高中化学必修2课时跟踪检测（十二）太阳能生物质能和氢能的利用

课时跟踪检测（十二）太阳能、生物质能和氢能的利用1．(2016·余姚中学期中)下列措施中不符合节能减排的是()A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气解析：选A火力发电不能减少有害物质的排放，不符合节能减排。2．下列说法不正确的是()A．CO2、甲烷都属于温室气体B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体C．氢能利用的难题是氢气的贮存与运输D．风能发电属于绿色能源解析：选B乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应，B项错误。3．下列属于直接利用太阳辐射能的方式是()①光－热转换②光－电转换③光－化学能转换④光－生物质能转换A．①②③ B．①③④C．①②④ D．①②③④解析：选D直接利用太阳能的方式基本上有四种：①光－热转换，②光－电转换，③光－化学能转换，④光－生物质能转换。4．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：选B石油燃烧是化学能转变为热能；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。5．“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秸秆的处理方法中，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：选A就地焚烧会产生大量烟尘、含硫化合物，造成雾霾等污染。6．氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中，最节能的是()A．电解水制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑B．高温使水分解制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))2H2↑＋O2↑C．太阳光催化分解水制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(太阳光))2H2↑＋O2↑D．天然气制氢：CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))CO＋3H2解析：选CA需要消耗电能，B和D需要高温，都消耗较多的能量。7．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，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，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：选C电解海水可制得H2，但成本高，不能大量推广使用。8．化石燃料仍是目前能源的主体，但已经面临危机，开发新能源是解决能源问题的关键。下列能量转换过程，不涉及化学变化的是()A．利用氢氧燃料电池提供电能B．利用太阳能分解水制备氢气C．利用水流驱动涡轮机发电D．利用植物秸秆为原料生产乙醇燃料解析：选CA项，利用氢氧燃料电池提供电能是化学能转化为电能，涉及化学变化；B项，利用太阳能分解水制备氢气是光能转化为化学能，涉及化学变化；C项，利用水流驱动涡轮机发电是机械能转化为电能，不涉及化学变化；D项，利用植物秸秆为原料生产乙醇燃料发生化学变化。9．阅读下面的叙述，回答有关问题。“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。(1)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是________。A．利用生物质能就是间接利用太阳能B．生物质能源是可再生的能源C．生物质能源是解决农村能源的主要途径D．生物质能的缺点是严重污染环境(2)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关结论中，错误的是________。A．沼气是一种清洁的能源B．使用沼气作能源可以保护森林C．使用沼气给农民的生活带来了不便D．使用沼气是对化学能的充分利用解析：(1)生物质的利用形式有多种，不一定是燃烧，不一定对环境有污染，D错误。(2)使用沼气能源可以减少其他能源的使用，进而保护森林。答案：(1)D(2)C10．(1)利用新能源发电的形式有很多，如图所示，其中A表示潮汐能发电，B表示地热能发电，C表示________能发电，D表示________能发电。(2)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，其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：(1)从题图C可看出，风车发电，是将风能转化为电能；题图D是利用太阳能发电，是将太阳能转化为电能。(2)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：(1)风太阳(2)6H2O＋6CO2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(叶绿素))C6H12O6＋6O2光能化学能1．(2016·温州乐清中学月考)下列叙述不正确的是()A．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用B．海水淡化技术的进步有助于淡水资源紧缺问题的解决C．H2是理想的清洁燃料，储存和运输方便，在现实生活和生产中已大量应用D．利用工业废气中的CO2制造全降解塑料，符合绿色环保要求解析：选CH2是理想的清洁燃料，但目前储存和运输都不方便，在现实生活和生产中还没有大量应用。2．下列有关能量转化的认识不正确的是()A．通过植物的光合作用，太阳能转化为化学能B．人类使用照明设备，将电能转化为光能C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效D．