2023年高考真题变式分类汇编:使用化石燃料的利弊及新能源的开发
一、选择题
1.(2021·山东)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A.风能发电 B.粮食酿酒 C.燃煤脱硫 D.石油裂化
2.(2023·奉贤模拟)奉贤公交巴士引入氢气作为汽车发动机燃料,下列说法正确的是( )
A.氢能不属于新能源
B.氢能属于不可再生能源
C.氢能是一种热值高、无污染的绿色能源
D.氢能已经完全替代了所有的化石能源
3.(2023·吉林模拟)氢气是非常有前途的新型能源,氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是
A.建设水电站,用电力分解水制取氢气
B.寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气
C.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
D.寻找特殊的化学物质作催化剂,用于分解水制取氢气
4.(2022·沧州模拟)《天工开物·作咸》中记载了天然气的开发和利用,“西川有火井,事奇甚,其井居然冷水,绝无火气,但以长竹剖开去节,合缝漆布,一头插入井底,其上曲接,以口紧对釜脐,注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸”。下列说法错误的是( )
A.天然气的主要成分属于温室气体
B.海底可燃冰的成分为CH4·nH2O
C.天然气属于化石能源
D.天然气燃烧时化学能全部转化为热能
5.(2022·呼和浩特模拟)化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.莜面是糖尿病人的健康食物,是因为莜面中含糖量较大米、白面要低
B.我市积极响应国家“绿色发展”的号召,鼓励煤电、光伏、风电等新能源的发展
C.豆腐常年出现在人们的餐桌上,豆腐通常用豆浆制备,稀豆浆属于胶体
D.沙棘的维生素C含量是猕猴桃的2-3倍,具有一定的抗氧化作用,能够帮助人体提高免疫力
6.(2022·莆田模拟)为实现2030年碳达峰的目标,必须大力开发新型能源。下列四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是( )
A.煤炭、石油、沼气 B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、生物质能 D.地热能、海洋能、火电能
7.(2022·蚌埠模拟)2022年2月4日,第二十四届冬奥会在北京开幕,北京成为世界上首个“双奥之城”。本届冬奥会背后蕴含了很多科技成果下列说法正确的是( )
A.颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和C60是同位素
B.冬奥火炬“飞扬”使用氢气作为燃料,氢能属于新能源
C.吉祥物冰墩墩的外壳使用了有机硅橡胶材料,属于硅酸盐材料
D.国家速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的,该过程是化学变化
8.(2022·成都模拟)实现“碳达峰”与“碳中和”对于改善环境、实现绿色发展至关重要。下列关于燃料的说法正确的是( )
A.沼气属于可再生清洁能源
B.大规模开采可燃冰,开发新能源,可以降低碳排放
C.石油分馏可获取裂化汽油,用溴水检验其中是否含有不饱和烃
D.向煤中加入CaCl2等来处理燃烧煤生成的SO2
9.(2022·广州模拟)北京2022年冬奥会体现了绿色奥运、科技奥运。下列说法不正确的是( )
A.飞扬火炬使用纯氢作燃料,实现碳排放为零
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸是天然高分子材料
D.速滑馆使用CO2制冰,比用氟利昂制冰更环保
10.(2022·白山模拟)能源、材料和环境与人类生活和社会发展密切相关。下列说法不正确的是( )
A.潮汐能和生物质能均是可再生能源
B.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金属于纯净物
C.农村推广风力发电、光伏发电有利于实现碳达峰、碳中和
D.石灰法是燃煤烟气脱硫的一种方法
11.(2021·萍乡模拟)2020年11月24日凌晨,嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力下,启程前往月球,经20多天旅程后带着月壤返回,这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量”。下列相关说法正确的是( )
A.“嫦娥5号”使用的太阳能电池和锂离子电池均是将化学能转化为电能的装置
B.“返回器减速伞”用的材料——高强度锦纶纤维,属于天然高分子材料
C.“嫦娥5号”带回的“快递”——月壤中含有珍贵的3He,它与4He互为同素异形体
D.长征5号火箭采用“液氢液氧”作为推进剂,“液氢”属于绿色环保燃料
12.(2021·扬州模拟)5月15日,天问一号着陆巡视器在火星着陆,中国首次火星探测任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.长征五号遥四运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B.“祝融号”火星车使用的太阳能电池板可以将电能转化为化学能
C.“祝融号”火星车的太阳能电池板表面涂层须有很好的反光性
D.火星表面呈红色,是由于火星土壤中含有SiO2
13.(2021·福州模拟)氢燃料电池汽车每投放100万辆,一年可减少二氧化碳排放5.1亿吨,这将极大助力碳中和目标实现。下列有关氢燃料电池说法错误的是( )
A.发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术
B.理论上氢燃料电池汽车使用时不会产生污染物
C.氢燃料电池汽车直接将化学能转化为动能
D.氢燃料电池汽车运行不排放二氧化碳
14.(2021·台州模拟)下列说法正确的是( )
A.生活中常见的有机玻璃、合成橡胶、聚四氟乙烯等都是通过加聚反应得到
B.人体摄入的油脂、淀粉、葡萄糖、蛋白质必须经过水解才能吸收
C.利用煤的干馏将煤中含有的苯、甲苯提取出来
D.石油气、天然气、沼气等不可再生能源,完全燃烧主要产物均为 和
15.(2021·大庆模拟)国家“十四五战略规划”中提出全面推进绿色发展,生态环境保护、资源可持续利用均与化学密切相关。下列有关说法错误的是( )
A.“地沟油”经过加工处理可用来制肥皂,实现了厨余垃圾的合理利用
B.废旧电池深度填埋处理容易造成土壤重金属污染
C.臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的还原性
D.乙醇可通过淀粉等生物原料发酵制得,属于可再生资源
16.(2021·湛江模拟)中华文化是人类进步的瑰宝和见证.对下列古文献解读错误的是( )
选项 古文献 解释
A 高奴县有洧水,可燃 洧水指石油,属于可再生能源
B 丹砂( )烧之成水银,积变又还成丹砂 涉及了氧化还原反应
C 凡石灰,经火焚炼为用 文中石灰的主要成分为
D (火药)乃焰硝、硫磺、山木炭所合…… 黑火药爆炸时碳体现还原性
A.A B.B C.C D.D
17.(2021·湛江模拟)化学与生活、生产密切相关,下列描述错误的是( )
A.医用酒精消毒的原理是使蛋白质变性
B.天然气是我国推广使用的清洁燃料
C.真丝织品和纯棉织品用灼烧法区分
D.废旧锌锰电池投入可回收垃圾箱
18.(2021·潍坊模拟)我国科技发展迅速,化学与科技发展密切相关。下列说法错误的是( )
A.“嫦娥五号”携带的国旗是优质高分子材料嵌入纤维制成的,该材料属于复合材料
B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料,能发生剧烈的氧化反应
C.“天宫二号”航天器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性
D.“长征五号”运载火箭使用的液氢燃料具有高效能、无污染的特点
19.(2021·安徽模拟)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,图中是一种以太阳能为热源,高效无污染的制氢方法
下列说法错误的是( )
A.该过程实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ的离子方程式为
C.与电解水制备氢气相比,此过程更加优越
D.该过程的总反应为
20.(2021·安徽模拟)我国向国际社会作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺树立了大国形象,彰显了大国担当。下列说法错误的是( )
A.汽车尾气催化转化器的使用可以减少温室气体的排放
B.加大水能、风能、太阳能等一级能源的利用
C.推动新能源汽车代替燃油车,着力降低自身碳排放水平
D.全力推动绿色矿山绿色工厂建设,种植“碳中和林”
21.(2021·合肥模拟)化学与社会生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是( )
A.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B.“司南之杓,投之于地,其柢指南。”中“杓”所用的材质为FeO
C.推广风能、太阳能、生物质能等可再生能源有利于经济可持续发展
D.航天航空材料碳纤维、芳纶纤维、聚酯纤维都是有机高分子材料
22.(2021·珠海模拟)我国在科技上不断取得重大成果,下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号月面五星红旗的面料“芳纶”属于合成纤维
B.嫦娥五号登月采集的样本中含有3He,与地球上的2He 互为同素异形体
C.我国开采的海底可燃冰是可以燃烧的水
D.中国“奋斗者”号万米载人潜水器的钛合金材料属于新型高分子材料
23.(2020·广州模拟)化学与社会、生活、生产密切相关。对下列应用的解释错误的是( )
A.A B.B C.C D.D
24.(2019·保山模拟)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()
A.用灼烧的方法可以鉴别毛笔羊毫真伪
B.造纸的主要原料是纤维素和大量低聚糖
C.减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放,是减少雾霾发生的有效措施
D.CO2合成可降解的聚碳酸酯类塑料,实现“碳循环”,可有效减少“白色污染”
25.(2018·南昌模拟)化学知识无处不在,从古至今,人们都在不断探索化学世界的奥妙,用化学知识解释、认知和指导我们的生产生活。下面有关说法正确的是( )
A.诗文“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深;爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉。”中的“乌金”是指石油
B.“有麝自来香,不用大风扬”,说明分子是可以运动和扩散的
C.2018年春节联欢晚会上,港珠澳大桥出现了百部无人驾驶汽车。大力推广无人驾驶汽车有助于缓解能源危机和节约资源
D.2018平昌冬奥会,陶氏化学公司将DOWTHERMTMSR-1抑制性乙二醇冷却液用于溜冰场,具有快速结冻和良好的防腐蚀性。乙二醇熔沸点比乙醇低,更有利于结冻
26.(2018·金山模拟)当前世界能源消费结构中居首位的是( )
A.煤 B.核能 C.石油 D.天然气
27.(2018·石景山模拟)2017年3月,中国成功开采可燃冰(主要成分为甲烷)。直接从自然界得到的能源为一次能源,下列不属于一次能源的是( )
A.石油 B.氢能
C.太阳能 D.煤
28.下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是( )
A.芒硝晶体(Na2SO4 10H2O)白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热,夜里重新结晶放热,实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能
B.将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在富氧条件下,经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气,从而有效利用生物质能
C.生活、生成中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题
D.垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾给城市造成的压力,改善了城市的环境,增强了市民的环保意识
29.(2017·嘉兴模拟)下列说法正确的是( )
A.煤、石油、沼气属于人类利用的主要化石燃料
B.煤干馏是复杂的物理化学变化,可得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等
C.氢气是一种清洁能源
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
30.(2016·和平模拟)化学与生活息息相关,下列说法错误的是( )
A.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒
B.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C.漂白粉长期暴露在空气中会变质失效
D.煤炭燃烧过程安装固硫装置,可有效提高煤的利用率
31.(2015·海南模拟)化学与生活、社会密切相关.下列说法不正确的是( )
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.用废旧皮革生产药用胶囊可以提高原子利用率
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D.提倡人们购物时不用塑料袋,是为了防止白色污染
32.(2015·崇州模拟)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是( )
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底
D.增大反应物浓度可加快反应速度,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
33.(2018·保山模拟)“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的可持续发展经济模式.下列发展“低碳经济”最有效的措施是( )
A.使用太阳能替代化石燃料
B.汽油标准由“国Ⅲ”提到“国Ⅳ”
C.推行无纸化办公
D.推广使用可降解塑料
二、非选择题
34.(2020·蚌埠模拟)“低碳经济”备受关注,CO2的捕捉、排集、利用成为科学家研究的重要课题。太空舱产生的 CO2用下列反应捕捉,以实现
O2的循环利用。
Sabatier 反应:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按 n(CO2)∶ n(H2)=1∶4 置于密闭容器中发生
Sabatier 反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数 K 随温度升高而 (填“增大”或“减小”)。
②温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是 。
③下列措施能提高 CO2 转化效率的是 (填标号)。
A.适当减压
B.增大催化剂的比表面积
C.反应器前段加热,后段冷却
D.提高原料气中 CO2 所占比例
E. 合理控制反应器中气体的流速
(2)将一定量的 CO2(g)和 CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) Δ H
=+248 kJ·mol-1。
为了探究该反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CO2 与CH4
,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1,平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图, v正~
c(CH4)和 v逆 ~
c(CO)。则与 v正~ c (CH4)相对应曲线是图中 (填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度反应重新达到平衡,则此时曲线甲对应的平衡点可能为 (填“D”“E”或“F”)。
(3)用稀氨水喷雾捕集 CO2最终可得产品NH4HCO3。在捕集时,气相中有中间体 NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2 (g)。实验测得的有关数据见下表(
t1 < t2 < t3 )
氨基甲酸铵分解反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。15℃时此反应的化学平衡常数 K = 。
(4)一种新的循环利用方案是用 Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g)代替 Sabatier 反应。
① 已知 CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJ mol-1
、–242 kJ mol-1
,Bosch 反应的Δ H = kJ mol-1(生成焓指一定条件下由对应单质生成 1mol 化合物时的反应热)。
②一定条件下 Bosch 反应必须在高温下才能启动,原因是 。
③该新方案的优点是 。
35.(2016·衡阳模拟)煤是重要的化工原料,煤的脱硫可减少环境的污染,利用煤矸石中的硫铁矿(主要成分为FeS2)和烟道脱硫得到的硫酸盐生产硫酸的工艺流程如图所示.
