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1、阅读下面科普短文.
化石能源是目前应用最广泛的能源,但其储量有限,不可再生.《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型.
由图1可见,太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多.太阳能的利用是热门研究方向之一.例如,通过光催化可将 H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH(甲醇)等太阳能燃料,示意图如图2所示.
随着科技的进步,能源将得到更充分的利用.例如,利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电.我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电.
在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用.
依据文章内容回答下列问题.
(1)、比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源,所占比例降低的是.(2)、H2O、CO2转化得到的太阳能燃料中,属于氧化物的是;该过程属于(填“物理”或“化学”)变化.(3)、复合热电薄膜电池中 Bi2Te3由种元素组成.(4)、下列说法正确的是____(填序号).A、能源结构向多元、清洁、低碳转型 B、科技进步会促进能源的利用 C、石油和太阳能属于可再生能源 D、生活中的废热可转化为电能 -
2、能源和环境成为人们日益关注的问题.目前煤炭在我国能源结构中占有的比例最大.(1)、我国正在家庭中推广用天然气逐步代替煤作燃料,天然气的主要成分是.(2)、含硫煤燃烧会产生大气污染,其中二氧化硫排放到空气中会导致的环境问题是.(3)、为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,不仅吸收了二氧化硫,还得到了某种化工产品,该工艺流程如图所示.
①Fe2(SO4)3和 H2O吸收SO2生成FeSO4和 H2SO4的化学方程式是
②该过程中可得到的化工产品是.
(4)、为应对人们对能源和环保的需求,需要“节约现有能源、开发新能源、环保与发展共进”.下列做法符合该理念的有(填序号).①屋顶安装太阳能发电装置 ②焚烧田间秸秆,草木灰返田
③优化建筑设计,减少空调使用 ④乘坐轨道交通,减少私家车使用
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3、开发利用氢能源是实现可持续发展的需要.(1)、根据图1所示分析,回答问题.
①氢燃料电池汽车模型标示的各部件中,用金属材料制成的是(填序号).
A.涤纶靠垫 B.橡胶轮胎 C.铜质导线 D.铝合金轮毂
②氢燃料电池的工作原理是:将氢气送到燃料电池中,经过催化剂的作用,通过质子交换膜,再与氧气反应,同时产生电流.请写出氢燃料电池工作原理示意图中反应的化学方程式:.
③氢气作燃料的优点是.
(2)、工业上可通过图2所示工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气并获得氢气.主反应器中反应的化学方程式是.膜反应器中反应的类型是.该工艺流程中,能被循环利用的物质是.
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4、某燃料在氧气中充分燃烧后,产物只有二氧化碳和水.甲、乙两组同学分别用如图所示A、B两种方法测定它的组成,得到两组数据(如下表所示).
燃料
的质量
实验方法
装置的质量
实验前
实验后
甲组
1.6g
A
(1)200g
(2)200g
(1)202.3g(2)201.7g
乙组
1.6g
B
(3)200g
(4)200g
(3)201.8g
(4)202.2g
(1)、请你在不计算的情况下判断该燃料中一定含有哪几种元素?(2)、A、B两种方法哪种正确?为什么?(3)、请你通过计算,说明该燃料中是否含有氧元素? -
5、下表是1kg不同燃料燃烧产生( 和 SO2质量的数据表.据此分析,其中最理想的燃料是;理由是.
燃料
相关燃烧产物的质量/g
CO2
SO2
汽油
2900
5.0
天然气
2500
0.1
煤
2500
11.0
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6、某物质 R 完全燃烧的化学方程式为: ,若6.4g R 完全燃烧生成8.8gCO2 , 则下列有关该反应的说法正确的一组是( )
①R由碳、氢两种元素组成
②R 中碳元素的质量分数是37.5%
③6.4g R燃烧还生成了7.2g H2O
④R的相对分子质量等于64
A、①② B、③④ C、①④ D、②③ -
7、新能源汽车的研发和使用是时代发展的需要.(1)、下列能源不属于新能源的是____(填序号).A、氢能 B、核能 C、石油 D、风能(2)、锂电池可为新能源汽车提供动力,下列结构示意图表示的粒子与锂原子的化学性质最为相似的是(填序号).(3)、锂(Li)的金属活泼性强于铝,它与稀硫酸反应的化学方程式为 , 新能源汽车除了节约化石能源外,其主要优点是.