燃料燃烧，只是将化学能转化为了热能解析：选DA项，植物的光合作用是把太阳能转化为化学能，正确；B项，照明是电能转化为光能，正确；C项，生物体内的化学变化过程在能量转化上更为合理、有效，正确；D项，燃烧是剧烈的发光放热的氧化还原反应，反应过程中化学能可以变为光能、热能等，错误。3．下列关于能源和作为能源的物质的叙述错误的是()A．吸热反应的反应物总能量低于生成物总能量B．绿色植物进行光合作用时，将光能转化为化学能“贮存”起来C．物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能、光能等为人类所利用D．天然气属于新能源解析：选DA项，吸热反应反应物的总能量低于生成物的总能量，正确；B项，绿色植物进行光合作用时，通过发生化学反应，将光能转化为化学能“贮存”在化学物质中，正确；C项，物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能、光能等为人类所利用，正确；D项，天然气不属于新能源，错误。4．氢气是未来的“绿色能源”，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使水分解制得氢气的新技术，其中水的分解可以用化学方程式表示为2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑。下列有关说法不正确的是()A．TiO2在反应中作氧化剂，且该反应不需任何其他条件就能自发进行B．水分解不产生污染物C．TiO2在反应中作催化剂D．该技术将太阳能转化为化学能解析：选A从2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑反应发生的条件来看，TiO2是该反应的催化剂。2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑的能量变化是将太阳能转化为化学能。5．有人认为人体实际上是一架缓慢燃烧着的“高级机器”，人体在生命活动过程中也需要不断补充“燃料”，按照这种观点，人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是()A．淀粉 B．水C．脂肪 D．蛋白质解析：选BA项，淀粉属于糖类，是人体的主要供能物质，错误；B项，水在人体内主要是作溶剂，不能为人体提供能量，正确；C项，脂肪能在人体内发生氧化反应提供能量，错误；D项，蛋白质在人体内被水解为氨基酸后才能吸收，一部分氨基酸再重新合成人体的蛋白质，另一部分氨基酸氧化分解释放能量，供生命活动需要，错误。6．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()A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值解析：选C2H2O=2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2molH2O的能量低于2molH2和1molO2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。7．太阳能的开发和利用是21世纪一个重要课题。利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳照射下某种盐熔化，吸收热量，晚间熔盐固化释放出相应的能量，已知数据：盐熔点(℃)熔化吸热(kJ·mol－1)参考价格(元·t－1)CaCl2·6H2O29.937.3780～850Na2SO4·10H2O32.477.0800～900Na2HPO4·12H2O35.1100.11600～2000Na2S2O3·5H2O45.049.71400～1800其中最适宜选用作为储能介质的是()A．CaCl2·6H2OB．Na2SO4·10H2OC．Na2HPO4·12H2OD．Na2S2O3·5H2O解析：选B适宜作为储能介质的物质，应具有熔点较低，熔化时吸热量较大，价格较低，Na2SO4·10H2O最适合。8．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为电能解析：选C风能、太阳能、生物质能均属可再生能源，推广使用可再生能源有利于可持续发展；图示中由电流方向可知A极是太阳能光伏电池的负极；该过程中太阳能转化为电能。9．某人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：①3FeCl2＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋6HCl＋H2②4Fe3O4＋12Cl2＋12HCleq\o(=,\s\up7(100℃))12FeCl3＋6H2O＋5O2③6FeCl3eq\o(=,\s\up7(300℃))6FeCl2＋3Cl2↑试回答：(1)该人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，所以可以将三个化学方程式叠加，可得总的化学方程式为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10．能源可划分为一级能源和二级能源。自然界以现成方式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取，该反应要吸收大量的热，反应式为2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(高温))2H2(g)＋O2(g)。根据上述内容回答下列问题：(1)下列叙述中，正确的是________。A．电能是二级能源B．水力是二级能源C．天然气是一级能源D．水煤气是一级能源(2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是________。A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取H2(3)标准状况下，11.2LH2燃烧生成液态的水，放出QkJ的热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题给信息可知水力、天然气是一级能源；电能是依靠煤燃烧的热能或水力、风能、核能等转化而制得的能源；水煤气是一氧化碳和氢气的混合气，它由焦炭