回答下列问题:
(1)硫铁矿和硫酸盐燃烧的装置M的名称为 .
(2)炉气净化过程包括除尘(防止堵塞管道)、洗涤(除去有害物质,防止在转化器中使催化剂中毒)和干燥,干燥的目的是 .
(3)转化器中的催化剂是V2O3,而反应条件选择400~500℃和常压的原因是 .已知每生成1molSO2(g),释放148.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式: ,该反应过程中通入稍过量O2的目的是
(4)实验生产中常采用两次转化,其目的是 ,流程中可循环利用的物质是 .
(5)该方法合成硫酸的优点是 ;按目前技术水平生产硫酸的流程中,反应热的利用约为 ,试提出利用富余反应热的方法: .
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理;石油的裂化和裂解
【解析】【解答】碳达峰是我国承诺在2030年前,二氧化碳的排放不在增长,达到峰值之后逐步降低,碳中和是指通过指数造林、节能减排等减少自身的二氧化碳的排放量。实现二氧化碳的0排放
A.风能发电可以减少二氧化碳的排放,故A符合题意
B.粮食酿酒可以增加二氧化碳的排放,故B不符合题意
C. 燃煤脱硫 产生大量的二氧化碳,故C不符合题意
D. 石油裂化的裂化可以产生碳氢化合物,燃烧产生大量的二氧化碳,故D不符合题意
故正确答案是:A
【分析】主要就是降低二氧化碳的排放,找出即可
2.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.新能源包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,所以氢能属于新能源,A不符合题意;
B.氢气可以由水制取,氢气燃烧后又生成水,则氢能属于可再生能源,B不符合题意;
C.氢气燃烧产生的能量高,而氢气的相对分子质量小,燃烧产物为对环境无污染的水,所以氢能是一种热值高、无污染的绿色能源,C符合题意;
D.氢气的制取、贮存和运输的技术还有待提高,所以氢能还不能完全替代化石能源,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据氢气的性质和产物分析。
3.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.利用水力发电,然后电力分解水制备氢气,该研究方向可行,故A不符合题意;
B.化石能源是不可再生资源,该研究方向不可行,故B符合题意;
C.太阳能是一种取之不尽、用之不竭的巨大能源,设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气和氧气,该研究方向可行,故C不符合题意;
D.寻找特殊的化学物质作催化剂,使水分解产生氢气的速率加快,该研究方向可行,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】依据能量可以转化进行分析,B项中化石能源是不可再生资源。
4.【答案】D
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.天然气的主要成分是甲烷,甲烷属于温室气体,故A不符合题意;
B.海底可燃冰是甲烷水合物,成分为CH4·nH2O,故B不符合题意;
C.天然气、石油、煤炭属于化石能源,故C不符合题意;
D.天然气燃烧时化学能转化为热能、光能等形式的能量,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】利用物质的来源和性质分析。
5.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.糖尿病人要少食含糖食物,莜面含糖量较大米、白面要低,是糖尿病人的健康食物,A不符合题意;
B.煤燃烧会污染空气,煤电不是新能源,新能源的显著特点是环保性,B符合题意;
C.胶体遇电解质溶液发生聚沉,豆浆通过点卤可制得豆腐,稀豆浆属于胶体,C不符合题意;
D.维生素C有还原性,具有一定的抗氧化作用,可帮助人体提高免疫力,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.莜面含糖量较低;
B.化石能源不是新能源;
C.胶体遇电解质溶液发生聚沉;
D.维生素C有还原性。
6.【答案】C
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.煤炭、石油都是不可再生能源,A不符合题意;
B.水能是指水体的动能、势能和压力等能量资源,不是来自太阳辐射的能量,天然气是不可再生能源,B不符合题意;
C.太阳能、风能、生物质能这三种能源不但是新能源、可再生能源,而且是来自太阳辐射能量,C符合题意;
D.火电能一般是指利用煤、石油、天然气等燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能,不是新能源,也不是来自太阳辐射能量,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】阴影部分同属于新能源、可再生能源、来自太阳的能源。
7.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;同位素及其应用
【解析】【解答】A.石墨烯和C60是碳元素形成的不同单质,为同素异形体,A不符合题意;
B.太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源,都属于新能源,B符合题意;
C.有机硅橡胶材料属于有机物,而硅酸盐材料为无机物,C不符合题意;
D.制冰过程中没有新物质生成,不是化学变化,D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.同素异形体为同一元素形成的不同单质,依据质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素;
B.太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源;
C.有机硅橡胶材料属于有机物;
D.制冰过程中没有新物质生成。
8.【答案】A
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.沼气的主要成分为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,属于可再生清洁能源,A符合题意;
B.可燃冰燃烧会产生二氧化碳,大规模开采可燃冰,开发新能源,不能降低碳排放,B不符合题意;
C.石油分馏得不到裂化汽油,石油裂化才得到裂化汽油,C不符合题意;
D.向煤中加入石灰石(主要成分为碳酸钙)处理煤燃烧生成的二氧化硫,减少二氧化硫的排放量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.沼气由秸秆、动物粪便发酵而得到,可以再生;
B.可燃冰的主要成分是CH4,燃烧生成CO2;
C.裂化汽油通过石油列化获得,裂化是化学变化;
D.处理煤燃烧生成的SO2,应加石灰石。
9.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;焰色反应
【解析】【解答】A.使用纯氢作燃料产物为水,没有碳排放,A不符合题意;
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色,因为钠离子的焰色反应为黄色,B不符合题意;
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸不是天然高分子材料,是人工合成的高分子材料,C符合题意;
D.速滑馆使用CO2制冰,比用氟利昂制冰更环保,降低了对臭氧层的损害,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氢气的燃烧产物只有水,碳排放指CO2的排放;
B.Na的颜色为黄色,氢气燃烧的火焰为淡蓝色;
C.聚乳酸是合成有机高分子材料;
D.氟利昂能破坏臭氧层,所以CO2更环保。
10.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;合金及其应用;绿色化学
【解析】【解答】A.潮汐能和生物质能均能快速补充,是可再生能源,A不符合题意;
B.钛合金属于合金,合金属于混合物,B符合题意;
C.农村推广风力发电、光伏发电减少了火力发电使用,减少二氧化碳排放,有利于实现碳达峰、碳中和,C不符合题意;
D.石灰法可以使煤燃烧产生的二氧化硫被吸收,因此石灰法是燃煤烟气脱硫的一种方法,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.可再生能源是指能从自然界获取的能源,据此分析。
B.合金中至少含有两种物质,属于混合物
C.风力发电、光伏发电可减少CO2的排放。
D.石灰法脱硫是利用石灰石在高温下分解得到的CaO与硫燃烧产生的SO2反应。
11.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;使用化石燃料的利弊及新能源的开发;同素异形体;高分子材料
【解析】【解答】A. “嫦娥5号”使用的太阳能电池是将太阳能转化为电能、化学能等、锂离子电池是将化学能转化为电能,故A不符合题意;
B. 高强度锦纶纤维,是人工合成的,属于合成高分子材料,故B不符合题意;
C. 3He,它与4He质子数相同,而中子数不同,互为同位素,故C不符合题意;
D. 长征5号火箭采用“液氢液氧”作为推进剂,氧化之后生成水,“液氢”属于绿色环保燃料,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.太阳能电池是将太阳能转化为电能,而锂离子电池是将化学能转化为电能
B. 高强度锦纶纤维 自然界中不存在属于合成材料
C. 3He与4He是元素不是单质,应该是互为同位素
D.液氢的氧化产物是水无污染
12.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;使用化石燃料的利弊及新能源的开发;铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A.液氢燃烧时放出大量的热,产物只有水,是高能清洁燃料,A符合题意;
B.太阳能电池板可以将太阳能转化为电能,B不符合题意;
C.太阳能电池板需要吸收光,所以表面涂层须应有很好的吸光性,C不符合题意;
D.纯净的SiO2为无色固体,火星表面呈红色,是由于火星土壤中含有红色固体Fe2O3,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.液氢的氧化产物只有水不会污染环境
B.太阳能电池板是将太阳能转化为电能
C.电池板主要是吸收太阳光转化为电能,因此需要吸收光的材料
D.红色主要是氧化铁的颜色
13.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;化学电源新型电池;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A. 氢气密度小、沸点低、难液化、难溶于水,发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术,故A不符合题意;
B. 理论上氢燃料电池汽车使用时生成物为水,不会产生污染物,故B不符合题意;
C. 氢燃料电池汽车直接将化学能转化为电能再转化为动能等,故C符合题意;
D. 氢燃料电池汽车运行产物是水,不排放二氧化碳,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置再将电能转化为动能,不是直接转化为动能,故其他选项均正确
14.【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;煤的干馏和综合利用;营养均衡与人体健康的关系;聚合反应
【解析】【解答】A.生活中常见的有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯加聚生成的,合成橡胶一般是以含碳碳双键的有机物为单体,经加聚反应制得,聚四氟乙烯是四氟乙烯通过加聚反应制得的,故A符合题意;
B.人体摄入的油脂、淀粉、蛋白质必须经过水解才能吸收,葡萄糖是单糖,不能发生水解,故B不符合题意;
