2011年高中化学 2.4　太阳能、生物质能和氢能的利用智能优化训练 苏教版必修2

1 氢气虽然是一种理想的绿色能源 但目前仍处在研究 实验阶段 还未得到广泛应 用 其原因可能是 A 氢气虽可由水制备获得 但水资源严重匮乏 B 氢气制备耗能巨大 廉价制氢技术尚未成熟 C 氢气贮存 运输等安全技术已经很好地解决了 D 氢气燃烧产物虽无污染 但其放出热量较少 解析 选 B 氢气是一种放出热量多 无污染的 理想的绿色能源 但目前仍处在研究 实验阶段 不是由于水资源的原因 我国淡水资源不是太多 但是海水资源比较丰富 A 项 错 氢气可以由水制备 但是需要消耗大量的能源 且不好贮存 这是根本原因 2 2011 年漳州高一检测 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 选 C 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 3 绿色能源是指使用后不会对环境造成污染的能源 下列属于绿色能源的是 太阳能 风能 石油 煤 木材 潮汐能 A B C D 解析 选 A 绿色能源属于新能源 符合条件的有太阳能 风能和潮汐能 4 2011 年高考福建卷 下列关于化学与生产 生活的认识不正确的是 A CO2 CH4 N2等均是造成温室效应的气体 B 使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C 节能减排符合低碳经济的要求 D 合理开发利用可燃冰 固态甲烷水合物 有助于缓解能源紧缺 解析 选 A 造成温室效应的气体包含 CO2和 CH4 但不包含 N2 5 从根本上解决环境和生态问题 还要依靠绿色化学的发展 温室效应是全球关注的 环境问题之一 CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体 1 下列措施中 有利于降低大气中 CO2浓度的有 填字母 a 减少化石燃料的使用 b 降低人口出生率 c 采用节能技术 d 利用太阳能 风能 2 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率 原子利用率表示目标产物的质量与生成 物的总质量之比 将 CO2转化为有机物可有效实现碳循环 CO2转化成有机物的例子很多 如 a CO2 CH4CH3COOH 催化剂 b 2CO2 6H2H2C CH2 4H2O 催化剂 c 6CO2 6H2OC6H12O6 6O2 光合作用 d CO2 3H2CH3OH H2O 催化剂 以上反应中 最节能的是 原子利用率最高的是 解析 1 降低 CO2的浓度 就要从根本上减少 CO2的排放 a b c 三个符合条件 利 用太阳能和风能等新能源也可以减少 CO2的排放 2 反应 c 为光合作用 不需要另外的能源 最节能 反应 a 只有一种物质生成 没有 副产物 原子利用率为 100 最高 答案 1 abcd 2 c a 一 单项选择题 1 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 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 选 A 农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物 2 2011 年徐州高一检测 出行是人们日常生活必不可少的环节 出行的工具五花八门 使用的能量也各不相同 自行车 电动自行车 普通汽车消耗能量的类型分别是 生物能 核能 电能 太阳能 化学能 A B C D 解析 选 B 骑自行车是人消耗人体内的能量做功 是生物能 电动自行车是将电能转 化为机械能 普通汽车是通过燃烧汽油而转化为机械能 3 新的替代能源主要包括 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 选 B 新一代能源主要有核能 太阳能 氢能 4 下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是 A 把废弃物运到乡下找个地方填埋掉 B 对废弃物进行处理后焚烧 利用产生的热能供暖和发电 C 把废弃物进行生物化学转换获取 CH4 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 选 A 填埋垃圾要到专门的垃圾填埋场 5 2011 年嘉兴高一检测 人体内葡萄糖的消耗为 C6H12O6 葡萄糖 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2800 kJ mol 1 如果某人每天 消耗 12540 kJ 的热量 则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为 A 806 g B 1000 g C 1250 g D 1500 g 解析 选 A 1 mol 葡萄糖为 180 g 放出的热量为 2800 kJ 所以放出 12540 kJ 的热 量需要葡萄糖 12540 kJ 2800 kJ mol 1 180 g mol 1 806 g 6 2011 年宿迁高一检测 天然气 石油 煤等在地球上的蕴藏量是有限的 则下列说 法正确的是 可利用电解水的方法制得氢气作能源 