苏教版必修2 专题二第四单元 太阳能、生物能和氢能的利用 作业.doc

第四单元 太阳能、生物能和氢能的利用 同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生下列不属于未来新能源标准的是（）天然气 煤 氢能 石油 太阳能 生物质能 风能a.b.c.d.2.为了解决目前存在的世界性能源危机，新的替代能源主要包括（ ）核能 柴草 焦碳 太阳能 氢能 液化石油气 水煤气 天然气a.b.c.d.3.“绿色能源”目前是研究的新能源之一，高粱、玉米等绿色植物的种子经发酵、蒸馏就可以得到一种“绿色能源”这种物质是（） a.氢气b.甲烷c.酒精d.木炭4.下列说法不正确的是（） a.反应热可分为多种，如燃烧热、中和热、溶解热等b.氢气是一种燃烧热高，来源丰富，环保的一级能源c.达化学平衡时，同一物质的正反应速率一定等于其逆反应速率d.由自由能判据推出反应2co（g）2c（s）+o2（g）在任何温度下都不能自发进行5.燃料广泛应用于工农业生产和人民生活，随着科技的发展，人类正在更加合理地开发和利用燃料，并尽量追求环保理念下列关于燃料的说法正确的是（ ） a.氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料b.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料c.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料d.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料6.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（na2so410h2o）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7.从人类社会发展的长远前途看，对能源利用最好的办法是（ ） a.大力勘探和开采石油b.多利用天然气少使用石油c.因为煤的储量比石油丰富，应多使用煤作能源d.大力发展核能、氢能并充分利用太阳能8.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热能、天然气等；二级能源中的电能、氢能等下列能源属于绿色能源的是（ ） 太阳能 风能 石油 煤 潮汐能 a.b.c.d.9.新能源的开发利用时人类社会可持续发展的重要课题下列属于新能源的是（ ） a.煤炭b.氢气c.天然气d.石油10.为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（cng），另一类是液化石油气（lpg）这两类燃料的主要成份都是（） a.碳水化合物b.碳氢化合物c.氢气d.醇类二、填空题（共4题；共27分）11.氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁（1）水制取h2的常见原料，下列有关水的说法正确的是_a水分子是一种极性分子bh2o分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的键c水分子空间结构呈v型dcuso45h2o晶体中所有水分子都是配体（2）氢的规模化制备是氢能应用的基础在光化学电池中，以紫外线照钛酸锶电极时，可分解水制取h2同时获得o2 已知钛酸锶晶胞结构如图所示，则钛酸锶的化学式为_（3）氢的规模化储运是氢能应用的关键准晶体ti38zr45ni17的储氢量较高，是一种非常有前途的储氢材料该材料中，镍原子在基态时核外电子排布式为_氨硼烷化合物（nh3bh3）是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料请画出含有配位键（用“”表示）的氨硼烷的结构式_；与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是_；（写结构简式）甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢，其原理是：甲酸盐在钌催化下会释放出氢气，产生的co2被碳酸盐捕捉转变碳酸氢盐，碳酸盐又能催化转化为甲酸盐已知hco3在水溶液中可通过氢键成为二聚体（八元环结构），试画出双聚体结构_12.我国的“神舟”系列载人飞船的成功发射，标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”航天器的升空需要推进剂，推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成，根据化学物质的形态不同推进剂可分为固体推进剂和液体推进剂，它们一般由c、h、o、n中的一种或几种元素组成请回答下列问题：（1）已知某固体推进剂主要由可燃剂（聚丁二烯等）和氧化剂甲（一种由三种元素组成的盐）组成，则甲的化学式为_，并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因_（2）已知某液体推进剂主要由可燃剂乙和氧化剂丙组成，乙和丙常温下呈液态，它们均为氢化物（氢与其他元素形成的二元化合物）且分子中含有相同的电子数，常温下，乙和丙可生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，试写出该反应的化学方程式_另一种气态无色的氧化剂丁升温时（隔绝空气）迅速转化为红棕色气体，1mol乙在常温下与丁完全反应可放出q