C.煤中没有苯和甲苯,煤的干馏可以生成苯和甲苯,故C不符合题意;
D.石油气、天然气、沼气完全燃烧主要产物均为 CO2 和 H2O ,石油气和天然气为不可再生能源,沼气不是故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.考查的是物质的合成方法,有机玻璃、合成橡胶、聚四氟乙烯均是利用加聚反应得到
B.油脂、淀粉、蛋白质均可以水解,而葡萄糖不能水解
C.煤主要是含有碳元素,通过干馏可以得到苯、甲苯等有机物
D.沼气是可再生能源,可以通过发酵得到
15.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理;水的净化;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.“地沟油”主要为油脂,在碱性条件下水解成高级脂肪酸钠,经过加工处理可用来制肥皂,实现了厨余垃圾的合理利用,A说法不符合题意;
B.废旧电池中的铅、汞等重金属,深度填埋处理时容易造成土壤重金属污染,B说法不符合题意;
C.臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的吸附作用,C说法符合题意;
D.淀粉等生物原料发酵可制得乙醇,则乙醇属于可再生资源,D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的吸附作用
16.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.石油属于不可再生能源,A项符合题意;
B.涉及单质的转换,属于氧化还原反应,B项不符合题意;
C.文中所述石灰需高温焚炼,应为石灰石,主要成分为 CaCO3,C项不符合题意;
D.黑火药爆炸时碳转化为二氧化碳,体现还原性,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.石油是化石燃料,属于不可再生能源;
B.化合物变为单质的过程中发生氧化还原反应;
C. CaCO3高温分解可制得CaO;
D.碳转化为二氧化碳,体现还原性。
17.【答案】D
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.医用酒精浓度为75%,医用酒精消毒的原理是使蛋白质变性,使病毒失活,A项不符合题意;
B.天然气的燃烧热值高无污染,是我国推广使用的清洁燃料,B项不符合题意;
C.灼烧法鉴别真丝和纯棉织品的原理是蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,C项不符合题意;
D.废旧电池应投入有害物品或特殊垃圾的垃圾箱,随意丢弃废旧电池污染土地,D项符合题意;
故答案为D。
【分析】A.酒精可以使蛋白质变性;
B.天然气的燃烧热值高无污染,是清洁燃料;
C.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味;
D.废旧电池中有重金属等有毒物质,不能投入可回收垃圾箱。
18.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A.该材料由多种高分子及纤维共同组成,属于复合材料,故A不符合题意;
B.核聚变过程中发生的变化为核反应,不属于化学反应,故B符合题意;
C.一般合金的密度小于组分金属、强度和硬度大于组分金属,航天器上使用的合金材料需具有耐高温的特性,故C不符合题意;
D.氢气燃烧放出大量的热且其燃烧产物为水不污染环境,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氘氚作为核聚变燃料,发生的是核反应,并未产生新的物质,是物理变化不是化学变化,其他选项均正确
19.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.根据题意可知该方法是以太阳能为热源,高效无污染的制氢,实现了太阳能向化学能的转化,A不符合题意;
B.HI为强酸,应写成离子形式,B符合题意;
C.该过程中利用太阳能得到氢气,而电解水的过程中还需消耗电能,电能为二次能源,产生电能的过程中还需要消耗能源,而太阳能为一次能源,所以此法更优越,C不符合题意;
D.据图可知该过程的实质就是利用太阳能实现水的分解,总反应为 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.此路径是以太阳能做为热源,实现了太阳能到化学能的转化
B.根据反应物和生成物即可写出离子方程式,需要注意
C.太阳能电解水制氢气直接利用太阳能,不需要消耗能源
D.根据反应物和生成物即可写出方程式
20.【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.汽车尾气催化转化器的作用主要是将氮氧化物转化为无污染的气体,并不能减少温室气体的排放,A符合题意;
B.太阳能、水能、风能等都是一级能源,且为清洁能源,能减少使用化石燃料,减少污染物的排放,B不符合题意;
C.推动新能源汽车代替燃油车,减少化石燃料的燃烧,减少污染物的排放,C不符合题意;
D.全力推动绿色矿山绿色工厂建设,种植“碳中和林”,利用植物的光合作用吸收温室气体,D不符合题意;
故答案为A。
【分析】汽车尾气主要产生的是含氮氧化物,主要是引起光化学污染以及酸雨的气体,汽车尾气催化转化器主要是降低了光化学污染和酸雨的产生不是温室效应,其他选项均正确
21.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理;铁的氧化物和氢氧化物;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A.燃煤中加入CaO可与煤中的硫、空气中的氧气反应生成硫酸钙,可以减少酸雨的形成,但不能减少温室气体的排放,A说法不符合题意;
B.“司南之杓,投之于地,其柢指南。”中“杓”所用的材质具有磁性,而Fe3O4具有磁性,B说法不符合题意;
C.推广风能、太阳能、生物质能等可再生能源,可减少化石能源的消耗,减少二氧化碳的排放,有利于经济可持续发展,C说法符合题意;
D.航天航空材料芳纶纤维、聚酯纤维都是有机高分子材料,碳纤维不属于有机物,D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.加入氧化钙主要是固定硫元素,降低酸雨气体的产生不能降低二氧化碳的排放
B.具有磁性的是四氧化三铁
C.推广可再生能源减少化石燃料使用有利于经济的发展
D.碳纤维是无机材料不是有机材料
22.【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;同素异形体;高分子材料
【解析】【解答】A. “芳纶”是一种新型高科技合成纤维,故A符合题意;
B. 3He、2He为质子数相同,中子数不同的原子,互为同位素,故B不符合题意;
C.可燃冰是甲烷(CH4)和水形成的一种水合物,故C不符合题意;
D.钛合金材料属于合金,不是高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.芳纶是有机合成材料
B.同素异形体是单质
C.可燃冰是混合物,水是纯净物
D.钛合金是利用物理变化制备的,不是合成材料是金属材料
23.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;硅和二氧化硅;合金及其应用
【解析】【解答】A. 液氢作为燃料在燃烧时产物为水,属于无污染燃料,热值较高适用于航空燃料,A不符合题意;
B. 光感电池可以将光能转化为电能,利用高纯度硅的半导体性能,B不符合题意;
C. 二氧化硅具有良好的导光性,且硬度大,可以制作光导纤维,C符合题意;
D. 钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等性能,可以用于航天材料,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A. 液氢是一种清洁无污染,热值较高的燃料;
B. 硅为半导体材料,可以实现光和电的直接转化;
C. 二氧化硅可以用来制作光导纤维;
D.钛的比重仅是铁的1/2,却像铜一样经得起锤击和拉延;钛有很强的耐酸碱腐蚀能力,在海水中浸5年不锈蚀;在航天事业中,钛可制成飞船的“外衣”,防高温的侵袭;钛和镍组成的合金,被成为“记忆合金”。
24.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;化石燃料与基本化工原料
【解析】【解答】A、羊毛主要成分是蛋白质,灼烧会产生烧焦羽毛的气味,假的羊毫是化学纤维,所以用灼烧法可鉴别毛笔羊毫的真伪,故A不符合题意;
B、造纸的原料是木材,主要成分是纤维素,纤维素是多糖,低聚糖不能用于造纸,故B符合题意;
C、化石燃料的燃烧是形成雾霾的重要因素之一,减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放,是减少雾霾发生的有效措施,故C不符合题意;
D、利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯类可降解塑料可以在自然界中自行分解为小分子化合物,用以替代聚乙烯等塑料,实现“碳循环”,可减少“白色污染”,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.灼烧蛋白质会有特殊的烧焦的羽毛味;
B.造纸的原料主要分为植物纤维和非植物纤维(无机纤维、化学纤维、金属纤维)等两大类;
C.化石燃料的燃烧会产生氮氧化合物等,不仅会造成酸雨,还会吸附可吸入颗粒,形成雾霾;
D.聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。
25.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;原料与能源的合理利用
【解析】【解答】A、“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深”指的是煤的开采,爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉.”指的是煤炭燃烧发出红色的火焰,所以乌金指的是煤,选项A不符合题意;
B、“有麝自来香,不用大风扬”,是因为麝香中含有的粒子是在不断运动的,向四周扩散,选项B符合题意;
C、大力推广无人驾驶汽车有助于缓解能源危机,但不能节约资源,选项C不符合题意;
D、乙二醇所含羟基数多,熔沸点比乙醇高,为较好的防冻剂,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】能源的开采与利用应该符合绿色化学和可持续发展的理念。
26.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】在1965年石油的用量越过煤炭成为世界第一大能源,当前世界能源消费结构中居首位的是石油,
故答案为:C。
【分析】D、天然气为清洁能源,对环境友好。
27.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】直接从自然界得到的能源为一次能源,所以石油、煤、太阳能均属于一次能源;氢能是自然界不存在的能源,是由一次能源转化而来,属于二次能源,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据一次性能源的定义进行判断。
28.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:A.Na2SO4 10H2O失水和结晶属于化学变化,能量转换形式为化学能和热能的转化,白天在阳光下曝晒后失水,转换形式为太阳能和化学能的转化,故A正确;
B.植物秸秆、枝叶、杂草含有生物质能,可发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,但在厌氧条件下进行,故B 错误;
C.在生活和生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题,故C正确;
D.垃圾处理厂利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等,故D正确;
故选:B.
