福建省上杭县高中化学 专题2 化学反应与能量转化 2.4 太阳能、生物质能和氢能的利用课后作业 苏教版必修2.doc

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用1.下列有关能量转化的认识中不正确的是() a.植物的光合作用使得太阳能转化成了化学能b.人类使用照明设备是将电能转化成了光能c.生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效d.燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能解析:燃料燃烧主要是转化为热能,同时还有光能放出。答案:d2.化学与生活密切相关。下列说法中不正确的是()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.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用c.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废旧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:b3.据报道,国家将在“十二五”期间建设100座新能源示范城,这一点已经写入了十二五能源规划。新一代能源主要包括()核能柴草焦炭太阳能氢能液化石油气水煤气天然气a.b.c.d.解析:新能源主要有核能、太阳能、风能、氢能等。答案:b4.如图所示是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用koh为电解液,下列有关说法中不正确的是()a.该能量转化系统中的水也是可以循环的b.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水c.燃料电池放电时的正极电极反应式:2h2o+o2+4e-4oh-d.燃料电池放电时的负极电极反应式:2h2+4oh-4e-4h2o解析:燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能。答案:b5.据估计,地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自co2中的碳1.51011t和来自水中的氢2.51010t,并释放41011t氧气。光合作用的过程一般可用下式表示:co2+h2o+微量元素(p、n等)(蛋白质、碳水化合物、脂肪等)+o2下列说法中不正确的是()a.生活垃圾中不存在生物质能,焚烧生活垃圾,只能多消耗热能b.光合作用是光能转化为生物质能的重要途径c.叶绿素是光合作用的催化剂d.增加植被,保护环境是人类生存的需要解析:生活垃圾进行压缩、再经过预烘干、磁选处理,去除水分、金属,送进垃圾焚烧炉。焚烧炉产生的热量可推动热蒸汽机进行发电,另外焚烧垃圾残渣还可制建筑材料。垃圾处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、发电,减轻了垃圾占地给城市造成的压力,大大改善了城市环境,增强了市民的环保意识。答案:a6.石油资源的短缺制约着多个行业的发展。针对这一现象,某学习小组提出如下应对方案,你认为不够科学合理的是()a.采用电解水法制取无污染的氢能b.完善煤液化制汽油的技术c.研制推广以甲醇为燃料的汽车d.进一步提高石油加工工艺解析:用电解水法制取氢气要消耗大量的电能,所以a不正确。答案:a7.中国是世界最大的汽车消费市场,随之而来的城市交通拥堵,空气环境恶化等问题逐渐显现。汽车尾气(含有烃类、co、so2、no等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。它的特点是使co和no反应,生成可参与生态循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及so2的转化。(1)写出co和no反应的化学方程式:。(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是。(3)控制城市空气污染源的办法可以有。a.开发氢能源b.使用电动车c.植树造林d.戴上呼吸面具解析:汽车排放的污染物是公认的重大公害之一,大力整治汽车污染物是大势所趋。近年来,环保部门对减少汽车尾气的排放采取了许多科学有效的措施,至今仍是研究热点之一。co和no反应,生成可参与生态循环的无毒气体,并促使so2的转化。联想:co和no反应,生成无毒的气体只能是co2和n2;“催化转化器”在对so2的催化氧化的过程中将so2转化为so3。答案:(1)2co+2no2co2+n2(2)促使so2转化为so3,so3与h2o反应产生硫酸酸雾(3)ab8.太阳能是一种清洁能源,它的利用前景非常诱人。下面是科学家正在研究的一种利用太阳能制取氢气的方法:(1)首先利用太阳能加热装有氧化锌和木炭的混合物,当反应塔内的温度达到1 200 ,可得到高纯度的锌粉。然后将制得的高纯度锌粉与400 以上的水蒸气反应,得到氢气,氧化锌循环使用。请写出该过程涉及的化学方程式:、。(2)若投入81 kg氧化锌粉,则理论上制得的氢气在标准状况下的体积为 l。解析:(1)由信息可知,第一步反应的反应物是氧化锌和木炭,木炭还原氧化锌生成锌和二氧化碳,反应的化学方程式为2zno+c2zn+co2;第二步反应是锌与水蒸气反应生成氧化锌和氢气,反应的化学方程式为:zn+h2o(g)zno+h2。(2)由上述两个方程式可得如下关系:znoh2,所以n(h2)=n(zno)=81 000 g81 gmol-1=1 000 mol,v(h2)=1 000 mol22.4 lmol-1=22 400 l。答案:(1)2zno+c2zn+co2zn+h2o(g)zno+h2(2)22 4009.近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的二级能源,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源,如煤、石油、太阳能和原子能等。(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是()a.电解水b.锌和稀硫酸反应c.光解海水d.以石油、天然气为原料(2)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知,热化学方程式为:c(s)+o2(g)co2(g)h=-393.5 kjmol-1h2(g)+12o2(g)h2o(l)h=-285.8 kjmol-1试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是。解析:(1)光解水法:利用特殊催化剂,模拟生物光合作用制取氢气,是较