新教材2024高考地理二轮专题复习第一部分大概念单元主题突破大单元十一资源与国家安全主题3氢能源教师用书

主题3氢能源典题导悟[2024·海南卷]阅读图文材料，完成下列要求。(14分)材料一为应对全球气候变更，中国政府承诺力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。大兴是北京新的产业集聚区，担当疏解中心城区人口和公共服务等功能。国际氢能示范区(如图)是大兴区和清华高校等科研机构的共建项目，旨在建设氢能产业创新中心，探究氢燃料电池汽车在公交、环卫等服务领域的应用。材料二新能源的广泛运用是我国实现碳达峰和碳中和目标的主要途径，海南省作为中国改革开放示范新标杆，对生态环境有更高的要求。关于现代产业体系，《海南自由贸易港建设总体方案》中提出“坚持生态优先、绿色发展”“围绕生态环保、生物医药、新能源汽车、智能汽车等壮大先进制造业”。(1)分析北京氢能示范区落户大兴产业集聚区的区位条件。(6分)(2)简述大兴氢能示范区的创建对海南自由贸易港产业发展的启示。(8分)主干精讲1.氢能特点氢气，化学式为H2，分子量为2.01588，常温常压下，是一种极易燃烧的气体。无色透亮、无臭无味且难溶于水的气体。其特点如下：(1)氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。(2)氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质。(3)氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产朝气械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。(4)氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。2．氢能分类目前，氢的制取产业主要有三种较为成熟的技术路途：一是以煤炭、自然气为代表的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢；三是电解水制氢。在生产氢气的过程中，会伴随着不同程度的碳排放。依据排放程度，我们把氢能分为灰氢、蓝氢、绿氢。(1)灰氢：通过化石燃料制氢，这种氢气在全球占比最大，虽然成本相对其他制氢方式更低，但其碳排放量大。(2)蓝氢：蓝氢是将自然气中的甲烷制成氢气，其碳排放量较“灰氢”更低。事实上它是在“灰氢”生产过程中经碳捕获与储存(CCS)技术处理后，就变成了蓝氢，而该技术须要运用自然气作为动力能源。【碳捕获与封存技术】指捕获从大型排放源产生的CO2，将其运输至储存站点并进行封存，避开CO2排放到大气中的一种技术组合。(3)绿氢：利用可再生能源(如风能、太阳能、电能等)，通过电解工序产生氢气。这个生产过程可以实现零碳排放，但经济成本很高。3．西氢东送“西氢东送”起点位于内蒙古乌兰察布市，终点位于北京市的燕山石化。管道将会经过内蒙古、河北、北京等3省(市)9个县区，全长400多公里。一期运力10万吨/年，还预留了50万吨/年的远期提升潜力，沿线地区预留了氢能的接入端口。“西氢东送”工程落地运行后，我国氢能有望进入大规模商用的阶段，不仅可以带动氢能产业的快速发展，还有利于实现国家碳达峰、碳中和的双碳目标。这个项目给我国能源和环保领域带来的好处不亚于“西气东输”和“西电东输”。培优演练[2024·陕西省咸阳市一模]山西省大同市素有“煤都”之称。近年来，大同市大力发展新能源，把太阳能、风能、煤炭资源富集优势转化为绿色产业优势，打造“新能源产业之都”，并主动融入京津冀协同发展。自2017年以来，大同市相继建设能源改革科技创新产业园和新能源产业城，培育和发展氢能与燃料电池先导、储能蓄能、新能源汽车装备制造、光伏全产业链和煤炭清洁高效利用五大产业集群。下图示意大同市新能源产业链。据此完成1～3题。1．与太阳能和风能相比，氢能的优点是()A．清洁无污染、可再生B．隐藏总量大、分布广泛C．原料来源广、成本低D．生产限制小、利用方式多样2．下列有关发展新能源产业对优化大同市产业结构的作用，叙述不正确的是()A．提高大同市作为“煤都”的知名度B．变更以煤为主的产业结构，构建以新能源为基础的产业体系，促进产业结构多元化C．有利于提高研发实力，带动产业创新，促进高新技术产业发展D．提高清洁能源运用比例，促进产业向低碳、绿色、可循环方向发展3．大同市打造“新能源产业之都”对京津冀地区生态环境改善，最为明显的是()A．植被覆盖率B．大气环境质量C．风沙发生频率D．