【分析】A.Na2SO4 10H2O白天在阳光下曝晒后失水能量转换形式为太阳能和化学能的转化,溶解吸热,夜里重新结晶放热,能量转换形式为化学能和热能的转化;
B.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在厌氧条件下进行;
C.氢能源开发利用过程中需要解决的课题是探索廉价制氢气的方法和怎样解决氢气的贮存运输问题;
D.利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等.
29.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:A、沼气不是化石燃料,三大化石燃料是煤、石油和天然气,故A错误;
B、煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,故为化学变化,故B错误;
C、氢气燃烧生成水不产生对环境污染的物质,所以氢气是一种清洁能源,故C正确;
D、不能根据反应条件来分析反应吸放热,极需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热的也不一定是放热反应,故D错误.
故选C.
【分析】A、沼气不是化石燃料;
B、煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程;
C、氢气燃烧生成水;
D、不能根据反应条件来分析反应吸放热.
30.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:A、水杨酸中含﹣COOH,显酸性,能与小苏打反应,故能用小苏打解毒,故A正确;
B、海水淡化的主要方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,故B正确;
C、漂白粉长期暴露在空气中,其有效成分Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,HClO分解使漂白粉变质失效,故C正确;
D、安装煤炭燃烧过程的“固硫“装置,主要是为了减少污染,而不是提高煤的利用率,故D错误.
故D.
【分析】A、水杨酸显酸性;
B、蒸馏法、电渗析法、离子交换法是海水淡化的主要方法;
C、漂白粉在空气中变质是因为其有效成分CaClO2会与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,HClO分解使漂白粉变质失效;
D、安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,是为了减少硫的化合物的排放.
31.【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解:A.太阳能等清洁能源的利用能大大减少化石燃料的使用,减少有毒气体的排放、二氧化碳的排放,减少环境污染,故A正确;
B.利用用废旧皮革生产药用胶囊中重金属元素铬严重超标,对人民群众的身心健康造成极大危害,故B错误;
C.因废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重,所以应积极开发 废电池的综合利用技术,减少土壤和水源的污染,故C正确;
D.塑料袋的主要分成为聚乙烯,难以降解,易导致白色污染,应控制使用,故D正确;
故选B.
【分析】A.太阳能等清洁能源的利用能大大减少化石燃料的使用;
B.利用用废旧皮革生产药用胶囊中重金属元素铬严重超标;
C.根据废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重;
D.塑料袋的主要分成为聚乙烯,难以降解;
32.【答案】D
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;焓变和熵变;化学反应速率的影响因素;硅和二氧化硅
【解析】【解答】解:A、吸热反应可以自发进行,△H>0,若满足△H﹣T△S<0,必须是熵增的反应,故A正确;
B、氟化铵水解生成氟化氢,氢氟酸和玻璃中二氧化硅反应腐蚀玻璃,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,故B正确;
C、海底中天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,为可燃冰,故C正确;
D、常温下铁在浓硫酸中钝化,表面形成致密氧化物薄膜阻止浓硫酸与铁反应,不能生成氢气,故D错误;
故选D.
【分析】A、吸热反应可以自发进行,必须是熵增的反应,依据反应自发进行的判断是△H﹣T△S<0分析;
B、氟化铵水解生成氟化氢,氢氟酸腐蚀玻璃;
C、海底由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质;
D、常温下铁在浓硫酸中钝化.
33.【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A、太阳能是绿色能源,代替化石燃料符合低碳经济,故A选;
B、汽油标准已由“国Ⅲ”提到“国Ⅳ”,这意味着汽车排放氮氧化物的含量降低,但是仍然会排放氮氧化物,故不是最有效的,故B不选;
C、无纸化办公符合低碳经济,但不是最有效的措施,故C不选;
D、可降解塑料符合低碳经济,但不是最有效的措施,故D不选.
故选A.
【分析】“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式;根据低碳经济的理念进行分析可以知道,低碳就是减少二氧化碳的排放,所解答本题时可以分析所给的事件是否能够减少二氧化碳的排放,同时注意是否有污染,然后做出判断.
34.【答案】(1)减小;温度过低,反应速率减小;温度过高,反应向右进行的程度小;BCE
(2)乙;E
(3)吸热;4×10-6
(4)-90;反应的活化能高;氢原子利用率为100%(或其它合理答案)
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;化学反应速率;化学平衡的影响因素;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①根据图知,当CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)达到平衡状态后,升高温度,水的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动,所以化学平衡常数减小,故答案为:减小;②温度过低,化学反应速率太慢;温度过高,平衡逆向移动,反应向右进行的程度减小,所以温度过高或过低均不利于该反应的进行,故答案为:温度过低,反应速率小;而温度过高,反应向右进行的程度小;③A.适当减压,CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)平衡逆向移动,二氧化碳转化率减小,所以其转化效率减小,故A不正确;B.增大催化剂的比表面积,尽管平衡不移动,但增大了化学反应速率,缩短化学反应达到平衡的时间,能提高二氧化碳的转化效率,故B正确;C.升高温度,水的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,反应器前段加热,能够加快反应速率,后段冷却,能够使平衡正向移动,能提高CO2 转化效率,故C正确;D.提高原料气中CO2所占比例,尽管平衡正向移动,但二氧化碳转化率减小,CO2 转化效率降低,故D不正确;E.合理控制反应器中气体的流速,能够使反应成分进行,能够提高CO2 转化效率,故E正确;故答案为:BCE;(2)从图象可知,甲的浓度是从0升高到0.4 mol/L,表示生成物CO的图象,乙是浓度从1.0降低到0.8 mol/L,表示反应物CH4的图象,该反应的Δ H>0,是吸热反应,降低温度平衡向放热方向移动,即向逆反应方向移动,生成物浓度减小,化学反应速率减小,E点符合,故答案为:乙;E;(3)从表中数据可以看出,随着温度升高,气体总浓度增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应;根据反应的化学计量数的关系可知,c(NH3)=2c(CO2),15℃时平衡体系的气体总浓度为3×10-2 mol/L,即c(NH3)+c(CO2)=3×10-2 mol/L,得到c(NH3)=2×10-2 mol/L,c(CO2)=10-2 mol/L,则15℃时此反应的化学平衡常数K=c2(NH3)×c(CO2)=(2×10-2)2×10-2=4×10-6,故答案为:吸热;4×10-6;(4)①生成焓是指由单质生成1mol该物质所产生的反应热,Bosch反应的△H等于水的生成焓的二倍减去二氧化碳的生成焓,则Bosch反应的△H=2×(-242kJ mol-1)-(-394kJ mol-1)=-90kJ/mol,故答案为:-90;②断裂二氧化碳和氢气所需的能量较高,使得该反应所需的活化能较高,因此一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,故答案为:反应的活化能高;③对比Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)和 Sabatier 反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g),Bosch 反应的优点是氢原子利用率为100%,故答案为:氢原子利用率为100%。
【分析】(1)①根据图知,当反应达到平衡状态后,升高温度,水的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动;②温度过低,化学反应速率慢;温度过高,平衡逆向移动;③改变条件能使平衡正向移动,缩短转化时间都能提高二氧化碳转化效率,据此分析解答;(2)根据图象,甲的浓度是从0升高到0.4 mol/L,表示生成物,乙的浓度从1.0降低到0.8 mol/L,表示反应物,该反应的ΔH>0,是吸热反应,结合温度对平衡的影响分析判断;(3)①根据表中温度对生成气体的总浓度的影响分析;根据表中数据求出NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)平衡时的气体浓度,在根据平衡常数K= c2(NH3)×c(CO2)计算;(4)①Bosch反应的△H等于水的生成焓的二倍减去二氧化碳的生成焓;②从活化能角度分析解答;③对比Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)和 Sabatier 反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)分析解答。
35.【答案】(1)沸腾炉
(2)防止硫的氧化物与水反应生成酸雨腐蚀设备
(3)400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增加压强,会提高设备成本;2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=﹣297kJ/mol;提高二氧化硫的转化率
(4)提高原料利用率;SO2和O2
(5)变废为宝,减少环境污染;利用余热发电
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:(1)硫铁矿和硫酸盐在沸腾炉中燃烧,故答案为:沸腾炉;(2)硫的氧化物与水反应生成酸性物质,腐蚀设备,故答案为:防止硫的氧化物与水反应生成酸雨腐蚀设备;(3)400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增加压强,会提高设备成本;每生成1molSO2(g),释放148.5kJ热量,每生成2molSO2(g),释放297kJ热量,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=﹣297kJ/mol;增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,提高二氧化硫的转化率,故答案为:400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增加压强,会提高设备成本;2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=﹣297kJ/mol;提高二氧化硫的转化率;(4)两次转化可提高原料利用率,SO2和O2可循环利用,故答案为:提高原料利用率;SO2和O2;(5)废气中的二氧化硫变废为宝,减少环境污染,可利用余热发电或取暖,故答案为:变废为宝,减少环境污染;利用余热发电.
【分析】硫铁矿和硫酸盐燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与氧气在转化器中反应生成三氧化硫,三氧化硫吸收生成硫酸.(1)硫铁矿和硫酸盐在沸腾炉中燃烧;(2)硫的氧化物与水反应生成酸性物质;(3)400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高;每生成1molSO2(g),释放148.5kJ热量,每生成2molSO2(g),释放297kJ热量,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率;(4)两次转化可提高原料利用率,SO2和O2可循环利用;(5)废气中的二氧化硫变废为宝,减少环境污染.