kj热量，产物与丙完全相同，试写出该反应的热化学方程式_ （3）根据上述原理，以下物质中不可能作为推进剂的是_a石油产品 b尿素 c液氟 d高氯酸铵（4）戊也可作液体推进剂的氧化剂，取19.6g化合物戊，隔绝空气加热使其完全分解，生成氮气、氧气和二氧化碳，生成的氮气折合成标准状况下的体积为4.48l，生成的二氧化碳气体被足量的澄清石灰水吸收，得到10.0g沉淀，则戊的化学式为_（5）请您设计一个实验方案，探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份_ 13.能源是人类生存和发展的重要支柱请回答以下有关能源的问题：（1）能源可分一级能源和二级能源等，直接从自然界获得的能源称为一级能源；需要依靠其他能量间接制取的能源称为二级能源煤、煤气、石油、天然气、水能、风能和生物能等等多年来大量使用的能源，称为_能源而电能、氢能、水煤气等都被称为_能源（2）煤、石油、天然气等能源以热的形式供给人们需要写出煤、天然气燃烧供热时的化学反应方程式（试以它们各自的主要成分c和ch4代表）：_在质量相同时，燃料_对环境造成的负面影响（温室效应）小（3）科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源以氢气作为燃料，4gh2的燃烧生成液态水时放出热量为571.6kj，试写出表示h2燃烧热的热化学方程式：_（4）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，其能量转化主要形式是_，当用koh溶液做电解质溶液时，正极的反应式为：_负极的反应式为：_甲烷也可以作为燃料电池的原料，此时在负极上反应的物质是_（填化学式） 14.应用纳米技术制备的纳米金属燃料已应用到社会生活和高科技领域一些原子序数较小的金属、非金属和常用燃料的单位质量燃烧热的比较如下图所示肼（n2h4）和硼烷（b5h9）为传统火箭燃料请回答下列问题：（1）结合元素在地壳中的含量，在单位质量燃烧热大于汽油和氢单质的物质中，最具发展潜力的两种新型燃料可以是_（填写元素符号）这些物质作为燃料使用，除具有高燃烧热值外，还具有的优点是_（填一项）（2）使金属在较低温度下燃烧的关键技术之一是将其制成纳米、微米级的颗粒如此，不仅降低了金属燃料的燃点，也使得燃烧更为容易和充分，其原因是_（3）be粉和mno2粉末在高温下可以反应（类似铝热反应），请写出该反应的化学方程式_；根据图示推测可能的原因是_ 三、综合题（共1题；共3分）15.近年来某市政府率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著进展走上街头你会发现不少公交车和出租车上有“cng”的标志，代表它们是以天然气作为燃气的汽车 （1）天然气是植物残体在隔绝空气的条件下，经过微生物的发酵作用而生成的，因此天然气中所贮藏的化学能最终来自于_ （2）天然气的主要成分是_ （3）天然气的主要成分是一种很好的燃料已知4g该主要成分完全燃烧生成co2气体和液态水时放出222.5kj的热量，则上述成分燃烧的热化学方程式为_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】a 【解析】【解答】天然气、煤、石油燃烧后有二氧化碳生成，能产生温室效应，煤、石油中含有氮、硫等元素，燃烧后有二氧化氮、二氧化硫生成，这些气体污染环境；且资源有限不能再生，故选a【分析】根据资源是否丰富、反应的生成物是否对环境有影响、能否再生判断2.【答案】b 【解析】【解答】解：新能源是正在研究开发和利用的能源，有太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等，新能源的共同特点是可再生和清洁核能 太阳能 氢能都是可再生能源和清洁能源，是新能源；柴草 焦炭 液化气水煤气天然气是不可再生能源是常规能源， 故选b【分析】根据新能源的含义判断，所谓新能源是区别传统能源而言，传统能源主要是三大化石燃烧，即煤、石油、天然气，另外还包括它们的再加工能源新能源是指无污染、可以持续利用的能源，包括太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等，根据新能源的定义进行区分判断3.【答案】c 【解析】【解答】高粱、玉米等绿色植物的种子主要成分是淀粉，淀粉是多糖，经发酵、蒸馏就可以得到酒精，酒精燃烧生成二氧化碳和水，对环境无影响，所以能作为“绿色能源”故选：c【分析】高粱、玉米等绿色植物的种子主要成分是淀粉，发酵、蒸馏就可以得到酒精，作为能源使用4.【答案】b 【解析】【解答】a、化学反应过程中放出或吸收的热量为反应热，包括燃烧热、中和热、溶解热，故a正确；b、氢气是二级能源，故b错误；c、化学平衡时，同一物质的v（正）=v（逆），故c正确；d、该反应2co（g）2c（s）+o2（g）是一个熵减的吸热反应，在任何温度下都不能自发进行，故d正确；故选b【分析】a、化学反应过程中放出或吸收的热量为反应热；b、氢气是二级能源；c、化学平衡时，同一物质的v（正）=v（逆）；d、该反应2co（g）2c（s）+o2（g）是一个熵减的吸热反应5.