(浙江专用)2017版高考化学总复习第十三单元化学能与电能的转化常见能源的利用新人教版

第十三单元化学能与电能的转化常见能源的利用1．原电池的概念(a)。2.铜锌原电池的原理及电极反应式(b)。3.原电池的构成条件(a)。4.常见化学电源(b)。5.太阳能开发利用的途径和方式(a)。6.生物质能的利用途径(a)。7.氢能的优点、开发与利用(a)。8.了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题(a)。一、原电池把化学能转化成电能的装置称为原电池，在原电池中发生的化学反应是氧化还原反应。2．构成条件(3)形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液)。22二、常见化学电源1．锌锰干电池224和淀粉糊。423222．铅蓄电池224442442224423．氢氧燃料电池22O2222222负极：2CHOH－12e－＋16OH－===2CO2－＋12HO；332正极：3O＋12e－＋6HO===12OH－；2232232三、太阳能、生物质能和氢能的利用能源是人类生活和社会发展的基础，地球上最基本的能源是太阳能。(1)直接利用：太阳能以光和热的形式传送到地面，人们可以直接利用太阳辐射获得光和热。(2)植物的光合作用：在太阳光的作用下，绿色植物把光能转化为化学能。①人类所需的能源大多来自于石油、天然气、煤，它们所蕴藏的能量就是远古生物吸收利用②动物食用植物体内的淀粉、纤维素、蛋白质是间接利用太阳能。用生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。(1)直接燃烧：用纤维素代表植物枝叶的主要成分，燃烧反应为：6105n222(3)热化学转换：使生物质能在一定条件下转换为热值较高的可燃气体。3．氢能的开发与利用(1)氢能的三大优点。①热值高；②来源广；③无污染。42222222③使用催化剂，利用太阳能分解水：2HO=====2H↑＋O↑。2光22④利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气。①氢气燃烧放热(如以液态氢作为火箭的燃料)；②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；③利用氢的热核反应释放的核能(如氢弹)。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答案D2．下列各组材料中，不能组成原电池的是()BBAgNO溶液3AHSO溶液24C蔗糖溶液D稀盐酸项两极材料插入溶液解析蔗糖溶液不导电。答案C3．下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲烷燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极答案B4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是()A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D．回收其中的石墨电极解析回收电池的主要目的是防止对环境的污染。答案B5．将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是解析解析A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．甲中铜被氧化，乙中锌被氧化D．产生气泡的速率甲比乙快解析甲装置构成原电池，锌是负极，铜是正极，锌发生氧化反应，铜片上有气泡产生；乙装置不能构成原电池，锌与稀HSO发生反应：Zn＋HSO===ZnSO＋H↑，铜不反应，故A、B、242442答案D－===ZnO＋H↑，AgO＋HO＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是()222A．负极，并被氧化B．正极，并被还原C．负极，并被还原D．正极，并被氧化解析AgO得电子，被还原，作正极，故B项正确。2答案B7．(萧山月考)氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮2222A．1.8molC．100molB．3.6molD．200mol1.8×103g1.8×103g2mole－，当生成100molHO时，转移200mole－。2答案D8．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO，干燥后再安装，4充电后即可使用，发生的反应是2PbSO22224错误的是()A．需要定期补充硫酸2C生的反应是Pb－2e－＋SO2－===PbSO44D．工作时电解质的密度减小解析铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb是负极，PbO是正极，负极发生的反应是铅失去电2子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SO2－生成PbSO沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相44等，在电池制备时，PbSO的量是一定的，制成膏状的PbSO干燥后再安装，说明HSO不用补44242424答案A9．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa是负极，发生还原反应2CH＋O===2HO222D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析a极通入H，为负极，发生氧化反应，A项错误；B极通入O，为正极，发生还原反应，22电极反应式为O＋2HO＋4e－===4OH－，B项正确；根据正负极反应式可知，C项正确；氢氧燃22答案A444关该电池说法正确的是()A．可加入硫酸以提高电解质的导电性FePO＋e－＋Li＋===LiFePO44解析若加入HSO，则Li与HSO发生反应，A项错误；放电时，原电池内部阳离子向正极移2424电时，原电池正极反应为：FePO＋e－＋Li＋===LiFePO，D项正确。44答案DFeHFeH列说法正确的是()2A．HNO为电解质溶液B．锌为原电池正极3C．铁极质量不变D．铜可做该原电池正极解析由原电池反应可知，负极应为铁，正极为比铁活动性差的电极，电解质溶液应为非氧化性酸。A项中，HNO为电解质溶液，被还原的不是H＋而是NO－，还原产物是NO而不是H，A332答案D4433答案D13．下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是()A．化石燃料物质内部储存着能量B．太阳能不能直接转化为化学能C．物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能而为人类所用D．绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来色植物发生光合作用时，就是将太阳能转化为化学能储存起来，因此，选项B错误。答案BA．煤燃烧时化学能主要转化为热能B．化石燃料和植物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CO是热能转变成化学能的过程2D．植物通过光合作用将CO转化为葡萄糖是太阳能转化成化学能的过程2解析葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能。答案C15．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，转化成CH4、CHOH、NH等的构想。(如下图)使之能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约33燃料，缓解能源危机。在此构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为()A．化学能B．热能C．生物能D．电能解析由题图和能量守恒定律可知太阳能最终转化为热能而被放出。答案B16．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()2B．氢能源已被普遍使用O222D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值解析2HO===2H↑＋O↑是吸热反应，说明2molHO的能量低于2molH和1molO的能222222量。因由水制取H耗能多且H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。22答案C17．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。H___________________________________________________________________________________、______________、______________。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，它们储存的能量来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植____________________________________________________解析相同质量的C、CH和CH，含碳量越高，生成CO或CO的量相对来说越多，对环境n2n＋242的不利影响越大，故对环境造成不利影响最小的是甲烷。22n2n＋222242222式_______________________________________________________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。_________________________________________________________________正极___________________________________________________________。解析(1)电解水需要消耗大量电能。 11.2L(2)标准状况下，11.2LH2的物质的量为22.4L·mol－1＝0.5mol，故2molH2燃烧生成液态0.5mol222(3)H作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。2(4)在氢氧燃料电池中，H在负极失电子发生氧化反应，O在正极发生还原反应，若电解质溶222222答案(1)需大量电能22molH22222222219．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事，一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：__________________________________________________________________________________________________。(4)使用该燃料电池的另一个好处是_____________________________