2023年高考真题变式分类汇编:使用化石燃料的利弊及新能源的开发
一、选择题
1.(2021·山东)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A.风能发电 B.粮食酿酒 C.燃煤脱硫 D.石油裂化
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理;石油的裂化和裂解
【解析】【解答】碳达峰是我国承诺在2030年前,二氧化碳的排放不在增长,达到峰值之后逐步降低,碳中和是指通过指数造林、节能减排等减少自身的二氧化碳的排放量。实现二氧化碳的0排放
A.风能发电可以减少二氧化碳的排放,故A符合题意
B.粮食酿酒可以增加二氧化碳的排放,故B不符合题意
C. 燃煤脱硫 产生大量的二氧化碳,故C不符合题意
D. 石油裂化的裂化可以产生碳氢化合物,燃烧产生大量的二氧化碳,故D不符合题意
故正确答案是:A
【分析】主要就是降低二氧化碳的排放,找出即可
2.(2023·奉贤模拟)奉贤公交巴士引入氢气作为汽车发动机燃料,下列说法正确的是( )
A.氢能不属于新能源
B.氢能属于不可再生能源
C.氢能是一种热值高、无污染的绿色能源
D.氢能已经完全替代了所有的化石能源
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.新能源包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,所以氢能属于新能源,A不符合题意;
B.氢气可以由水制取,氢气燃烧后又生成水,则氢能属于可再生能源,B不符合题意;
C.氢气燃烧产生的能量高,而氢气的相对分子质量小,燃烧产物为对环境无污染的水,所以氢能是一种热值高、无污染的绿色能源,C符合题意;
D.氢气的制取、贮存和运输的技术还有待提高,所以氢能还不能完全替代化石能源,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据氢气的性质和产物分析。
3.(2023·吉林模拟)氢气是非常有前途的新型能源,氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是
A.建设水电站,用电力分解水制取氢气
B.寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气
C.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
D.寻找特殊的化学物质作催化剂,用于分解水制取氢气
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.利用水力发电,然后电力分解水制备氢气,该研究方向可行,故A不符合题意;
B.化石能源是不可再生资源,该研究方向不可行,故B符合题意;
C.太阳能是一种取之不尽、用之不竭的巨大能源,设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气和氧气,该研究方向可行,故C不符合题意;
D.寻找特殊的化学物质作催化剂,使水分解产生氢气的速率加快,该研究方向可行,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】依据能量可以转化进行分析,B项中化石能源是不可再生资源。
4.(2022·沧州模拟)《天工开物·作咸》中记载了天然气的开发和利用,“西川有火井,事奇甚,其井居然冷水,绝无火气,但以长竹剖开去节,合缝漆布,一头插入井底,其上曲接,以口紧对釜脐,注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸”。下列说法错误的是( )
A.天然气的主要成分属于温室气体
B.海底可燃冰的成分为CH4·nH2O
C.天然气属于化石能源
D.天然气燃烧时化学能全部转化为热能
【答案】D
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.天然气的主要成分是甲烷,甲烷属于温室气体,故A不符合题意;
B.海底可燃冰是甲烷水合物,成分为CH4·nH2O,故B不符合题意;
C.天然气、石油、煤炭属于化石能源,故C不符合题意;
D.天然气燃烧时化学能转化为热能、光能等形式的能量,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】利用物质的来源和性质分析。
5.(2022·呼和浩特模拟)化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.莜面是糖尿病人的健康食物,是因为莜面中含糖量较大米、白面要低
B.我市积极响应国家“绿色发展”的号召,鼓励煤电、光伏、风电等新能源的发展
C.豆腐常年出现在人们的餐桌上,豆腐通常用豆浆制备,稀豆浆属于胶体
D.沙棘的维生素C含量是猕猴桃的2-3倍,具有一定的抗氧化作用,能够帮助人体提高免疫力
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.糖尿病人要少食含糖食物,莜面含糖量较大米、白面要低,是糖尿病人的健康食物,A不符合题意;
B.煤燃烧会污染空气,煤电不是新能源,新能源的显著特点是环保性,B符合题意;
C.胶体遇电解质溶液发生聚沉,豆浆通过点卤可制得豆腐,稀豆浆属于胶体,C不符合题意;
D.维生素C有还原性,具有一定的抗氧化作用,可帮助人体提高免疫力,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.莜面含糖量较低;
B.化石能源不是新能源;
C.胶体遇电解质溶液发生聚沉;
D.维生素C有还原性。
6.(2022·莆田模拟)为实现2030年碳达峰的目标,必须大力开发新型能源。下列四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是( )
A.煤炭、石油、沼气 B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、生物质能 D.地热能、海洋能、火电能
【答案】C
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.煤炭、石油都是不可再生能源,A不符合题意;
B.水能是指水体的动能、势能和压力等能量资源,不是来自太阳辐射的能量,天然气是不可再生能源,B不符合题意;
C.太阳能、风能、生物质能这三种能源不但是新能源、可再生能源,而且是来自太阳辐射能量,C符合题意;
D.火电能一般是指利用煤、石油、天然气等燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能,不是新能源,也不是来自太阳辐射能量,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】阴影部分同属于新能源、可再生能源、来自太阳的能源。
7.(2022·蚌埠模拟)2022年2月4日,第二十四届冬奥会在北京开幕,北京成为世界上首个“双奥之城”。本届冬奥会背后蕴含了很多科技成果下列说法正确的是( )
A.颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和C60是同位素
B.冬奥火炬“飞扬”使用氢气作为燃料,氢能属于新能源
C.吉祥物冰墩墩的外壳使用了有机硅橡胶材料,属于硅酸盐材料
D.国家速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的,该过程是化学变化
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;同位素及其应用
【解析】【解答】A.石墨烯和C60是碳元素形成的不同单质,为同素异形体,A不符合题意;
B.太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源,都属于新能源,B符合题意;
C.有机硅橡胶材料属于有机物,而硅酸盐材料为无机物,C不符合题意;
D.制冰过程中没有新物质生成,不是化学变化,D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.同素异形体为同一元素形成的不同单质,依据质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素;
B.太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源;
C.有机硅橡胶材料属于有机物;
D.制冰过程中没有新物质生成。
8.(2022·成都模拟)实现“碳达峰”与“碳中和”对于改善环境、实现绿色发展至关重要。下列关于燃料的说法正确的是( )
A.沼气属于可再生清洁能源
B.大规模开采可燃冰,开发新能源,可以降低碳排放
C.石油分馏可获取裂化汽油,用溴水检验其中是否含有不饱和烃
D.向煤中加入CaCl2等来处理燃烧煤生成的SO2
【答案】A
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.沼气的主要成分为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,属于可再生清洁能源,A符合题意;
B.可燃冰燃烧会产生二氧化碳,大规模开采可燃冰,开发新能源,不能降低碳排放,B不符合题意;
C.石油分馏得不到裂化汽油,石油裂化才得到裂化汽油,C不符合题意;
D.向煤中加入石灰石(主要成分为碳酸钙)处理煤燃烧生成的二氧化硫,减少二氧化硫的排放量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.沼气由秸秆、动物粪便发酵而得到,可以再生;
B.可燃冰的主要成分是CH4,燃烧生成CO2;
C.裂化汽油通过石油列化获得,裂化是化学变化;
D.处理煤燃烧生成的SO2,应加石灰石。
9.(2022·广州模拟)北京2022年冬奥会体现了绿色奥运、科技奥运。下列说法不正确的是( )
A.飞扬火炬使用纯氢作燃料,实现碳排放为零
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸是天然高分子材料
D.速滑馆使用CO2制冰,比用氟利昂制冰更环保
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;焰色反应
【解析】【解答】A.使用纯氢作燃料产物为水,没有碳排放,A不符合题意;
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色,因为钠离子的焰色反应为黄色,B不符合题意;
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸不是天然高分子材料,是人工合成的高分子材料,C符合题意;
D.速滑馆使用CO2制冰,比用氟利昂制冰更环保,降低了对臭氧层的损害,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氢气的燃烧产物只有水,碳排放指CO2的排放;
B.Na的颜色为黄色,氢气燃烧的火焰为淡蓝色;
C.聚乳酸是合成有机高分子材料;
D.氟利昂能破坏臭氧层,所以CO2更环保。
10.(2022·白山模拟)能源、材料和环境与人类生活和社会发展密切相关。下列说法不正确的是( )
A.潮汐能和生物质能均是可再生能源
B.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金属于纯净物
C.农村推广风力发电、光伏发电有利于实现碳达峰、碳中和
D.石灰法是燃煤烟气脱硫的一种方法
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;合金及其应用;绿色化学
【解析】【解答】A.潮汐能和生物质能均能快速补充,是可再生能源,A不符合题意;
B.钛合金属于合金,合金属于混合物,B符合题意;
C.农村推广风力发电、光伏发电减少了火力发电使用,减少二氧化碳排放,有利于实现碳达峰、碳中和,C不符合题意;
D.石灰法可以使煤燃烧产生的二氧化硫被吸收,因此石灰法是燃煤烟气脱硫的一种方法,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.可再生能源是指能从自然界获取的能源,据此分析。
B.合金中至少含有两种物质,属于混合物
C.风力发电、光伏发电可减少CO2的排放。
D.石灰法脱硫是利用石灰石在高温下分解得到的CaO与硫燃烧产生的SO2反应。
11.(2021·萍乡模拟)2020年11月24日凌晨,嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力下,启程前往月球,经20多天旅程后带着月壤返回,这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量”。下列相关说法正确的是( )
A.“嫦娥5号”使用的太阳能电池和锂离子电池均是将化学能转化为电能的装置
B.“返回器减速伞”用的材料——高强度锦纶纤维,属于天然高分子材料
C.“嫦娥5号”带回的“快递”——月壤中含有珍贵的3He,它与4He互为同素异形体
D.长征5号火箭采用“液氢液氧”作为推进剂,“液氢”属于绿色环保燃料
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;使用化石燃料的利弊及新能源的开发;同素异形体;高分子材料
【解析】【解答】A. “嫦娥5号”使用的太阳能电池是将太阳能转化为电能、化学能等、锂离子电池是将化学能转化为电能,故A不符合题意;
B. 高强度锦纶纤维,是人工合成的,属于合成高分子材料,故B不符合题意;
C. 3He,它与4He质子数相同,而中子数不同,互为同位素,故C不符合题意;
