苏教版必修2 专题二第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 作业 (5).doc

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用1人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()a煤、石油和天然气都属于碳素燃料b发展太阳能经济有助于减缓温室效应c太阳能电池可将太阳能直接转化为电能d目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明解析煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，属于碳素燃料；太阳能经济，不会产生温室气体；利用光能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜属于绿色植物，是通过光合作用生成的，d说法不正确。答案d2下列给出的能源中，不能作为新能源的是()a太阳能b无烟煤c燃料电池d氢能解析煤属于矿物燃料，会严重污染空气。太阳能、燃料电池、氢能均为有发展前景的新能源。答案b3生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量，它一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是()a农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气，沼气的主要成分是甲烷b推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生c氢能可以通过电解海水获得，可大量推广使用d开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展解析电解海水可制得氢气，但成本高，不能大量推广使用。答案c4据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2h2o2h2o2。下列说法正确的是()水的分解反应是放热反应氢气是一次能源使用氢气作燃料有助于控制温室效应若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以改善生存环境abcd解析中水的分解反应是吸热反应；中在自然界中氢气无法直接取得，是二次能源；中氢气的燃烧产物是水，化石燃料燃烧会产生二氧化碳，所以氢气作燃料有助于控制温室效应；中生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇，则可以对二氧化碳进行循环利用。答案c5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料的汽车。(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4 g该主要成分完全燃烧生成co2气体和液态水时放出222.5 kj的热量，则上述成分燃烧的热化学方程式为_。解析化石燃料所贮藏的化学能最终都是来自于太阳能。答案(1)太阳能(2)ch4(3)ch4(g)2o2(g)=2h2o(l)co2(g)h890 kjmol1课时作业基础巩固1下列有关太阳能的说法不正确的是()a太阳能以光波形式传送到地面b化石燃料蕴藏的能源来自太阳能c太阳能是洁净能源，不污染环境d食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用太阳能答案d2下列属于直接利用太阳辐射能的方式的是()光热转换光电转换光化学能转换光生物质能转换abcd答案d3下列有关生物质能的说法不正确的是()a生物质能是可再生能源b生物质能来源于太阳能c焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能d玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能转化为化学能解析生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，生物质能最终利用的结果：除释放能量外，产生无污染的co2和h2o，通过植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再生的新能源，a正确；光生物质能的转化本质是光化学能的转换，b项正确；焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是：生物质能热能电能，c不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物质能转化为化学能，d正确。答案c4下列对于城市废弃物中生物质能的利用不合理的是()a把废弃物拉到乡下找个地方埋掉b对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供热和发电c把废弃物进行生物化学转化获取甲烷d让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体解析城市废弃物中含有丰富的生物质能，埋掉是一种资源浪费，故a不合理；处理后焚烧利用产生的热能供热和发电，b合理；将废物进行生物化学转化获取甲烷、可燃性气体均合理，故c、d合理；利用不合理的只有a项。答案a5据报道，氢燃料电池公交汽车已经驶在北京街头。下列说法正确的是()a电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法b发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术c氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染d氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能解析电解水制备氢气需要大量的电能，所以a不正确；氢气属于易燃气体，容易发生危险，所以需要考虑安全高效的储氢技术；氢氧燃料电池为化学能转化为电能，产物为水，对环境没有污染，c项正确，d项错误。答案c6h2是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取h2，最理想的途径是()a利用太阳能直接使水分解为h2b以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出h2c以赤热的fe和水反应生成h2d由热电厂提供电能，利用直流电电解水产生h2解析b项，ch2o(g)coh2；c项，3fe4h2o(g)fe3o44h2；d项，2h2o2h2o2，b、c、d三项都要消耗传统能源。而a项中太阳能是已被人们使用的新能源，与传统能源相比较，太阳能的优点很多，而且是一般传统能源无法比拟的。答案a7下列过程中的能量转化，属于太阳能转化为生物质能的是()a石油燃烧b植物的光合作用c核电站发电d太阳能电池供电解析石油燃烧是化学能转化为热能；核电站发电是核能转化为电能；太阳能电池供电是太阳能转化为电能；植物的光合作用是太阳能转化为生物质能。答案b8为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()ah2o的分解反应是放热反应b氢能源已被普遍使用c2 mol h2o具有的总能量低于2 mol h2和1 mol o2的总能量d氢气不易贮存和运输，无开发利用价值解析2h2o=2h2o2是吸热反应，说明2 mol h2o的能量低于2 mol h2 和1 mol o2的能量。因由水制取h2耗能多且h2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。答案c9“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中，不符合“绿色化学”要求的是()a就地焚烧b发酵后作农家肥c加工成精饲料d制造沼气解析农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物，a项不符合“绿色化学”要求。答案a10可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是()a风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源b推广可再生能源有利于经济可持续发展c上图是太阳能光伏电池原理图，图中a极为正极d光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能解析a、b说法正确；由图中的电流方向可知，a极应为负极，c不正确；光伏电池发电是将光能直接转化为电能，d正确。答案c能力提升11矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。(1)试以上述燃料各自的主要成分c、cnh2n2、ch4为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式：_、_、_。试比较，当三者质量相同时，对环境造成的不利影响最小的燃料是_。(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料，它们储存的能量均来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植物通过光合作用把太阳能转化成_能，光合作用的总反应式：_。(3)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？_。解析相同质量的c、cnh2n2、ch4，含碳量越高，生成co或co2的量相对来说越多，对环境的不利影响越大，对环境造成不利影响最小的是甲烷。答案(1)co2co22cnh2n2(3n1)o22nco22(n1)h2och42o2co22h2o甲烷(2)化学6co26h2oc6h12o66o2(3)co212沼气是一种廉价的能源。农村有大量的秸秆、杂草等农业废弃物，它们经微生物发酵以后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。(1)直接燃烧植物的枝叶是原始的取热方式，燃烧的化学反应为_。(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式：_。其中对环境污染小的一种燃料是_。(3)我国农村大约有700万个沼气池，试说明使用沼气池有哪些优点？答：_。若建立沼气发电站，可以实现把_能转化为电能。解析将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气，既扩大肥源，又改善农村的卫生条件，而且燃料的利用率得以提高，还可以将生物质能转化为电能。答案(1)(c6h10o5)n6no26nco25nh2o(2)co2co2、ch42o2co22h2o沼气(3)使用沼气池可使粪肥熟化、提高肥效、降低农业生产成本；可解决农村能源问题，改善卫生条件；可替代煤，减少大气中的粉尘和酸雨的形成，减少环境污染(合理答案即可)生物质13分析下图，回答以下问题：(1)电解水生成h2，首先要解决的问题是_。(2)标准状况下，11.2 l h2燃烧生成液态的水，放出q kj的热量，写出该反应的热化学方程式_。(3)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是_。(4)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在_极上发生_反应，氧气在_极上发生_反应。若电解质溶液为koh溶液，写出正、负极上的电极反应式：负极_，正极_。解析(1)电解水需要消耗大量电能。(2)11.2 l h2为0.5 mol，故2 mol h2燃烧生成液态水放出热量为2 mol4q kj，故该反应的热化学方程式为2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h4q kjmol1。(3)h2作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。(4)在氢氧燃料电池中，h2在负极失电子发生氧化反应，o2在正极发生还原反应。若电解质为koh溶液，则负极为2h24e4oh=4h2o，正极为o24e2h2o=4oh。答案(1)需大量电能(2)2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h4q kjmol1(3)来源丰富(h2o)，燃烧放出的热量多，产物无污染(4)负氧化正还原2h24e4oh=4h2oo24e2h2o=4oh14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所谓“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。(1)氢气燃烧时耗氧量小，放热量大。已知热化学方程式：c(g)o2(g)=co2(g)h393.5 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1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_。(2)氢能源有可能实现能源贮存，也有可能实现经济、高效的输送。研究表明在过渡金属型氢化物(又称间充氢化物)中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如lah2