可砍伐树木 野草作能源 应开发太阳能 核能等新能源 大量应用风能 水能等可再生能源 A B C D 解析 选 D 电解水用电力来换取氢能 在经济上不合算 砍伐树木 野草会破坏 生态平衡 新能源 可再生能源是发展方向 因为当今燃料的主体化石燃料是有限的 不 可再生的 二 单项选择题 7 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能源 解析 选 D 食用植物体内的淀粉 蛋白质等 物质中的化学能转化为热能 再被利用 8 2011 年 4 月 22 日是第 42 个世界地球日 今年地球日主题为 珍惜地球资源 转变 发展方式 下列行为不符合活动主题的是 A 开发太阳能 水能 风能 可燃冰等新能源 减少使用煤 石油等化石燃料 B 实现化石燃料清洁利用 就无需开发新能源 C 更新采煤 采油技术 提高产量以满足工业生产的快速发展 D 落实资源的 3R 发展观 即 减少资源消耗 Reduce 增加资源的重复使用 Reuse 资源的循环再生 Recycle 答案 BC 9 下列有关能量转化的说法不正确的是 A 煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C 动物体内葡萄糖被氧化成 CO2是热能转变成化学能的过程 D 植物通过光合作用将 CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 解析 选 C 葡萄糖在动物体内被氧化放出热量 提供动物所需能量 是化学能转化为 热能 10 2010 年高考江苏卷改编题 如图是一种航天器能量储存系统原理示意图 下列说法 正确的是 A 该系统中只存在 3 种形式的能量转化 B 装置 Y 中负极的电极反应式为 H2 2e 2H C 装置 X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D 装置 X Y 形成的子系统能实现物质的零排放 并能实现化学能与电能间的完全转化 解析 选 BC A 项 系统中存在光能 电能 电能 化学能 化学能 电能 电 能 机械能等多种能量转化方式 B 项 Y 中负极的电极反应式为 H2 2e 2H C 项 装置 X 可电解水生成 H2和 O2 D 项 无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的 完全转化 故 B C 正确 三 非选择题 11 人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能 捕获太阳能的生物主要为绿色植物 光 合作用的总反应式是 光合作用的能量转换是 把 转化为 解析 本小题是与生物有关的问题 绿色植物在光能作用下 将 CO2和 H2O 转化为有机 物和氧气 同时将光能转变为化学能贮存起来 答案 6H2O 6CO2C6H12O6 葡萄糖 6O2 光能 化学能 光 叶绿素 12 1 mol 氢气燃烧时约放热 286 kJ 而 1 kg 汽油燃烧时约放热 46000 kJ 请回答 1 等质量的氢气和汽油相比 放出的热量多 2 氢气被公认是 21 世纪替代矿物燃料的理想能源 试简述氢气作为能源的三个主要优 点 解析 1 1 mol H2为 2 g 1 kg H2燃烧放热为 286 kJ 1000 g 2 g 1 43 105 kJ 4 6 104 kJ 答案 1 氢气 2 来源丰富 单位质量的氢气燃烧时放出热量多 燃烧后不产 生污染 13 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 原子能等 1 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 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H 285 8 kJ mol 1 1 2 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的贮存 也有可能实现经济 高效的输送 研究表明过渡金 属型氢化物 又称间充氢化物 在这类氢化物中 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 76 TiH1 73 CeH2 69 ZrH1 98 PrH2 85 TaH0 78 已知标准状况下 1 体积的钯粉大约可 吸附 896 体积的氢气 钯粉的密度为 10 64 g cm 3 相对原子质量为 106 4 试写出钯 Pd 的 氢化物的化学式 解析 1 由热化学方程式可知 相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比 285 8 kJ mol 1 393 5 kJ mol 1 4 36 1 1 g 2 g mol 1 1 g 12 g mol 1 2 由题意可知 1 cm3钯粉可吸收 896 cm3的氢气 n Pd n H 2 1 cm3 10 64 g cm 3 106 4 g mol 1 0 896 L 22 4 L mol 1 1 0 8 故氢化物的化学式为 PdH0 8 答案 1 4 36 1 2 PdH0 8 14 氢气是一种理想的新能源 已知下列两个热化学方程式 2CO g O2 g 2CO2 g H 563