高中化學(xué)：新材料與新能源練習(xí)系列試卷新人教版

新材料與新能源可能用到的相對原子質(zhì)量： H:1C:12N:14O:16Na:23Mg：24Al:27Si:28P:31S:32Cl:35.5Fe :56Cu:64Ag:108Ba:137Cr:52一、選擇題：.生活離不開化學(xué)，下列有關(guān)說法正確的是A.乙醇和汽油都是可再生能源，應(yīng)大力推廣使用“乙醇汽油”B.二氧化硅可用于光導(dǎo)纖維和太陽能電池C.明磯和漂白粉都可用于自來水的消毒D.發(fā)展“低碳經(jīng)濟”有利于緩解“溫室效應(yīng)”.溫家寶總理在全國人大會議上所作的“政府工作報告”中指出：“抓好資源節(jié)約，建設(shè)環(huán)境友好型社會”，這是我國社會及經(jīng)濟長期發(fā)展的重要保證。你認為下列行為有悖于這一理念的是A.開發(fā)太陽能、水能、風能、可燃冰等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料B.將煤進行氣化處理，提高煤的綜合利用效率C.研究采煤，采油新技術(shù)，盡量提高產(chǎn)量以滿足工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展D.實現(xiàn)資源的“3R'利用觀，即：減少資源消耗（Reduce）、增加資源的重復(fù)使用（Reuse）、資源的循環(huán)再生（Recycle）3.2020年1月1日，我省“蘇北五市”決定全面推廣使用乙醇汽油作為發(fā)動機燃料，即在汽油中摻入一定比例的乙醇，以代替一部分汽油。下列有關(guān)說法正確的是A.乙醇汽油是一種清潔能源，燃燒不會產(chǎn)生污染B.乙醇與汽油組成元素相同，化學(xué)成分相似C.乙醇汽油燃燒時，耗氧量高于等質(zhì)量的汽油D.乙醇可通過淀粉轉(zhuǎn)化制得，是一種可再生的燃料4.生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠體將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量， 它一直是人類賴以生存的重要能源。下列有關(guān)說法不正確的是A.生物質(zhì)能是可再生性能源B.沼氣是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換而來化石能源，其主要成分是碳氫化合物C.乙醇汽油是混合型能源，乙醇可由富含淀粉的谷物發(fā)酵產(chǎn)生D.用油料作物生產(chǎn)的“生物柴油”成分與從石油中提取的柴油成分相同5.2020年9月，美國科學(xué)家宣稱：普通鹽水在無線電波照射下可燃燒，這偉大的發(fā)現(xiàn)，有望解決用水作人類能源的重大問題。無線電頻率可以降低鹽水中所含元素之間的“結(jié)合力”，釋放出氫原子，若點火，氫原子就會在該種頻率下持續(xù)燃燒。上述中“結(jié)合力”實質(zhì)是A.分子間作用力 B.氫鍵C. 非極性共價鍵 D.極性共價鍵6.氫核聚變能產(chǎn)生大量的能量，而高純度皺（Be）是制造核聚變反應(yīng)裝置中最核心的部件之一的屏蔽包的主要材料，據(jù)中新網(wǎng)2020年2月6日報道，我國科學(xué)家己成功地掌握了獲取高純度被的技術(shù)，下列有關(guān)說法不正確的是A.10Be、9Be、8Be核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均是4B.10Be、9Be、8Be是摩爾質(zhì)量不同的三種同素異形體C.氫核聚變后會產(chǎn)生新元素D.從礦物中提取單質(zhì)皺的過程中被一定被還原7.LiFePO4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵。已知該電池放電時的電極反應(yīng)式為：正極 FePO4+Li++e==LiFePO4 負極Li—e==Li+下列說法中正確的是A.充電時電池反應(yīng)為FePO+Li=LiFePO4B.充電時動力電池上標注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連C.放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動D.放電時，在正極上是Li+得電子被還原8.儲氫碳納米管研究獲重大進展，電弧法合成的碳納米管，常伴有碳納米顆粒，碳納米顆?？捎醚趸瘹饣ㄌ峒?。 其反應(yīng)的離子方程式為(其中a、b、c、d、e、f為反應(yīng)的系數(shù))aC+bCr2O2-+cH+= dCQT+eCr3++fH2O。上述反應(yīng)的有關(guān)敘述中錯誤的是A.反應(yīng)中既可用稀鹽酸又可用稀硫酸酸化B.當a=3時，c=16C.系數(shù)b、c、e有如下關(guān)系：c=2b+3e23.D.若廣生11g氣體物質(zhì)，則有6.02X10個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.乙醇可通過淀粉等生物質(zhì)原料發(fā)酵制得，屬于可再生資源，通過乙醇制取氫氣具有良好的應(yīng)用前景。已知通過乙醇制取氫氣有如下兩條路線：a.水蒸氣催化重整： CHCHOH(g)+H2O(g) 4H2(g)+2CO(g) △H=+255.58kJ?mol-b.部分催化氧化：CHCHOH(g)+1Q(g) 3H2(g)+2CO(g) △H=+13.76kJ-mol-12則下列說法錯誤.的是A.從原料消耗的角度來看， a路線制氫更有價值B.從能量消耗的角度來看， b路線制氫更加有利C.a路線制氫由于要消耗很多能量，所以在實際生產(chǎn)中意義不大D.降低溫度，可提高b路線中乙醇的轉(zhuǎn)化率.工業(yè)上可用下列反應(yīng)來制取純硅：反應(yīng)①：Si(粗硅)+3HCl(g)=SiHCl3(l)+H2(g)反應(yīng)②：SiHC%(l)+H(g)=Si(純硅)+3HCl(g)假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素無損失，反應(yīng)①中HCl的利用率為60%反應(yīng)②中H2的利用率為80%則下一輪次的生產(chǎn)中，需補充投入 HCl和噸的體積比為A.4：1 B.8：1 C.2：3 D.3:5二、非選擇題：.(12分)硅和氮均是自然界含量豐富的元素 ，其單質(zhì)及其化合物在環(huán)境、 能源及材料科學(xué)中有著重要影響和廣泛應(yīng)用。試回答下列問題：⑴向大氣中排放NO可能導(dǎo)致的環(huán)境問題有(答兩點)。已知,足量NaOH§液能完全吸收NO生成氮的含氧酸鹽，試寫出該反應(yīng)的離子方程式 ：⑵光導(dǎo)纖維的使用，讓人們的生活更加豐富精彩。是制備光導(dǎo)纖維的基本原料。⑶氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料， 其化學(xué)式為，可由硅粉(用Al203和丫2。作助劑)在氮氣中高溫燒結(jié)而成。由于使用的硅粉表面含二氧化硅，在反應(yīng)中需加入碳粉。在燒結(jié)過程中，二氧化硅、碳、氮氣以物質(zhì)的量之比3:6:2反應(yīng)生成兩種化合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。⑷硅燃燒放出大量熱量，“硅能源”有望成為二十一世紀的新能源。與“氫能源”比較，“硅能源”具有等更加優(yōu)越的特點，從而得到全球的關(guān)注和期待。⑸三硅酸鎂(2MgO-3SiO2?nHO)被用來治療胃潰瘍，是因為該物質(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。寫出三硅酸鎂與胃酸(鹽酸)反應(yīng)的化學(xué)方程式：。.(10分)有科學(xué)家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”，硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣，制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。請回答下列問題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷( SiHCL)還原法是當前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：后1班鬻國…小siHCl式阻)I粘”麗畫 1的溫1 573K以上 ————11357K 1①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式。②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。 SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SQ3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式;H2還原SiHCl3過程中若混Q,可能引起的后果是。(2)下列有頭硅材料的說法正確的是(填字母)。A.碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥B.氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承C.高純度的硅可用于制造高性能通訊材料一一光導(dǎo)纖維D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高E.鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅(3)單質(zhì)硅遇到氫氧化鈉溶液會完全溶解得到無色溶液并放出無色氣體，請寫出該反應(yīng)的離子方程式。(4)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃，置于空氣中一段時間。用離子方程式表示看到的現(xiàn)象13.(10分)乙醇汽油是將乙醇和普通汽油按一定體積比混合而成，其密度與乙醇幾乎相等，其中氧的質(zhì)量分數(shù)為 3.5%。請回答下列問題：(1)乙醇汽油中乙醇的體積分數(shù)約為。(2)為減少氮的氧化物排放，將燃燒汽油的汽車改為以天然氣為燃料電池的電動車，電池總反應(yīng)為：CH+2Q+2KOH==CO+3H2O,則該電池的負極反應(yīng)為(3)用CH催化還原NO可以消除氮氧化物的污染。例如：CH+4NO=4NO+CO+2HzQCH+4NO=2N2+CO+2H2。

若用標況下4.48LCH4還原NO至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。（4）新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（MFe。，3<x<4,M=M仆Co、Z似Ni）由鐵酸鹽（MFeQ）經(jīng)高溫還原而得。常溫下，它能使汽車尾氣中的酸性氧化物分解除去。 轉(zhuǎn)化流程如圖所示：七MFenO4 *MF刈0*」 300七?50。七 I常溫分解CC?rS6沖上等請寫出MFeO分解SO的化學(xué)方程式（不必配平）。（5）請列舉推廣使用乙醇汽油的優(yōu)點（至少回答兩點） ：o14.（8分）隨著能源問題的進一步突出，利用熱化學(xué)循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達國家的青睞。最近研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸鎰（MnFQ）可用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫。I.MnFeQ的制備：OMnFeQ(s)000MnFeQ4x)(s)+xhbO—MnFe請回答下列問題：若MnFeO'x）中x=0.8,該熱化學(xué)循環(huán)制氫的優(yōu)點有A.過程簡單、無污染2OOMnFeQ(s)000MnFeQ4x)(s)+xhbO—MnFe請回答下列問題：若MnFeO'x）中x=0.8,該熱化學(xué)循環(huán)制氫的優(yōu)點有A.過程簡單、無污染2O4x)(S)+2C4(s)+x-O2(g)2xH2(g)則MnFeQ4—x）中Fe2+占全部鐵元素的百分率為 （填序號）。.物料可循環(huán)使用C.氧氣和氫氣在不同步驟生成，安全且易分離

已知2H2（g）+O（g）=2H2O（g）△Hb則：△H與△小、AH的關(guān)系為^H=鏡頭四：新材料與新能源、選擇題:12345DCDDD678910BBADB、非選擇題:（1）酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞（ 2分，只要答出任意兩點，答出一點給一分）2NO+20H=NO3-+N3+H2O（2分）Si02或二氧化硅（1分）Si3N4（2分），3SiO2+2N2+6C茴渝Si3M+6C0（2分，不寫反應(yīng)條件扣 1分）（4）便于儲運，比較安全等（1分，只要答出一點合理優(yōu)點即可）（5）2MgO3Si02nH0+4HC1=2MgCl2+3SQ2+（n+2）H2O（2分）,、… 1357c（1）①SiHC13+C Si+3HC1②3SiHC13+3H0===HSi03J+H2T+3HC1 高溫下， H2遇Q發(fā)生爆炸AB（SiC和Si3N4均為原子晶體，熔點高，性質(zhì)穩(wěn)定）Si+20H+H0==SiO32-+2HT（2分）（4）生成白色絮狀沉淀。 SiO32+CO2+H2O===HSi03J+C032TOC\o"1-5"\h\z（1）10% （2分）CH+100H-8e=C02+7H2O （2分）1.6N（或1.6X6.02X1