D. 长征5号火箭采用“液氢液氧”作为推进剂,氧化之后生成水,“液氢”属于绿色环保燃料,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.太阳能电池是将太阳能转化为电能,而锂离子电池是将化学能转化为电能
B. 高强度锦纶纤维 自然界中不存在属于合成材料
C. 3He与4He是元素不是单质,应该是互为同位素
D.液氢的氧化产物是水无污染
12.(2021·扬州模拟)5月15日,天问一号着陆巡视器在火星着陆,中国首次火星探测任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.长征五号遥四运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B.“祝融号”火星车使用的太阳能电池板可以将电能转化为化学能
C.“祝融号”火星车的太阳能电池板表面涂层须有很好的反光性
D.火星表面呈红色,是由于火星土壤中含有SiO2
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;使用化石燃料的利弊及新能源的开发;铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A.液氢燃烧时放出大量的热,产物只有水,是高能清洁燃料,A符合题意;
B.太阳能电池板可以将太阳能转化为电能,B不符合题意;
C.太阳能电池板需要吸收光,所以表面涂层须应有很好的吸光性,C不符合题意;
D.纯净的SiO2为无色固体,火星表面呈红色,是由于火星土壤中含有红色固体Fe2O3,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.液氢的氧化产物只有水不会污染环境
B.太阳能电池板是将太阳能转化为电能
C.电池板主要是吸收太阳光转化为电能,因此需要吸收光的材料
D.红色主要是氧化铁的颜色
13.(2021·福州模拟)氢燃料电池汽车每投放100万辆,一年可减少二氧化碳排放5.1亿吨,这将极大助力碳中和目标实现。下列有关氢燃料电池说法错误的是( )
A.发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术
B.理论上氢燃料电池汽车使用时不会产生污染物
C.氢燃料电池汽车直接将化学能转化为动能
D.氢燃料电池汽车运行不排放二氧化碳
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;化学电源新型电池;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A. 氢气密度小、沸点低、难液化、难溶于水,发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术,故A不符合题意;
B. 理论上氢燃料电池汽车使用时生成物为水,不会产生污染物,故B不符合题意;
C. 氢燃料电池汽车直接将化学能转化为电能再转化为动能等,故C符合题意;
D. 氢燃料电池汽车运行产物是水,不排放二氧化碳,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置再将电能转化为动能,不是直接转化为动能,故其他选项均正确
14.(2021·台州模拟)下列说法正确的是( )
A.生活中常见的有机玻璃、合成橡胶、聚四氟乙烯等都是通过加聚反应得到
B.人体摄入的油脂、淀粉、葡萄糖、蛋白质必须经过水解才能吸收
C.利用煤的干馏将煤中含有的苯、甲苯提取出来
D.石油气、天然气、沼气等不可再生能源,完全燃烧主要产物均为 和
【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;煤的干馏和综合利用;营养均衡与人体健康的关系;聚合反应
【解析】【解答】A.生活中常见的有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯加聚生成的,合成橡胶一般是以含碳碳双键的有机物为单体,经加聚反应制得,聚四氟乙烯是四氟乙烯通过加聚反应制得的,故A符合题意;
B.人体摄入的油脂、淀粉、蛋白质必须经过水解才能吸收,葡萄糖是单糖,不能发生水解,故B不符合题意;
C.煤中没有苯和甲苯,煤的干馏可以生成苯和甲苯,故C不符合题意;
D.石油气、天然气、沼气完全燃烧主要产物均为 CO2 和 H2O ,石油气和天然气为不可再生能源,沼气不是故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.考查的是物质的合成方法,有机玻璃、合成橡胶、聚四氟乙烯均是利用加聚反应得到
B.油脂、淀粉、蛋白质均可以水解,而葡萄糖不能水解
C.煤主要是含有碳元素,通过干馏可以得到苯、甲苯等有机物
D.沼气是可再生能源,可以通过发酵得到
15.(2021·大庆模拟)国家“十四五战略规划”中提出全面推进绿色发展,生态环境保护、资源可持续利用均与化学密切相关。下列有关说法错误的是( )
A.“地沟油”经过加工处理可用来制肥皂,实现了厨余垃圾的合理利用
B.废旧电池深度填埋处理容易造成土壤重金属污染
C.臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的还原性
D.乙醇可通过淀粉等生物原料发酵制得,属于可再生资源
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理;水的净化;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.“地沟油”主要为油脂,在碱性条件下水解成高级脂肪酸钠,经过加工处理可用来制肥皂,实现了厨余垃圾的合理利用,A说法不符合题意;
B.废旧电池中的铅、汞等重金属,深度填埋处理时容易造成土壤重金属污染,B说法不符合题意;
C.臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的吸附作用,C说法符合题意;
D.淀粉等生物原料发酵可制得乙醇,则乙醇属于可再生资源,D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的吸附作用
16.(2021·湛江模拟)中华文化是人类进步的瑰宝和见证.对下列古文献解读错误的是( )
选项 古文献 解释
A 高奴县有洧水,可燃 洧水指石油,属于可再生能源
B 丹砂( )烧之成水银,积变又还成丹砂 涉及了氧化还原反应
C 凡石灰,经火焚炼为用 文中石灰的主要成分为
D (火药)乃焰硝、硫磺、山木炭所合…… 黑火药爆炸时碳体现还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.石油属于不可再生能源,A项符合题意;
B.涉及单质的转换,属于氧化还原反应,B项不符合题意;
C.文中所述石灰需高温焚炼,应为石灰石,主要成分为 CaCO3,C项不符合题意;
D.黑火药爆炸时碳转化为二氧化碳,体现还原性,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.石油是化石燃料,属于不可再生能源;
B.化合物变为单质的过程中发生氧化还原反应;
C. CaCO3高温分解可制得CaO;
D.碳转化为二氧化碳,体现还原性。
17.(2021·湛江模拟)化学与生活、生产密切相关,下列描述错误的是( )
A.医用酒精消毒的原理是使蛋白质变性
B.天然气是我国推广使用的清洁燃料
C.真丝织品和纯棉织品用灼烧法区分
D.废旧锌锰电池投入可回收垃圾箱
【答案】D
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.医用酒精浓度为75%,医用酒精消毒的原理是使蛋白质变性,使病毒失活,A项不符合题意;
B.天然气的燃烧热值高无污染,是我国推广使用的清洁燃料,B项不符合题意;
C.灼烧法鉴别真丝和纯棉织品的原理是蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,C项不符合题意;
D.废旧电池应投入有害物品或特殊垃圾的垃圾箱,随意丢弃废旧电池污染土地,D项符合题意;
故答案为D。
【分析】A.酒精可以使蛋白质变性;
B.天然气的燃烧热值高无污染,是清洁燃料;
C.蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味;
D.废旧电池中有重金属等有毒物质,不能投入可回收垃圾箱。
18.(2021·潍坊模拟)我国科技发展迅速,化学与科技发展密切相关。下列说法错误的是( )
A.“嫦娥五号”携带的国旗是优质高分子材料嵌入纤维制成的,该材料属于复合材料
B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料,能发生剧烈的氧化反应
C.“天宫二号”航天器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性
D.“长征五号”运载火箭使用的液氢燃料具有高效能、无污染的特点
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A.该材料由多种高分子及纤维共同组成,属于复合材料,故A不符合题意;
B.核聚变过程中发生的变化为核反应,不属于化学反应,故B符合题意;
C.一般合金的密度小于组分金属、强度和硬度大于组分金属,航天器上使用的合金材料需具有耐高温的特性,故C不符合题意;
D.氢气燃烧放出大量的热且其燃烧产物为水不污染环境,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氘氚作为核聚变燃料,发生的是核反应,并未产生新的物质,是物理变化不是化学变化,其他选项均正确
19.(2021·安徽模拟)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,图中是一种以太阳能为热源,高效无污染的制氢方法
下列说法错误的是( )
A.该过程实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ的离子方程式为
C.与电解水制备氢气相比,此过程更加优越
D.该过程的总反应为
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.根据题意可知该方法是以太阳能为热源,高效无污染的制氢,实现了太阳能向化学能的转化,A不符合题意;
B.HI为强酸,应写成离子形式,B符合题意;
C.该过程中利用太阳能得到氢气,而电解水的过程中还需消耗电能,电能为二次能源,产生电能的过程中还需要消耗能源,而太阳能为一次能源,所以此法更优越,C不符合题意;
D.据图可知该过程的实质就是利用太阳能实现水的分解,总反应为 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.此路径是以太阳能做为热源,实现了太阳能到化学能的转化
B.根据反应物和生成物即可写出离子方程式,需要注意
C.太阳能电解水制氢气直接利用太阳能,不需要消耗能源
D.根据反应物和生成物即可写出方程式
20.(2021·安徽模拟)我国向国际社会作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺树立了大国形象,彰显了大国担当。下列说法错误的是( )
A.汽车尾气催化转化器的使用可以减少温室气体的排放
B.加大水能、风能、太阳能等一级能源的利用
C.推动新能源汽车代替燃油车,着力降低自身碳排放水平
D.全力推动绿色矿山绿色工厂建设,种植“碳中和林”
【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.汽车尾气催化转化器的作用主要是将氮氧化物转化为无污染的气体,并不能减少温室气体的排放,A符合题意;
B.太阳能、水能、风能等都是一级能源,且为清洁能源,能减少使用化石燃料,减少污染物的排放,B不符合题意;
C.推动新能源汽车代替燃油车,减少化石燃料的燃烧,减少污染物的排放,C不符合题意;
D.全力推动绿色矿山绿色工厂建设,种植“碳中和林”,利用植物的光合作用吸收温室气体,D不符合题意;
故答案为A。
【分析】汽车尾气主要产生的是含氮氧化物,主要是引起光化学污染以及酸雨的气体,汽车尾气催化转化器主要是降低了光化学污染和酸雨的产生不是温室效应,其他选项均正确
21.(2021·合肥模拟)化学与社会生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是( )
A.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B.“司南之杓,投之于地,其柢指南。”中“杓”所用的材质为FeO
C.推广风能、太阳能、生物质能等可再生能源有利于经济可持续发展
D.航天航空材料碳纤维、芳纶纤维、聚酯纤维都是有机高分子材料
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理;铁的氧化物和氢氧化物;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A.燃煤中加入CaO可与煤中的硫、空气中的氧气反应生成硫酸钙,可以减少酸雨的形成,但不能减少温室气体的排放,A说法不符合题意;
B.“司南之杓,投之于地,其柢指南。”中“杓”所用的材质具有磁性,而Fe3O4具有磁性,B说法不符合题意;
C.推广风能、太阳能、生物质能等可再生能源,可减少化石能源的消耗,减少二氧化碳的排放,有利于经济可持续发展,C说法符合题意;
D.航天航空材料芳纶纤维、聚酯纤维都是有机高分子材料,碳纤维不属于有机物,D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.加入氧化钙主要是固定硫元素,降低酸雨气体的产生不能降低二氧化碳的排放
