142.9 kJ571.6 kJ，其H571.6 kJmol1?！敬鸢浮?1)共價鍵(2)二無污染(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1能力提升13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(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要作用。應(yīng)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(fēng)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(jì)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)化變?yōu)殡娔堋窘馕觥緼、B說法正確；由圖中的電流方向可知，A極應(yīng)為負(fù)極，C不正確；光伏電池發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)化為電能，D正確?！敬鸢浮緾14(雙選)已知反應(yīng)Na2SO410H2ONa2SO4nH2O(10n)H2O。有人將裝有芒硝(Na2SO410H2O)的密閉聚乙烯管安裝在房屋的外墻內(nèi)就能達(dá)到白天蓄熱使室內(nèi)保持低溫度；晚上把白天所蓄熱量放出，使室內(nèi)保持溫暖。以下說法正確的是()A白天將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B白天將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為太陽能C晚上將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能D晚上將熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【解析】白天Na2SO410H2O吸收太陽能失去水生成Na2SO4nH2O，轉(zhuǎn)化為化學(xué)能蓄存起來，A項正確；晚上Na2SO4nH2O結(jié)合H2O重新生成Na2SO410H2O放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，C項正確?！敬鸢浮緼C15某人設(shè)想利用下述反應(yīng)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)：3FeCl24H2O(g)Fe3O46HClH2；4Fe3O412Cl212HCl12FeCl36H2O5O2；6FeCl36FeCl23Cl2。試回答下列問題： (1)該人欲生產(chǎn)的這種物質(zhì)是_。(2)從化學(xué)原理來看這種生產(chǎn)的實質(zhì)是_。(3)若生產(chǎn)條件和設(shè)備均很理想，在生產(chǎn)過程中只需添加的原料是_?！窘馕觥繌娜齻€反應(yīng)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(yīng)是用來制備氫氣的。又因為這三個反應(yīng)是“聯(lián)合與循環(huán)”生產(chǎn)氫氣的，所以可以將三個方程式疊加，可得總的化學(xué)方程式為2H2O=2H2O2，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?！敬鸢浮?1)H2(2)使水分解為氫氣和氧氣(3)水6