2025版高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第四單元太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用作業(yè)含解析蘇教版必修2

PAGE5-太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用一、選擇題1．在相同條件下，燃燒時(shí)對(duì)大氣污染程度最小的燃料是()A．液化氣 B．煤油C．煤餅 D．木柴解析：煤油燃燒會(huì)生成黑色煙塵和有毒的SO2氣體；煤餅燃燒不僅產(chǎn)生煙塵，煤中所含的硫在燃燒時(shí)會(huì)生成SO2；木柴燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵；液化氣主要成分為碳?xì)浠衔?，燃燒生成水和二氧化碳，污染小，故選A項(xiàng)。大氣污染簡(jiǎn)單忽視其中包含的粉塵污染。答案：A2．下述做法能改善空氣質(zhì)量的是()A．以煤等燃料作為主要生活燃料B．利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源C．激勵(lì)私人購買和運(yùn)用汽車代替公交車D．限制運(yùn)用電動(dòng)車解析：太陽能、風(fēng)能和氫能等能源屬于無污染能源。答案：B3．新的替代能源主要包括()①核能②柴草③焦炭④太陽能⑤氫能⑥液化石油氣⑦水煤氣⑧自然氣A．②③⑥⑦ B．①④⑤C．③⑥⑦⑧ D．①④⑧解析：新一代能源主要包括核能、太陽能、氫能。答案：B4．煤、石油、自然氣和生物質(zhì)能作為能源的共同特點(diǎn)是()A．可再生能源，取之不盡用之不竭B．不行再生能源，用一點(diǎn)少一點(diǎn)C．均來自太陽輻射的能量D．均為污染環(huán)境的能源解析：煤、石油、自然氣作為能源的特點(diǎn)：①不行再生；②貯量有限，用一點(diǎn)少一點(diǎn)；③污染環(huán)境；④來自太陽輻射能。生物質(zhì)能的特點(diǎn)：①儲(chǔ)量大；②可再生；③無污染；④源自太陽輻射能。答案：C5．下列有關(guān)生物質(zhì)能的說法不正確的是()A．生物質(zhì)能是可再生能源B．生物質(zhì)能來源于是太陽能C．焚燒生活垃圾發(fā)電是將生物質(zhì)能干脆轉(zhuǎn)化為電能D．玉米、高粱發(fā)酵制乙醇是生物化學(xué)轉(zhuǎn)換解析：生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，生物質(zhì)能最終利用的結(jié)果：除釋放能量外，產(chǎn)生無污染的CO2和H2O，通過植物的光合作用，重新將太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，因此生物質(zhì)能是可再生的新能源，A正確；光—生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化本質(zhì)是光—化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，B項(xiàng)正確；焚燒生活垃圾發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是：生物質(zhì)能→熱能→電能，C不正確；含淀粉較高的農(nóng)作物發(fā)酵制燃料乙醇是生物化學(xué)轉(zhuǎn)換，D正確。答案：C6．下列說法中不正確的是()A．電解水生成氫氣和氧氣時(shí)，電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能B．煤燃燒時(shí)化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)變成熱能C．綠色植物光合作用過程中太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能D．白熾燈工作時(shí)電能全部轉(zhuǎn)變成光能解析：電解過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A正確；煤燃燒時(shí)化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)變成熱能，少部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，B正確；綠色植物的光合作用過程中太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，C正確；白熾燈工作時(shí)電能大部分轉(zhuǎn)變成光能，少部分轉(zhuǎn)變成熱能，D正確。答案：D7．生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠素將太陽能固化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，它始終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．農(nóng)村通過雜草和動(dòng)物的糞便發(fā)酵制沼氣，沼氣的主要成分是甲烷B．推廣運(yùn)用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物發(fā)酵產(chǎn)生C．氫能可以通過電解海水獲得，可大量推廣運(yùn)用D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境愛護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展解析：電解海水可制得氫氣，但成本高，不能大量推廣運(yùn)用。答案：C8．近些年來，我國提倡發(fā)展新農(nóng)村，在農(nóng)村幫助農(nóng)夫建立沼氣池，凈化了生活環(huán)境，充分利用了一些自給資源和能源，進(jìn)一步緩解了能源危機(jī)，變廢為寶。沼氣的主要成分是CH4，關(guān)于CH4的相關(guān)說法中，正確的是()A．沼氣中的CH4是植物殘?bào)w在隔絕空氣的條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的B．沼氣中的CH4燃燒會(huì)造成嚴(yán)峻的大氣污染C．CH4在自然界中大量存在，所以沒必要這么麻煩地制備D．CH4是一種清潔能源，燃燒時(shí)的熱值不高解析：沼氣中的CH4就是植物殘?bào)w及一些有機(jī)物，在隔絕空氣的條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的；沼氣的主要成分是CH4，其燃燒產(chǎn)物是CO2和H2O，對(duì)環(huán)境沒有污染；雖然CH4在自然界中大量存在，但CH4不是取之不盡、用之不竭的資源，而用沼氣池制沼氣可以變廢為寶，可以生產(chǎn)廉價(jià)能源，而且1molCH4完全燃燒，可以放出890kJ的熱量，熱值很高。答案：A9．利用太陽能，使燃料循環(huán)運(yùn)用有如下構(gòu)思和方案：①2CO2eq\o(=,\s\up7(光能))2CO＋O2②2H2Oeq\o(=,\s\up7(光能))2H2↑＋O2↑③2N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(光能))4NH3＋3O2④CO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(光能))CH4＋2O2要實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)思和方案的關(guān)鍵是()A．