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8、氢气作为新能源有很多优点,制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点.
Ⅰ.制氢:铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制气,其反应可表示为:
(1)、ZnFe2O4中 Fe的化合价为.(2)、该循环制氢中不断消耗的物质是(填化学式),得到H2和O2的质量比为.(3)、氢气作为新能源的优点有(任写一点).该循环法制氢的不足之处是.(4)、Ⅱ.贮氢:合金 Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的 Mg、Cu单质熔炼获得.该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为:熔炼制备 Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是.
(5)、氢化物 MgH2与水反应生成一种碱,并释放出 H2.其化学反应方程式为.(6)、11.2g Mg2Cu 完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应,放出 H2的质量为g. -
9、能源既是国家经济发展的命脉,也是国家发展战略的重要支柱.山西省多地有效调整能源结构,稳步发展安全高效的能源体系,合理利用如下三种发电方式,并取得了显著成效.(1)、与C相比,A、B发电的共同优点是(写一条).(2)、A的能量转化方式是把能经过一系列变化转化成电能.
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10、液化石油气是由丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等碳氢化合物组成的无色、无味的混合气体.为了能在其出现泄漏时及时发现,以防危险发生,在民用的液化石油气中常加入可指示泄漏的“指示气”.在如下特性中:①无色;②有特殊气味;③易液化;④可燃烧;⑤有醒目的颜色;⑥易溶于水;⑦能灭火;⑧易汽化.“指示气”必须具有的是( ).A、①③④⑦ B、②③④⑧ C、②⑤⑥⑧ D、②④⑥⑦
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11、充分燃烧1kg天然气和煤所产生CO2和SO2的质量如下图所示.下列说法不正确的是( ).A、等质量的煤和天然气充分燃烧,产生CO2的量接近,但产生SO2的量却相差较大 B、煤、天然气充分燃烧产生的CO2和SO2是导致酸雨的主要气体 C、煤、天然气及石油等是重要的化石燃料,属于不可再生能源 D、由图示可知,提倡将煤改为天然气作燃料,有利于改善空气质量
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12、观察题图,化石燃料在燃烧过程中会产生各种废气,其中形成酸雨的主要气体是( ).A、SO2、NO2 B、CO2、CO C、SO2、CO2 D、NO2、CO
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13、重庆市拥有丰富的页岩气,它与天然气的主要成分相同.下列关于页岩气的说法不正确的是( ).A、它是混合物 B、它是不可再生能源 C、它的主要成分是有机物 D、加压使它液化,其分子间的间距不变
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14、家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示:
下列有关说法错误的是( ).
A、燃料燃烧时均放出热量 B、煤、石油、天然气都属于化石燃料 C、管道煤气有毒 D、丁烷中碳、氢元素的质量比为4:10 -
15、(1)、(1)近年来某些城市市政府在公交车和出租车上实行天然气代替汽油作燃料的改革取得了显著的进展.走在街头,你会发现,不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志,代表它们是以压缩天然气为燃料的汽车.
①市政府推行这一改革的目的是.
②天然气的主要成分是.该主要成分燃烧的化学方程式是.
③天然气的主要成分若在煤矿的矿井里达到一定的浓度,遇明火就会发生爆炸,常称为瓦斯爆炸.为了防止瓦斯爆炸,煤矿的矿井内必须采取的安全措施是。(2)、据估计,目前全年人为排放到空气中的CO的总量为3亿~4亿吨.这些CO形成的主要原因是:①;②;③. -
16、氢气是一种有巨大发展前景的绿色能源,有人设想用电解水的方法制取氢气开发氢能源.回答下列问题.(1)、用电解水的方法制取氢气,实现了由能向能的转化.(2)、已知在220V、2A的条件下,通电36min可电解9.9g水,求电解这些水需要的电能是多少?(3)、若氢气的燃烧值为1.43×108J/kg,则电解9.9g水产生的氢气完全燃烧时放出的热量是多少?(4)、根据以上计算,用电解水的方法开发氢能源是否可行?说明理由.(5)、请你提出一种用天然水开发新能源的设想.