地表水水质[2024·山东聊城统考三模]2024年4月10日，起于乌兰察布市，终到北京市燕山的“西氢东送”石化输氢管道被纳入《石油自然气“全国一张网”建设实施方案》，这标记着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。“西氢东送”将大力缓解我国绿氢(利用可再生能源分解水得到氢气)供需错配问题。据此完成4～5题。4．乌兰察布市能成为“西氢东送”工程起点的根本缘由是()A．地势平坦宽阔B．氢能资源丰富C．风、光资源丰富D．技术力气雄厚5．下列叙述中，不符合图中“西氢东送”工程影响的是()A．优化能源结构，削减能源消耗B．削减碳排放，促进绿色发展C．缓解能源供需分布不平衡问题，促进区域协调发展D.促进黄河流域大开发，缓解京津冀水资源惊慌问题主题3[典题导悟]解析：第(1)题，读材料“大兴是北京新的产业集聚区，担当疏解中心城区人口和公共服务等功能”可知，大兴作为北京的新城区，土地较足够，地价较低，有利于降低示范区建设成本；由材料“探究氢燃料电池汽车在公交、环卫等服务领域的应用”可知，新城区公交、环卫等服务领域为氢能技术的推广供应了市场；由材料“大兴是北京新的产业集聚区”可知，位于产业集聚区，产业发展基础好，协作条件好。第(2)题，读材料二“新能源的广泛运用是我国实现碳达峰和碳中和目标的主要途径”可知，围绕国家碳达峰和碳中和目标，发展绿色低碳产业；由材料“《海南自由贸易港建设总体方案》中提出‘坚持生态优先、绿色发展’‘围绕生态环保、生物医药、新能源汽车、智能汽车等壮大先进制造业’”可知，充分发挥海南自由贸易港独特的政策优势，与国内外高校、科研机构及企业合作，引进高科技人才和技术；由材料“海南省作为中国改革开放示范新标杆，对生态环境有更高的要求”可知，建立产业示范园区，同时发展先进制造业，注意新技术的推广应用。答案：(1)①大兴作为北京的新城区，土地较足够，地价较低，有利于降低示范区建设成本；②新城区公交、环卫等服务领域为氢能技术的推广供应了市场；③位于产业集聚区，产业发展基础好，协作条件好。(2)①围绕国家碳达峰和碳中和目标，发展绿色低碳产业；②充分发挥海南自由贸易港独特的政策优势，与国内外高校、科研机构及企业合作，引进高科技人才和技术；③建立产业示范园区；④发展先进制造业，注意新技术的推广应用。[培优演练]1～3.解析：第1题，从图中信息可知，氢能原料有水、煤、化工尾气等，来源丰富，且与太阳能和风能相比，受气象自然环境影响较小，D正确；从氢能的制造原料来看，制造氢能并不是无污染，其中原料煤属于不行再生资源，A错误；与太阳能和风能相比，氢能隐藏总量小，B错误；发展氢能的技术要求较高，成本较高，C错误。故选D。第2题，材料“大同市大力发展新能源，把太阳能、风能、煤炭资源富集优势转化为绿色产业优势”表示，是想打造“新能源产业之都”，提高其知名度，A错误；氢能来源多样且利用广泛，氢能属于清洁能源，运用氢能可以削减化石燃料的运用，削减汽车尾气的排放，有利于资源综合利用，改善能源结构，构建多元化的能源产业体系，建设新型能源基地，B正确；大同发展新能源产业促进绿色生产，改善环境质量，同时也改善了投资环境，带动相关产业发展和第三产业的发展，优化产业结构，C正确；大同发展新能源产业可以促进科技创新和新兴工业发展，推动产业结构多元化、合理化，D正确。本题要求选择叙述不正确的选项，故选A。第3题，京津冀地区是大同主要的能源消费，有利于京津冀地区改善能源产业结构，提高环境质量，最为明显的是削减了大气污染物的排放，从而削减雾霾的产生，削减环境的污染，改善生态环境，B正确；该产业结构的调整主要对大气环境影响较大，与植被覆盖率、风沙发生频率、地表水水质影响不大，A、C、D错误。故选B。答案：1.D2.A3.B4～5.解析：第4题，由材料可知，乌兰察布市是“西氢东送”石化绘氢管道的起点，西氢东送将大力缓解我国绿氢(利用可再生能源分解水得到氢气)供需错配问题，结合乌兰察布市的位置可知其气候干旱，风力、太阳能资源丰富，这有利于实现利用可再生能源分解水得到氢气的过程，因此乌兰察布市能成为“西氢东送”工程起点的根本缘由是其风、光资源丰富，C正确。材料并未说明其氢能丰富，结合到乌兰察布的自然环境以及材料中提到“氢气的生产过程须要可再生能源分解水”可以推想，B错误。地形平坦开阔、技术力气雄厚与该地“西氢东送”工程起点的布局无关，A、D错误。综上所述，C符合题意，A、B、D错误，故选C。第5题，“西氢东送”工程输送的氢气属于能源领域，因此影响着我国东部地区的能源结构、能源消费，缓解能源供需分布不平衡的问题，促进西部和东部地区的协调发展，A、C不合题意。“西氢东送”工程为东部地区输入氢气，可以削减传统能源的运用