如何使物質(zhì)汲取光能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)B．找尋催化劑C．利用光能D．利用綠色植物解析：分析四個(gè)化學(xué)反應(yīng)的特征，其關(guān)鍵都是要利用光能才能進(jìn)行轉(zhuǎn)變，因此，如何有效地汲取光能是須要解決的主要問題。答案：A10．應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一項(xiàng)重要措施。下列有關(guān)分析不正確的是()A．風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等屬于可再生能源B．推廣可再生能源有利于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展C．上圖是太陽能光伏電池原理圖，圖中A極為正極D．光伏電池能量轉(zhuǎn)化方式是太陽能干脆轉(zhuǎn)化為電能解析：A、B說法正確；由圖中電流的方向可知，A極應(yīng)為負(fù)極，C不正確；光伏電池發(fā)電是將光能干脆轉(zhuǎn)化為電能，D正確。答案：C11．人體內(nèi)葡萄糖的消耗為：C6H12O6(s)＋6O2(g)eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2800kJ·mol－1，假如某人每天消耗12540kJ的熱量，則他每天至少要攝入葡萄糖的質(zhì)量為()A．806g B．1000gC．1250g D．1500g解析：1mol葡萄糖為180g，放出的熱量為2800kJ，所以放出12540kJ的熱量須要葡萄糖：12540kJ÷2800kJ·mol－1×180g·mol－1＝806g。答案：A二、非選擇題12．(1)一次能源是指_________________________________________________，二次能源是__________________________________________________________。有下列能源：煤、太陽能、電力、自然氣、自然鈾礦、汽油、流水、石油、氫能、煤氣、風(fēng)力、生物質(zhì)能、沼氣。屬于一次能源的有：_________________________________________________，屬于二次能源的有：________________________________________________。(2)生物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵制得沼氣的反應(yīng)為：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(發(fā)酵),\s\do5())_____________________________；(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(發(fā)酵),\s\do5())____________________________________________。(3)在氫氣的開發(fā)方式中：①以自然氣、石油和煤為原料，高溫下與水蒸氣反應(yīng)；②電解水；③利用太陽能分解水。對(duì)三種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，第①種方案中原料是______________能源，產(chǎn)物CO等有毒；第②種方案要消耗大量的________，勢(shì)必導(dǎo)致熱電廠負(fù)擔(dān)增加，化石燃料大量消耗，溫室氣體排放急劇增加；第③種方案原料________、沒有能耗且對(duì)環(huán)境友好，是最佳方案。解析：本題考查能源的分類、能源的開發(fā)以及對(duì)能源開發(fā)方案的評(píng)價(jià)。(1)干脆從自然界獲得的能源稱為一次能源，一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換獲得的能源稱為二次能源；(2)信息中已告知制取沼氣(CH4)，再依據(jù)原子守恒配平；(3)對(duì)開發(fā)方案的評(píng)價(jià)可從原料、成本、環(huán)保等方面考慮。答案：(1)干脆從自然界獲得的能源一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換獲得的能源煤、石油、自然氣、太陽能、流水、風(fēng)力、生物質(zhì)能、自然鈾礦電力、汽油、煤氣、沼氣、氫能(2)3CH4↑＋3CO2↑3nCH4↑＋3nCO2↑(3)不行再生電能豐富13．近年來某市政府領(lǐng)先在公交車和出租車中推行用自然氣代替汽油作燃料的改革，取得了顯著進(jìn)展。走上街頭你會(huì)發(fā)覺不少公交車和出租車上有“CNG”的標(biāo)記，代表它們是以自然氣作為燃?xì)獾钠嚒?1)自然氣是植物殘?bào)w在隔絕空氣的條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的，因此自然氣中所貯藏的化學(xué)能最終來自于________。(2)自然氣的主要成分是________。(3)自然氣的主要成分是一種很好的燃料。已知4g該主要成分完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時(shí)放出222.5kJ的熱量，則上述成分燃燒的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________。解析：化石燃料所貯藏的化學(xué)能最終都是來自于太陽能。答案：(1)太陽能(2)CH4(3)CH4(g)＋2O2(g)=2H2O(l)＋CO2(g)ΔH＝－890kJ·mol－114．分析圖示，回答以下問題：(1)電解水生成H2，首先要解決的問題是______________。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LH2燃燒生成液態(tài)的水，放出QkJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氫氣作為志向的“綠色能源”的主要理由是________________________________。(4)氫氧燃料電池是氫能源利用的一個(gè)重要方向。氫氣在________極上發(fā)生________反應(yīng)，氧氣在________極上發(fā)生________反應(yīng)。若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，寫出正、負(fù)極上的電極反應(yīng)式：負(fù)極：______________________________________________________________，正極：______________________________________________________________。解析：(1)電解水須要消耗大量電能。(2)11.2LH2為eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)＝0.5mol，故2molH2燃燒生成液態(tài)水放出熱量為eq\f(QkJ,0.5mol)×2mol＝4QkJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－4QkJ·mol－1。(3)H2作為“綠色能源”