2019-2020学年高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用课后达标检测 苏教版必修2

1 第四单元第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用太阳能 生物质能和氢能的利用 课后达标检测 基础巩固 1 下列设备工作时 将化学能转化为热能的是 abcd 硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶 解析 选 d a 硅太阳能电池是将太阳能转化为电能 b 锂离子电池是将化学能转化 为电能 c 太阳能集热器是将太阳能转化为热能 d 燃气灶是将化学能转化为热能 2 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 生物质能 核能 电能 太阳能 化学能 a b c d 解析 选 b 骑自行车是消耗人体内的能量做功 是生物质能 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将化学能转化为机械能 3 为了应对能源危机 满足不断增大的能源需求 根本出路是 a 加速开采地球上的化石能源 b 积极寻找含能源丰富的星球供人类定居 c 依靠科学技术 不断开发新能源 d 尽可能地节约能源 解析 选 c 尽可能地节约能源对于应对能源危机有一定作用 但不是解决能源危机 问题的根本出路 4 下列不属于开发利用氢能源关键技术的是 a 廉价制取 b 贮存与运输 c 开发氢氧燃料电池 d 控制氢气的燃烧速率 解析 选 d 控制氢气的燃烧速率 是氢能源利用的细节问题 不是关键性问题 5 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 2h2o2h2 o2 下列说法不正确的是 激光 a 水的分解反应是吸热反应 b 氢气是一次能源 c 使用氢气作燃料有助于控制温室效应 2 d 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 解析 选 b 选项 a 中水的分解反应是吸热反应 选项 b 中在自然界中氢气无法直接 取得 是二次能源 选项 c 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 选项 d 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 6 有一些专家曾经指出 如果利用太阳能使燃烧产物如 co2 h2o n2等重新组合的构 想能够实现 那么 不仅可以缓解温室效应 还可以节约燃料 缓解能源危机 在此构想的物质循环中 太阳能最终转化为 a ch4 n2h4 ch3oh b 热能 c h2o co2 n2 d 光能 解析 选 b 关键信息是利用太阳能使 co2 h2o n2重新组合 根据图示可知这些物 质组合成燃料 而燃料燃烧后转化为另外一些产物并放出热量 这些产物又结合太阳能转 化为燃料 如此循环可知太阳能最终转化为热能 7 下列能量利用属于生物质能利用的是 a 石油气 天然气用作家庭燃料 b 农村用沼气池产生的沼气作燃料 c 太阳能热水器 d 汽油多用于汽车燃料 解析 选 b 生物质能的利用是指与植物及其加工产品有关的能量利用 如作为燃料 的沼气 发酵乙醇 植物秸秆和枝叶燃烧等 因此与生物质能有关的是 b 项 8 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 选 a 用电解水法制取氢气要消耗大量的电能 所以 a 不正确 9 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 3 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 即太阳能 直接转化为电能 d 正确 10 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 o2 2h2o 4e 4oh 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 c 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 故只有 c 正确 11 凡是能够提供某种形式的能量的物质 或是物质运动 统称为能源 下面是一组有 关能源的问题 1 能源分类相关图 如图所示 四组能源选项中 全部符合图中阴影部分的能源 是 4 a 煤炭 石油 潮汐能 b 水能 生物质能 天然气 c 太阳能 风能 沼气 d 地热能 海洋能 核能 2 煤 石油 天然气和生物质能作为能源的共同特点是 a 可再生能源 取之不尽 用之不竭 b 不可再生能源 用一点 少一点 c 来自太阳辐射的能量 d 污染环境的能源 解析 1 所列能源中属于新能源的是潮汐能 生物质能 太阳能 风能 沼气 地 热能 海洋能 核能 来自太阳辐射的能源是煤炭 石油 水能 生物质能 天然气 太 阳能 风能 沼气 海洋能 有些海洋能来自于太阳辐射的能量 如海水温差能 属于可 再生能源的是潮汐能 水能 生物质能 太阳能 风能 沼气 海洋能 2 所列的四种 能源都来自于太阳辐射的能量 若合理利用 并不会对环境产生太大的影响 其中生物质 能是可再生能源 其余是不可再生能源 答案 1 c 2 c 12 某研究人员设想利用下述反应的联合与循环来生产能解决目前环境和能源问题的某 种物质 3fecl2 4h2o g fe3o4 6hcl h2 高温 2fe3o4 3cl2 12hcl6fecl3 6h2o o2 100 2fecl32fecl2 cl2 300 试回答 1 该研究人员欲生产的这种物质是 2 从化学原理来看这种生产的实质是 3 若生产条件和设备均很理想 在生产过程中只需添加的原料是 解析 从三个反应的产物来看 能够解决目前环境和能源问题的物质是氢气 所以该 5 反应是用来制备氢气的 又因为这三个反应是 联合与循环 生产氢气的 所以可以将三 个方程式叠加 得到总反应方程式 即可判断出反应物 生成物 中间产物和催化剂等 将三个方程式叠加 可得总的方程式为 2h2o 2h2 o2 故产物为 h2和 o2 其中 h2能 解决目前环境和能源问题 fecl2和 cl2作催化剂 hcl fe3o4和 fecl3是中间产物 答案 1 h2 2 使水分解为氢气和氧气 3 水 能力提升 13 氢能是重要的新能源 储氢作为氢能利用的关键技术 是当前关注的热点之一 1 氢气是清洁燃料 其燃烧产物为 2 nabh4是一种重要的储氢载体 能与水反应生成 nabo2 且反应前后 b 的化合价 不变 该反应的化学方程式为 反应消耗 1 mol nabh4时转移的电子数目为 解析 1 氢气燃烧产物是 h2o 对环境无污染 为清洁燃料 2 nabh4中 na b h 的化合价分别为 1 3 1 价 因反应前后 b 的化合价不 发生变化 则说明 nabh4与 h2o 反应生成氢气 化学方程式为 nabh4 2h2o nabo2 4h2 1 mol nabh4参加反应时 转移电子为 4 mol 答案 1 h2o 2 nabh4 2h2o nabo2 4h2 4na 或 2 408 1024 14 美国 科学美国人 杂志在 地球的能量资源 一文中提供了如下数据 到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路 直接反射52 000 109千焦 秒 以热能方式离开地球81 000 109千焦 秒 水循环40 000 109千焦 秒 大气流动370 109千焦 秒 光合作用40 109千焦 秒 请利用以上数据计算 1 地球对太阳能的利用率约为 2 通过光合作用 每年约有 kj 的太阳能转化为化学能 每年 按 365 天计 3 每年由绿色植物通过光合作用 6co2 6h2oc6h12o6 6o2 为我们生存的环 光照 叶绿体 境除去二氧化碳的质量为a 试根据能量关系列出a的计算式 列式中缺少的数据用符号 表示 a kg 所缺数据的化学含义为 6 解析 1 解题的关键是正确理解 地球对太阳能的利用率 的含义 水 大气和光 合作用产生的糖类 都是人们生存所必不可少的 所以地球利用的太阳能包括水循环吸热 大气流动吸热 光合作用吸热 地球对太阳能的利用率为 100 23 3 40 000 370 40 109 kj s 1 52 000 81 000 40 000 370 40 109 kj s 1 2 通过光合作用 每年太阳能转化的化学能 365 24 3 600 s 40 109 kj s 1 1 26 1018 kj 3 设生成 1 mol 葡萄糖所需吸收的能量为q kj 6co2 6h2oc6h1