B.具有磁性的是四氧化三铁
C.推广可再生能源减少化石燃料使用有利于经济的发展
D.碳纤维是无机材料不是有机材料
22.(2021·珠海模拟)我国在科技上不断取得重大成果,下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号月面五星红旗的面料“芳纶”属于合成纤维
B.嫦娥五号登月采集的样本中含有3He,与地球上的2He 互为同素异形体
C.我国开采的海底可燃冰是可以燃烧的水
D.中国“奋斗者”号万米载人潜水器的钛合金材料属于新型高分子材料
【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;同素异形体;高分子材料
【解析】【解答】A. “芳纶”是一种新型高科技合成纤维,故A符合题意;
B. 3He、2He为质子数相同,中子数不同的原子,互为同位素,故B不符合题意;
C.可燃冰是甲烷(CH4)和水形成的一种水合物,故C不符合题意;
D.钛合金材料属于合金,不是高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.芳纶是有机合成材料
B.同素异形体是单质
C.可燃冰是混合物,水是纯净物
D.钛合金是利用物理变化制备的,不是合成材料是金属材料
23.(2020·广州模拟)化学与社会、生活、生产密切相关。对下列应用的解释错误的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;硅和二氧化硅;合金及其应用
【解析】【解答】A. 液氢作为燃料在燃烧时产物为水,属于无污染燃料,热值较高适用于航空燃料,A不符合题意;
B. 光感电池可以将光能转化为电能,利用高纯度硅的半导体性能,B不符合题意;
C. 二氧化硅具有良好的导光性,且硬度大,可以制作光导纤维,C符合题意;
D. 钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等性能,可以用于航天材料,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A. 液氢是一种清洁无污染,热值较高的燃料;
B. 硅为半导体材料,可以实现光和电的直接转化;
C. 二氧化硅可以用来制作光导纤维;
D.钛的比重仅是铁的1/2,却像铜一样经得起锤击和拉延;钛有很强的耐酸碱腐蚀能力,在海水中浸5年不锈蚀;在航天事业中,钛可制成飞船的“外衣”,防高温的侵袭;钛和镍组成的合金,被成为“记忆合金”。
24.(2019·保山模拟)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()
A.用灼烧的方法可以鉴别毛笔羊毫真伪
B.造纸的主要原料是纤维素和大量低聚糖
C.减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放,是减少雾霾发生的有效措施
D.CO2合成可降解的聚碳酸酯类塑料,实现“碳循环”,可有效减少“白色污染”
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;化石燃料与基本化工原料
【解析】【解答】A、羊毛主要成分是蛋白质,灼烧会产生烧焦羽毛的气味,假的羊毫是化学纤维,所以用灼烧法可鉴别毛笔羊毫的真伪,故A不符合题意;
B、造纸的原料是木材,主要成分是纤维素,纤维素是多糖,低聚糖不能用于造纸,故B符合题意;
C、化石燃料的燃烧是形成雾霾的重要因素之一,减少化石燃料燃烧和汽车尾气排放,是减少雾霾发生的有效措施,故C不符合题意;
D、利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯类可降解塑料可以在自然界中自行分解为小分子化合物,用以替代聚乙烯等塑料,实现“碳循环”,可减少“白色污染”,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.灼烧蛋白质会有特殊的烧焦的羽毛味;
B.造纸的原料主要分为植物纤维和非植物纤维(无机纤维、化学纤维、金属纤维)等两大类;
C.化石燃料的燃烧会产生氮氧化合物等,不仅会造成酸雨,还会吸附可吸入颗粒,形成雾霾;
D.聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。
25.(2018·南昌模拟)化学知识无处不在,从古至今,人们都在不断探索化学世界的奥妙,用化学知识解释、认知和指导我们的生产生活。下面有关说法正确的是( )
A.诗文“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深;爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉。”中的“乌金”是指石油
B.“有麝自来香,不用大风扬”,说明分子是可以运动和扩散的
C.2018年春节联欢晚会上,港珠澳大桥出现了百部无人驾驶汽车。大力推广无人驾驶汽车有助于缓解能源危机和节约资源
D.2018平昌冬奥会,陶氏化学公司将DOWTHERMTMSR-1抑制性乙二醇冷却液用于溜冰场,具有快速结冻和良好的防腐蚀性。乙二醇熔沸点比乙醇低,更有利于结冻
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;原料与能源的合理利用
【解析】【解答】A、“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深”指的是煤的开采,爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉.”指的是煤炭燃烧发出红色的火焰,所以乌金指的是煤,选项A不符合题意;
B、“有麝自来香,不用大风扬”,是因为麝香中含有的粒子是在不断运动的,向四周扩散,选项B符合题意;
C、大力推广无人驾驶汽车有助于缓解能源危机,但不能节约资源,选项C不符合题意;
D、乙二醇所含羟基数多,熔沸点比乙醇高,为较好的防冻剂,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】能源的开采与利用应该符合绿色化学和可持续发展的理念。
26.(2018·金山模拟)当前世界能源消费结构中居首位的是( )
A.煤 B.核能 C.石油 D.天然气
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】在1965年石油的用量越过煤炭成为世界第一大能源,当前世界能源消费结构中居首位的是石油,
故答案为:C。
【分析】D、天然气为清洁能源,对环境友好。
27.(2018·石景山模拟)2017年3月,中国成功开采可燃冰(主要成分为甲烷)。直接从自然界得到的能源为一次能源,下列不属于一次能源的是( )
A.石油 B.氢能
C.太阳能 D.煤
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】直接从自然界得到的能源为一次能源,所以石油、煤、太阳能均属于一次能源;氢能是自然界不存在的能源,是由一次能源转化而来,属于二次能源,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据一次性能源的定义进行判断。
28.下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是( )
A.芒硝晶体(Na2SO4 10H2O)白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热,夜里重新结晶放热,实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能
B.将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在富氧条件下,经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气,从而有效利用生物质能
C.生活、生成中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题
D.垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾给城市造成的压力,改善了城市的环境,增强了市民的环保意识
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:A.Na2SO4 10H2O失水和结晶属于化学变化,能量转换形式为化学能和热能的转化,白天在阳光下曝晒后失水,转换形式为太阳能和化学能的转化,故A正确;
B.植物秸秆、枝叶、杂草含有生物质能,可发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,但在厌氧条件下进行,故B 错误;
C.在生活和生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题,故C正确;
D.垃圾处理厂利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等,故D正确;
故选:B.
【分析】A.Na2SO4 10H2O白天在阳光下曝晒后失水能量转换形式为太阳能和化学能的转化,溶解吸热,夜里重新结晶放热,能量转换形式为化学能和热能的转化;
B.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在厌氧条件下进行;
C.氢能源开发利用过程中需要解决的课题是探索廉价制氢气的方法和怎样解决氢气的贮存运输问题;
D.利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等.
29.(2017·嘉兴模拟)下列说法正确的是( )
A.煤、石油、沼气属于人类利用的主要化石燃料
B.煤干馏是复杂的物理化学变化,可得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等
C.氢气是一种清洁能源
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:A、沼气不是化石燃料,三大化石燃料是煤、石油和天然气,故A错误;
B、煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,故为化学变化,故B错误;
C、氢气燃烧生成水不产生对环境污染的物质,所以氢气是一种清洁能源,故C正确;
D、不能根据反应条件来分析反应吸放热,极需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热的也不一定是放热反应,故D错误.
故选C.
【分析】A、沼气不是化石燃料;
B、煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程;
C、氢气燃烧生成水;
D、不能根据反应条件来分析反应吸放热.
30.(2016·和平模拟)化学与生活息息相关,下列说法错误的是( )
A.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒
B.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C.漂白粉长期暴露在空气中会变质失效
D.煤炭燃烧过程安装固硫装置,可有效提高煤的利用率
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:A、水杨酸中含﹣COOH,显酸性,能与小苏打反应,故能用小苏打解毒,故A正确;
B、海水淡化的主要方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,故B正确;
C、漂白粉长期暴露在空气中,其有效成分Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,HClO分解使漂白粉变质失效,故C正确;
D、安装煤炭燃烧过程的“固硫“装置,主要是为了减少污染,而不是提高煤的利用率,故D错误.
故D.
【分析】A、水杨酸显酸性;
B、蒸馏法、电渗析法、离子交换法是海水淡化的主要方法;
C、漂白粉在空气中变质是因为其有效成分CaClO2会与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,HClO分解使漂白粉变质失效;
D、安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,是为了减少硫的化合物的排放.
31.(2015·海南模拟)化学与生活、社会密切相关.下列说法不正确的是( )
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.用废旧皮革生产药用胶囊可以提高原子利用率
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D.提倡人们购物时不用塑料袋,是为了防止白色污染
【答案】B
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解:A.太阳能等清洁能源的利用能大大减少化石燃料的使用,减少有毒气体的排放、二氧化碳的排放,减少环境污染,故A正确;
B.利用用废旧皮革生产药用胶囊中重金属元素铬严重超标,对人民群众的身心健康造成极大危害,故B错误;
C.因废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重,所以应积极开发 废电池的综合利用技术,减少土壤和水源的污染,故C正确;
D.塑料袋的主要分成为聚乙烯,难以降解,易导致白色污染,应控制使用,故D正确;
故选B.
【分析】A.太阳能等清洁能源的利用能大大减少化石燃料的使用;
B.利用用废旧皮革生产药用胶囊中重金属元素铬严重超标;
C.根据废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重;
D.塑料袋的主要分成为聚乙烯,难以降解;
32.(2015·崇州模拟)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是( )
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底
D.增大反应物浓度可加快反应速度,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
【答案】D
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;焓变和熵变;化学反应速率的影响因素;硅和二氧化硅
【解析】【解答】解:A、吸热反应可以自发进行,△H>0,若满足△H﹣T△S<0,必须是熵增的反应,故A正确;
B、氟化铵水解生成氟化氢,氢氟酸和玻璃中二氧化硅反应腐蚀玻璃,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,故B正确;
C、海底中天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,为可燃冰,故C正确;
D、常温下铁在浓硫酸中钝化,表面形成致密氧化物薄膜阻止浓硫酸与铁反应,不能生成氢气,故D错误;
故选D.
【分析】A、吸热反应可以自发进行,必须是熵增的反应,依据反应自发进行的判断是△H﹣T△S<0分析;
B、氟化铵水解生成氟化氢,氢氟酸腐蚀玻璃;
C、海底由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质;
D、常温下铁在浓硫酸中钝化.
33.(2018·保山模拟)“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的可持续发展经济模式.下列发展“低碳经济”最有效的措施是( )
A.使用太阳能替代化石燃料
B.汽油标准由“国Ⅲ”提到“国Ⅳ”
C.推行无纸化办公
D.推广使用可降解塑料
【答案】A
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A、太阳能是绿色能源,代替化石燃料符合低碳经济,故A选;
B、汽油标准已由“国Ⅲ”提到“国Ⅳ”,这意味着汽车排放氮氧化物的含量降低,但是仍然会排放氮氧化物,故不是最有效的,故B不选;
C、无纸化办公符合低碳经济,但不是最有效的措施,故C不选;
D、可降解塑料符合低碳经济,但不是最有效的措施,故D不选.
故选A.
【分析】“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式;根据低碳经济的理念进行分析可以知道,低碳就是减少二氧化碳的排放,所解答本题时可以分析所给的事件是否能够减少二氧化碳的排放,同时注意是否有污染,然后做出判断.
二、非选择题
34.(2020·蚌埠模拟)“低碳经济”备受关注,CO2的捕捉、排集、利用成为科学家研究的重要课题。太空舱产生的 CO2用下列反应捕捉,以实现
O2的循环利用。
Sabatier 反应:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按 n(CO2)∶ n(H2)=1∶4 置于密闭容器中发生
Sabatier 反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数 K 随温度升高而 (填“增大”或“减小”)。
②温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是 。
③下列措施能提高 CO2 转化效率的是 (填标号)。
A.适当减压
B.增大催化剂的比表面积
C.反应器前段加热,后段冷却
D.提高原料气中 CO2 所占比例
E. 合理控制反应器中气体的流速
(2)将一定量的 CO2(g)和 CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) Δ H
=+248 kJ·mol-1。
为了探究该反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CO2 与CH4
,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1,平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图, v正~
c(CH4)和 v逆 ~
c(CO)。则与 v正~ c (CH4)相对应曲线是图中 (填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度反应重新达到平衡,则此时曲线甲对应的平衡点可能为 (填“D”“E”或“F”)。
(3)用稀氨水喷雾捕集 CO2最终可得产品NH4HCO3。在捕集时,气相中有中间体 NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2 (g)。实验测得的有关数据见下表(
t1 < t2 < t3 )
氨基甲酸铵分解反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。15℃时此反应的化学平衡常数 K = 。
(4)一种新的循环利用方案是用 Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g)代替 Sabatier 反应。
① 已知 CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJ mol-1
、–242 kJ mol-1
,Bosch 反应的Δ H = kJ mol-1(生成焓指一定条件下由对应单质生成 1mol 化合物时的反应热)。
②一定条件下 Bosch 反应必须在高温下才能启动,原因是 。
③该新方案的优点是 。
【答案】(1)减小;温度过低,反应速率减小;温度过高,反应向右进行的程度小;BCE
(2)乙;E
(3)吸热;4×10-6
(4)-90;反应的活化能高;氢原子利用率为100%(或其它合理答案)
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发;化学反应速率;化学平衡的影响因素;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①根据图知,当CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)达到平衡状态后,升高温度,水的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动,所以化学平衡常数减小,故答案为:减小;②温度过低,化学反应速率太慢;温度过高,平衡逆向移动,反应向右进行的程度减小,所以温度过高或过低均不利于该反应的进行,故答案为:温度过低,反应速率小;而温度过高,反应向右进行的程度小;③A.适当减压,CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)平衡逆向移动,二氧化碳转化率减小,所以其转化效率减小,故A不正确;B.增大催化剂的比表面积,尽管平衡不移动,但增大了化学反应速率,缩短化学反应达到平衡的时间,能提高二氧化碳的转化效率,故B正确;C.升高温度,水的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,反应器前段加热,能够加快反应速率,后段冷却,能够使平衡正向移动,能提高CO2 转化效率,故C正确;D.提高原料气中CO2所占比例,尽管平衡正向移动,但二氧化碳转化率减小,CO2 转化效率降低,故D不正确;E.合理控制反应器中气体的流速,能够使反应成分进行,能够提高CO2 转化效率,故E正确;故答案为:BCE;(2)从图象可知,甲的浓度是从0升高到0.4 mol/L,表示生成物CO的图象,乙是浓度从1.0降低到0.8 mol/L,表示反应物CH4的图象,该反应的Δ H>0,是吸热反应,降低温度平衡向放热方向移动,即向逆反应方向移动,生成物浓度减小,化学反应速率减小,E点符合,故答案为:乙;E;(3)从表中数据可以看出,随着温度升高,气体总浓度增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应;根据反应的化学计量数的关系可知,c(NH3)=2c(CO2),15℃时平衡体系的气体总浓度为3×10-2 mol/L,即c(NH3)+c(CO2)=3×10-2 mol/L,得到c(NH3)=2×10-2 mol/L,c(CO2)=10-2 mol/L,则15℃时此反应的化学平衡常数K=c2(NH3)×c(CO2)=(2×10-2)2×10-2=4×10-6,故答案为:吸热;4×10-6;(4)①生成焓是指由单质生成1mol该物质所产生的反应热,Bosch反应的△H等于水的生成焓的二倍减去二氧化碳的生成焓,则Bosch反应的△H=2×(-242kJ mol-1)-(-394kJ mol-1)=-90kJ/mol,故答案为:-90;②断裂二氧化碳和氢气所需的能量较高,使得该反应所需的活化能较高,因此一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,故答案为:反应的活化能高;③对比Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)和 Sabatier 反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g),Bosch 反应的优点是氢原子利用率为100%,故答案为:氢原子利用率为100%。
【分析】(1)①根据图知,当反应达到平衡状态后,升高温度,水的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动;②温度过低,化学反应速率慢;温度过高,平衡逆向移动;③改变条件能使平衡正向移动,缩短转化时间都能提高二氧化碳转化效率,据此分析解答;(2)根据图象,甲的浓度是从0升高到0.4 mol/L,表示生成物,乙的浓度从1.0降低到0.8 mol/L,表示反应物,该反应的ΔH>0,是吸热反应,结合温度对平衡的影响分析判断;(3)①根据表中温度对生成气体的总浓度的影响分析;根据表中数据求出NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)平衡时的气体浓度,在根据平衡常数K= c2(NH3)×c(CO2)计算;(4)①Bosch反应的△H等于水的生成焓的二倍减去二氧化碳的生成焓;②从活化能角度分析解答;③对比Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)和 Sabatier 反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)分析解答。
35.(2016·衡阳模拟)煤是重要的化工原料,煤的脱硫可减少环境的污染,利用煤矸石中的硫铁矿(主要成分为FeS2)和烟道脱硫得到的硫酸盐生产硫酸的工艺流程如图所示.
回答下列问题:
(1)硫铁矿和硫酸盐燃烧的装置M的名称为 .
(2)炉气净化过程包括除尘(防止堵塞管道)、洗涤(除去有害物质,防止在转化器中使催化剂中毒)和干燥,干燥的目的是 .
(3)转化器中的催化剂是V2O3,而反应条件选择400~500℃和常压的原因是 .已知每生成1molSO2(g),释放148.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式: ,该反应过程中通入稍过量O2的目的是
(4)实验生产中常采用两次转化,其目的是 ,流程中可循环利用的物质是 .
(5)该方法合成硫酸的优点是 ;按目前技术水平生产硫酸的流程中,反应热的利用约为 ,试提出利用富余反应热的方法: .
【答案】(1)沸腾炉
(2)防止硫的氧化物与水反应生成酸雨腐蚀设备
(3)400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增加压强,会提高设备成本;2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=﹣297kJ/mol;提高二氧化硫的转化率
(4)提高原料利用率;SO2和O2
(5)变废为宝,减少环境污染;利用余热发电
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】解:(1)硫铁矿和硫酸盐在沸腾炉中燃烧,故答案为:沸腾炉;(2)硫的氧化物与水反应生成酸性物质,腐蚀设备,故答案为:防止硫的氧化物与水反应生成酸雨腐蚀设备;(3)400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增加压强,会提高设备成本;每生成1molSO2(g),释放148.5kJ热量,每生成2molSO2(g),释放297kJ热量,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=﹣297kJ/mol;增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,提高二氧化硫的转化率,故答案为:400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增加压强,会提高设备成本;2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=﹣297kJ/mol;提高二氧化硫的转化率;(4)两次转化可提高原料利用率,SO2和O2可循环利用,故答案为:提高原料利用率;SO2和O2;(5)废气中的二氧化硫变废为宝,减少环境污染,可利用余热发电或取暖,故答案为:变废为宝,减少环境污染;利用余热发电.
【分析】硫铁矿和硫酸盐燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与氧气在转化器中反应生成三氧化硫,三氧化硫吸收生成硫酸.(1)硫铁矿和硫酸盐在沸腾炉中燃烧;(2)硫的氧化物与水反应生成酸性物质;(3)400~500℃时催化剂的活性最大,常压下二氧化硫的转化率已经很高;每生成1molSO2(g),释放148.5kJ热量,每生成2molSO2(g),释放297kJ热量,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率;(4)两次转化可提高原料利用率,SO2和O2可循环利用;(5)废气中的二氧化硫变废为宝,减少环境污染.