【答案】a 【解析】【解答】解：a氢能源具有来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染，故a正确； b可燃冰”外观像冰，其化学组成是ch4nh2o，水的化学式为h2o，根据元素守恒知，水不能变为油，故b错误；c乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源，故c错误；d石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源，故d错误；故选a【分析】a、氢气的燃烧产物是水；b、可燃冰”外观像冰，其化学组成是ch4nh2o；c、乙醇是可再生能源；d、煤和石油都是不可再生能源6.【答案】b 【解析】【解答】解：ana2so410h2o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】ana2so410h2o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7.【答案】d 【解析】【解答】解：煤、石油和天然气均为化石燃料，储量有限且不能再生，应节约使用，要大力发展核能、氢能、太阳能等可再生资源来替代化石燃料的使用，故选d 【分析】煤、石油和天然气均为化石燃料，储量有限且不能再生，应节约使用，据此分析8.【答案】d 【解析】【解答】解：石油燃烧产生一氧化碳、二氧化硫等空气污染物，不属于“绿色能源”； 煤燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫等空气污染物，不属于“绿色能源”；太阳能、风能、潮汐能不会造成污染，属于“绿色能源”，故选d【分析】根据绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源来解答9.【答案】b 【解析】【解答】解：新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等；而煤、石油、天然气是化石燃料，属于常规能源， 故选b【分析】新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等；煤、石油、天然气是化石燃料10.【答案】b 【解析】【解答】a、天然气和液化石油气都属于烃类物质，只含碳和氢两种元素，故a错误；b、烃类物质属于碳氢化合物，故b正确；c、天然气和液化石油气中不含氢气，故c错误；d、天然气和液化石油气都属于烃类物质，不含氧元素，而醇类物质一定含有氧元素，故d错误；故选b【分析】天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等，都属于烃类物质二、填空题11.【答案】abc；srtio3；1s22s22p63s23p63d84s2；ch3ch3；【解析】【解答】（1）ah2o中h、o元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，故a正确；bh2o分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成键，故b正确；c水分子空间结构呈v型，故c正确；dcuso45h2o加热到113时，只失去4分子水只有加热到258以上，才能脱去最后一分子水由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的，故d错误；故选：abc；（2）该晶胞中ti原子个数为1，o原子个数6=3，sr原子的个数为8=1，所以化学式为srtio3 ， 故答案为：srtio3；（3）镍是28号元素，核外有28个电子，基态ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2 ， 故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2 ， 氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键，氨硼烷的结构式为， 故答案为：等电子体具有相同的电子数目和原子数目，与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是ch3ch3 ， 故答案为：ch3ch3；由碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大，能与氢原子形成氢键，可得hco3在水溶液中可通过氢键成为二聚体（八元环结构）为：故答案为：【分析】（1）ah2o中h、o元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子；bh2o分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成键；c水分子空间结构呈v型dcuso45h2o加热到113时，只失去4分子水只有加热到258以上，才能脱去最后一分子水由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的（2）利用均摊法计算该晶胞中含有的原子个数，从而确定其化学式；（3）基态电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则，以此解答该题；根据氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键；根据等电子体具有相同的电子数目和原子数目来分析；根据碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大，能与氢原子形成氢键；12.【答案】nh4no3；nh4+h2oh+nh3h2o；n2h4 +2h2o2=n2+4 h2o；2n2h4（l）+2n2o4（g）=3n2（g）+4 h2o（l）h=2qkj/mol；b；c（no2）4；无机盐可能是（nh4）2co3或nh4hco3或两者的混合物，称量固体样品的质量mg，将样品加热，并将气体通入足量的澄清石灰水，测出沉淀的质量ng，通过m与n的计算获得最终结果 【解析】【解答】（1）硝酸盐中的n元素处于最高价，可做氧化剂，故甲为硝酸铵；铵根水解显酸性：nh4+h2oh+nh3h2o，故答案为：nh4no3；nh4+h2oh+nh3h2o；（2）一般由c、h、o、n中元素组成的常见的液态化合物和一种常见的稳定单质为水和氮气，乙和丙分别为n2h4 和h2o2 ， 二者都为18电子分子，该反应的化学方程式：n2h4 +2h2o2=n2+4 h2o；红棕色气体为二氧化氮，2moln2h4在常温下与二氧化氮完全反应可放出2q kj热量，该反应的热化学方程式：2n2h4（l）+2n2o4（g）=3n2（g）+4 h2o（l）h=2qkj/mol，故答案为：n2h4 +2h2o2=n2+4 h2o；2n2h4（l）+2n2o4（g）=3n2（g）+4 h2o（l）h=2qkj/mol；（3）推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成，石油是可燃剂，液氟和高氯酸铵是氧化剂，尿素既不是可燃剂又不是氧化剂，故答案为：b；（4）氮气是0.2mol，质量是5.6gco2是0.1mol，质量是4.4g，根据质量守恒定律可知氧气的质量是19.6g5.6g4.4g=9.6g，物质的量是0.3mol，所以体积是6.72l则分子中c、n、o的原子个数之比是1：4：8，所以化学式为c（no2）4 ， 故答案为：c（no2）4；（5）该无机盐是碳酸铵或碳酸氢铵或是二者的混合物二者都易分解，所以可以通过分解产物的质量多少来判断例如称量固体样品的质量mg，将样品加热，并将气体通入足量的澄清石灰水，测出沉淀的质量ng，通过m与n的计算获得最终结果，故答案为：无机盐可能是（nh4）2co3或nh4hco3或两者的混合物，称量固体样品的质量mg，将样品加热，并将气体通入足量的澄清石灰水，测出沉淀的质量ng，通过m与n的计算获得最终结果【分析】（1）硝酸盐中的n元素处于最高价，铵根水解显酸性；（2）一般由c、h、o、n中元素组成的常见的液态化合物和一种常见的稳定单质为水和氮气；红棕色气体为二氧化氮；（3）推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成；（4）根据质量守恒定律可求出氧气的质量，然后求出分子中c、n、o的原子个数之比；（5）该无机盐是碳酸铵或碳酸氢铵或是二者的混合物二者都易分解，所以可以通过分解产物的质量多少来判断13.【答案】一级；二级；c+o2co2、ch4+2o2co2+2h2o；ch4；h2（g）+o2（g）=h2o（l）h=285.8kj/mol；由化学能转化为电能；o2+2h2o+4e=4oh；2h2+4oh4e=4h2o或h2+2oh2e=2h2o；ch4 【解析】【解答】（1）煤、煤气、石油、天然气、水能、风能和生物能是一级能源；电能、氢能、水煤气是二级能源，故答案为：一级；二级；（2）碳燃烧生成二氧化碳：c+o2co2 ， 甲烷燃烧生成二氧化碳和水：ch4+2o2co2+2h2o，水无污染，故答案为：c+o2co2；ch4+2o2co2+2h2o；ch4；（3）4gh2的燃烧生成液态水时放出热量为571.6kj，热化学方程式：h2（g）+o2（g）=h2o（l）h=285.8kj/mol，故答案为：h2（g）+o2（g）=h2o（l）h=285.8kj/mol；（4）该装置把化学能转变为电能，所以是原电池，负极失电子：o2+2h2o+4e=4oh ， 正极得电子：2h2+4oh4e=4h2o，燃料电池中通燃料的一极为负极，故甲烷在负极反应，故答案为：由化学能转化为电能；o2+2h2o+4e=4oh； 2h2+4oh4e=4h2o或h2+2oh2e=2h2o；ch4 【分析】（1）自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需要依靠他能源的能量间接制取的能源称为二级能源；（2）碳燃烧生成二氧化碳，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，水无污染；（3）2mol的燃烧生成液态水时放出热量为571.6kj；（4）把化学能转变为电能的装置是原电池，负极失电子，正极得电子14.【答案】a