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17、某太空站的能量转化示意图如下,下列说法中错误的是( ).A、燃料电池系统中发生化合反应生成了水 B、燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能 C、水电解系统是将电能转化为化学能 D、背日面时氢气燃烧,将化学能转化为光能和热能
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18、我国使用的燃料主要是煤炭和石油,含有硫的煤炭燃烧时排放出污染空气的有毒气体,主要是 SO2 , 它遇到雨水成为酸雨降落到地面会带来很大的危害.请回答下列问题.(1)、请举出三个方面的危害实例:①;②;③.(2)、许多植物有抗御污染空气的有毒气体的能力,在常见植物中对这些气体有较强吸附能力的是(填植物名称).(3)、当SO2污染较严重时,可用直升机喷洒碳酸钙粉末,脱硫效果可达85%,其化学方程式为: 实验证明石灰浆[Ca(OH)2]在空气中也可吸收SO2生成硫酸钙和其他物质,该反应的化学方程式为:.
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19、某化学兴趣小组用火柴、蜡烛、烧杯三种实验材料探究物质燃烧的条件.
【提出问题】物质燃烧需要什么条件?
【猜想与假设】
①有可燃物;
②温度要达到着火点;
③与氧气(或空气)接触.
(1)、【设计与实验】验证
对比实验
假设1
示例:加热烧杯,烧杯不可燃
(仿照示例填写)
假设2
常温放置蜡烛,蜡烛不燃烧
(仿照示例填写)
假设3
点燃蜡烛,蜡烛在空气中持续燃烧
(仿照示例填写)
(2)、【得出结论】猜想正确,燃烧必须同时满足个条件,只要破坏个燃烧的条件,就能达到灭火的目的.(3)、【反思质疑1】氢气在氯气中能燃烧.燃烧是否一定要有氧气参加?【查阅资料1】镁条能在空气中剧烈燃烧,也能在二氧化碳中剧烈燃烧,发出耀眼的白光、放出大量的热;细铁丝可以在氯气中剧烈燃烧,放出大量的热,产生大量棕黄色的烟;磷能在氯气中剧烈燃烧,放出大量的热,产生大量的白色烟雾.
【表达与交流】根据上述内容和课本中对“燃烧”的描述,你认为叫作燃烧.
(4)、【反思质疑2】根据“细铁丝在氧气中燃烧”的实验现象,细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?【查阅资料2】含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象.
【设计实验】为了验证细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,你设计的实验方案是.
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20、请参与下列探究实验:(1)、【实验探究】
步骤
实验操作
实验现象
结论或解释
(1)
用玻璃棒分别蘸取 95%的酒精、蒸馏水置于火焰上
酒精 , 蒸馏水
结论:酒精是可燃物,水不是可燃物
(2)
在铁片两端放大小相同的硬纸片、乒乓球碎片,在铁片中间加热
乒乓球碎片先燃烧、硬纸片后燃烧
结论:乒乓球碎片的比硬纸片的低
(3)
在下图中打开分液漏斗的旋塞
①溶液中产生气泡②蜡烛火焰 a__(填“先于”或“后于”)b熄灭
现象②的原因是:CO2不助燃;
(4)
用大烧杯罩住高低两支点燃的蜡烛
①烧杯的底部变黑②蜡烛火焰 d 比 c先熄灭
CO2不助燃,蜡烛不完全燃烧;d先 熄 灭 的 原 因是:
(2)、【拓展】堆积的面粉不容易点燃,即使少量点燃也只是小火燃烧;如果把面粉撒向空中遇火星可能会发生爆炸.“小火燃烧”和“发生爆炸”的原因分别是: