9.3化学与能源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列有关电池的说法比较科学合理的是
A．电池用完后和生活垃圾一起扔掉
B．电池是一种把电能转化为化学能的装置
C．氢氧燃料电池是能够将氢气和氧气反应产生的电能转化为化学能的装置
D．电池不用时最好从用电器中拆下，防止时间久了电池中的化学物质流出腐蚀用电器
2．人类社会的发展也是对能源利用的过程，以下有关能源的说法不正确的是
A．能源结构向多元、清洁、低碳转型
B．科技进步会促进新能源的利用
C．石油和煤属于可再生能源
D．石油和煤中蕴含的能量本质上是太阳能
3．下图为我国2012-2021年能源生产结构图，下列说法不正确的是
A．我国清洁能源继续快速发展，占比进一步提升，能源结构持续优化
B．天然气是一种重要的能源，大力推广使用天然气可以缓解温室效应
C．煤炭、石油属于化石能源，短期内不可再生
D．虽然煤炭的比重逐步降低，但煤炭仍然是主体能源
4．下列有关资源、能源的叙述正确的是（ ）
A．太阳能、核能、风能属于化石能源
B．目前氢能没有广泛推广的主要原因是淡水资源缺乏
C．使用清洁能源不能减少PM2.5
D．海底蕴藏着丰富的资源，如“可燃冰”等
5．下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去碳粉中少量的 在空气中充分灼烧
B 配制的氯化钠溶液 向水中加入氯化钠固体，充分溶解
C 探究燃烧需要与氧气接触 点燃两支相同的蜡烛，其中一支罩上烧杯，观察现象
D 区分固体和固体 分别取样，加熟石灰研磨，闻气味
A．A B．B C．C D．D
6．2024年世界环境日的主题是“生态文明与可持续发展”。下列行为与该主题不相符的是
A．发展太阳能电池 B．垃圾分类回收
C．减少一次性筷子使用 D．焚烧小麦秸秆
7．下列指定反应的表达式正确的是
A．碳酸氢铵受热分解：
B．汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体：
C．实验室制O2：
D．甲烷完全燃烧：
8．科学家借助金纳米颗粒将硫化氢转化成氢气，转化过程中反应的微观示意图如下。下列相关说法正确的是
A．该反应的化学方程式为：H2SH2+S B．反应后原子个数增多
C．该反应过程实现光能转化为化学能 D．在化学变化中分子、原子均可分
二、实验题
9．老师从实验桌上拿出两瓶常用的但标签已经模糊不清的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。我们对此气体展开了一系列探究：
(1)写出图中仪器 a、b 的名称：a ，b 。
(2)如何检验装置B是否漏气？
(3)我猜想产生的气体能使带有火星的木条复燃，我能写出此反应的化学方程式： ，其反应基本类型是 。我想制取该气体，发生装置将选取图中的 （从A～E中选，以下同），收集装置选取 。
(4)如果用如图中的F装置收集该气体，请你补画出瓶内导管。
(5)我猜想无色气体还可能是另外一种气体，产生它的化学方程式是 。收集装置可选取上图中的 （从A~E中选）。
(6)甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是 （从A~E中选）。
三、填空与简答
10．我国科学家成功研发“液态太阳燃料合成”技术，其部分工艺流程如图所示。分析流程回答问题。
(1)太阳能电池板的作用是将太阳能转化为 能。
(2)电解器中发生的化学方程式为： 。
(3)氢气作为高能燃料的优点 (写出一条即可)
11．化学电池是将 能转化成 能的装置，化学反应产生的能量不仅可以转化为 能、 能等，也可以转化为 能。
12．能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、 等。
(2)节约化石能源、减少对环境的影响是能源进一步利用和开发的重点。某品牌汽车使用相同标号的乙醇汽油和普通汽油时，每百公里油耗和CO排放量的数据如下表。由表中数据可知，乙醇汽油对环境更友好的理由是 。
项目 平均油耗/L CO排放量/g
乙醇汽油 11.8 1.358
普通汽油 11.8 2.108
(3)乙醇是可再生能源，乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为 。
(4)下列属于新能源的是______（填序号）。
A．潮汐能 B．太阳能 C．风能
13．随着经济的发展，能源和环境日益成为人们关注的焦点。
(1)氢气是最理想的能源，其优点是 。(答一条即可)
(2)酒精在生活中用途广泛，如在汽油中加入适量酒精，医学上可以医用酒精消毒，其中医用酒精中的溶质是 。(填化学式)，酒精完全燃烧的化学方程式为 。
14．我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、 “蓝氢”和“绿氢”三个阶段。
(1)煤、石油和天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)通过反应CH4+CO22CO+2H2制备的氢能属于 (填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
(3)工业上用电解水的方法制取氢气的化学方程式是 。
(4)氢能潜力巨大，在生活中未能广泛应用的原因是___________(填序号)。
A．制取成本高 B．产物有污染
C．燃烧热值低 D．储运成本高
《9.3化学与能源》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C B D C D B C
1．D
【详解】A、电池中含有的汞等对环境具有污染性，用完应集中处理，不符合题意；
B、电池是将化学能转化为电能的装置，不符合题意；
C、氢氧燃料电池是能够将氢气和氧气反应产生的化学能转化为电能的装置，不符合题意；
D、电池中含有的化学物质流出易腐蚀用电器，不用时最好取出，符合题意；
故选D。
2．C
【详解】A、能源结构向多元、清洁、低碳转型，利于节约化石能源，正确；
B、科技进步会促进新能源的利用，利于保护环境，正确；
C、石油和煤属于化石能源，是不可再生能源，错误；
D、石油和煤中蕴含的能量本质上是太阳能，正确。
故选C。
3．B
【详解】A、水电、核电、风电等一次电力属于清洁能源，由图可以看出该类能源占比逐年上升，A正确；
B、温室效应是由于二氧化碳的大量排放导致的，天然气燃烧会生成二氧化碳，大力推广使用天然气不可以缓解温室效应，B错误；
C、煤炭、石油属于化石能源，是不可再生资源，短期内不可再生，C正确；
D、由图可知原煤的使用虽连年减少占比，但在2021年时仍占67%，说明煤炭仍然是主体能源，D正确。
故选B
4．D
【详解】A、三大化石燃料是石油、煤、天然气，太阳能、核能、风能等属于新能源，选项A错误；
B、目前氢能源没有广泛推广的主要原因不是淡水资源缺乏，而是目前产生氢气的方法能耗高，难以贮存等方面的问题，选项B错误；
C、清洁能源能减少空气中PM2.5含量，选项C错误；
D、海底不仅蕴藏丰富的石油、天然气等化石燃料，还发现了“可燃冰”等新能源，选项D正确。故选D。
5．C
【详解】A、碳燃烧生成二氧化碳，将原物质除去，故A错误；
B、向 100g 水中加入 5g 氯化钠固体，充分溶解，所得溶液的溶质质量分数为，故B错误；
C、点燃两支相同的蜡烛，其中一支罩上烧杯，蜡烛很快熄灭，另一支正常燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，故C正确；
D、NH4Cl 固体和 NH4NO3 固体都含铵根离子，都能与熟石灰反应生成氨气，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A.太阳能电池是无污染的能源，符合“生态文明与可持续发展”，故不符合题意；
B.垃圾分类回收，有利于解决环境污染问题，符合“生态文明与可持续发展”，故不符合题意；
C.减少一次性筷子使用，不仅节省能源，而且避免环境污染，符合“生态文明与可持续发展”，故不符合题意；
D.焚烧小麦秸秆，会产生大量的烟尘，污染空气，不符合“生态文明与可持续发展”，故符合题意；
故选D。
7．B
【详解】A、碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，该反应的符号表达式为：NH4HCO3NH3+CO2+H2O，氨气的化学式为NH3，不是NH4，错误；
B、汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体，根据质量守恒定律和二氧化碳、氮气性质可知，无毒气体分别是：氮气和二氧化碳，反应的表达式：，正确；
C、电解水制氧气能耗高、设备复杂，相比之下，实验室制取氧气通常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾（与二氧化锰混合）等方法，这些方法操作相对简单、反应速率较快、成本也较低，错误；
D、甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳（CO2），不是水和一氧化碳（CO），反应的表达式：，错误。
故选B。
8．C
【详解】A、由图可知，该反应为硫化氢在光和Au的作用下反应生成氢气和S2，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
C、该反应的反应条件是光和金纳米颗粒，可将光能转化为化学能，符合题意；
D、在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，在化学变化中，原子不可再分，不符合题意。
故选C。
9．(1) 试管 集气瓶
(2)加水形成液封，先把导管的一端浸入水中，然后两手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口有气泡冒出，证明不漏气。
(3) 分解反应 B C/D
(4)
(5) 或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D（或C或E）
(6)AC
【详解】（1）仪器a的名称是试管，仪器b的名称是集气瓶。
（2）检查B装置气密性的方法为加水形成液封，先把导管的一端浸入水中，然后两手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口有气泡冒出，证明不漏气。
（3）猜想产生的气体能使带有火星的木条复燃，则该气体为氧气，由于反应物的状态为固体和液体，故应为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化的条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为；
该反应的反应物为一种，生成物为两种，符合“一变多”的特点，属于分解反应；
由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置应选B；
氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故收集装置可选取C或D。
（4）用F装置收集氧气，相当于排水法收集氧气，氧气密度比水小，为了方便将水排出，氧气应从短管进入，故F装置中导管补画图为 。
（5）实验室用固体和液体制取无色液体，可以是大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为；
二氧化碳密度比空气大，能溶于水，一般采用向上排空气法收集，收集装置选D；
也可以是锌粒和稀硫酸制取氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
氢气密度比空气小，可采用向下排空气法收集，氢气难溶于水，可采用排水法收集，收集装置可选C或E。
（6）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，发生装置应选A。甲烷难溶于水，可采用排水法收集，故实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是AC。
10．(1)电
(2)
(3)不污染环境（合理即可）
【详解】（1）太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能；
（2）水在通电的条件下分解为氢气和氧气，反应的化学方程式为：；
（3）获取氢气的最佳途径是利用太阳能使水分解生成H2，原料丰富；氢气的燃烧值高；因为氢气燃烧产物是水，不污染环境。所以氢能源的优点有：原料丰富（来源广）、燃烧时放出热量多（热值高）、生成物不会污染环境。
11． 化学 电 光 热 电
【详解】化学电池是将化学能转化成电能的装置，故填化学、电；
化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能等，也可以转化为电能，故填光、热、电。
12．(1)天然气
(2)相同情况下，乙醇汽油排放的CO比普通汽油少
(3)
(4)ABC
【详解】（1）三大化石燃料包括煤、石油、天然气；
（2）由表格数据可知，相同情况下，乙醇汽油排放的CO比普通汽油少；
（3）乙醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，反应条件为点燃，则该反应的化学方程式为；
（4）潮汐能、太阳能、风能均属于新能源。故选ABC。
13．(1)燃烧产物是水，无污染（合理即可）
(2) C2H5OH
【详解】（1）氢气是最理想的能源，其优点是：燃烧产物是水，无污染；热值高。
（2）医用酒精中的溶质是酒精（C2H5OH）；
酒精完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：。
14．(1)不可再生
(2)蓝氢
(3)
(4)AD
【详解】（1）煤、石油和天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源；
（2）天然气的主要成分是甲烷，故通过该反应制备的氢能属于蓝氢；
（3）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
（4）氢气燃烧产物只有水，且燃烧值大，是比较理想的能源，但是制取成本高，且储运成本高，故氢能在生活中未能广泛应用。
故选AD。
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