高一化学下册同步检测考试题26.docx

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高一化学下册同步检测考试题26

2.4太阳能、生物质能和氢能的利用

【典例导悟】

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________。

【规范解答】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，所以可以将三个方程式叠加，得到总反应方程式，即可判断出反应物、生成物、中间产物和催化剂等。

将三个方程式叠加，可得总的方程式为：

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

【变式训练】（2009·浙江高考改造题）下列说法正确的是（）

A.蛋白质、纤维素、蔗糖、淀粉都是高分子化合物

B.氢能是无污染、放热多的新型能源

C.使用太阳能热水器、沼气利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用

D.石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料

【解析】选B。

A项，蔗糖不属于高分子化合物，故错；C项，生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，显然太阳能热水器不属于生物质能的范畴，故错。

D项，植物油属于酯类，不属于化石燃料，故错。

【学业达标训练】

1.石油资源的短缺制约着多个行业的发展。

针对这一现象，某学习小组提出如下应对方案，你认为不够科学合理的是（）

A.采用电解水法制取无污染的氢能

B.完善煤液化制汽油的技术

C.研制推广以甲醇为燃料的汽车

D.进一步提高石油加工工艺

【解析】选A。

用电解水法制取氢气要消耗大量的电能，所以A不正确。

2．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。

我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。

氢能具有的优点包括（）

①原料来源广②易燃烧、热值高

③储存方便④制备工艺廉价易行

A.①②B.①③C.③④D.②④

【解析】选A。

氢能作为燃料的优点是：

来源丰富（水），单位质量的氢燃烧时产生的热量多，氢气燃烧的惟一产物是水，燃烧后不产生污染。

其缺点是：

现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。

3．（2010·江阴高一检测）下列变化过程中表示的能量转化关系错误的是（）

A．植物光合作用：

光能→生物质能

B．电灯发光：

电能→化学能

C．木柴烧饭：

生物质能→热能

D．太阳能热水器：

光能→热能

【解析】选B。

电灯发光时主要将电能转化为光能，还有一部分转化为热能。

4．下列选项中能说明乙醇作为燃料的优点的是（）

①燃烧时发生氧化反应

②充分燃烧的产物不污染环境

③乙醇是一种再生能源

④燃烧时放出大量热量

A.①②③B.①②④

C.①③④D.②③④

【解析】选D。

理想燃料应该从能源是否可以再生；单位质量的燃料燃烧放出热量的多少，是否环保等方面进行综合考虑。

有机物燃烧时都发生氧化反应，并不是乙醇作为燃料的优点。

5．绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是（）

A.风能B.太阳能

C.煤D.氢能源

【解析】选C。

煤中含有硫元素，燃烧时会产生二氧化硫，会污染空气，所以不属于绿色能源。

A．高氯酸铵的水溶液呈酸性

B．该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应

C．该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量

D．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能

【解析】选C。

由于NH4+ClO4是强酸弱碱盐，故其水溶液呈酸性，A正确；分析所给反应前后的物质种类、价态变化及热量变化，可知该反应为分解反应、氧化还原反应，同时又属于放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，则B正确，C不正确；由题给信息可知D选项正确。

7．（2010·常州高一检测）人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”（包括风能、生物质能等太阳能的转换形态），届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”，下列说法不正确的是（）

A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料

B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应

C.太阳能电池可将太阳能转化为电能

D.目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明

【解析】选D。

菠菜中的蛋白质是间接利用太阳能合成的，研究菠菜蛋白质“发电”属于太阳能文明。

A.水的分解反应是放热反应

B.反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量

C.使用氢气做燃料有助于控制温室效应

D.氢能源将是21世纪中后期最理想的能源

【解析】选A。

氢能作为燃料的优点是：

来源丰富（水），单位质量的氢燃烧时产生的热量多，氢气燃烧的惟一产物是水，燃烧后不产生污染。

水分解制取氢气，从形式上看是氢气燃烧的逆反应，所以水的分解反应是吸热反应，即氢气和氧气所具有的总能量高于水所具有的总能量。

9．氢能是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环利用。

（1）请在上图的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。

（2）从能量转移的角度看，过程Ⅱ主要是_______能转化为_______能。

【解析】最经济最理想的获得氢能源的循环体系是寻找合适的光分解催化剂，加快水在光照下的分解速度。

所以左边的物质是H2O，右边物质是H2和O2，从左到右发生类似于光合作用的反应，将太阳能转化为化学能；从右到左发生原电池反应，将化学能转化为电能。

答案：

（1）（左边）H2O（右边）H2和O2

（2）化学电

10．为了减少煤燃烧时造成的环境污染，人们设法将煤转化成清洁的燃料。

例如煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径。

（1）煤的气化的主要化学反应是煤和水蒸气的反应。

该反应的化学方程式可表示为________________。

（2）煤的液化包括煤的直接液化和间接液化。

煤的间接液化是用煤气化后得到的产物，在一定条件下合成甲醇（CH3OH），其反应方程式可表示为______________。

【素能综合检测】

一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）

1.下列关于能量转换的认识中，不正确的是（）

A.AgBr见光分解时，主要是光能转化为化学能

B.甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能

C.电池长时间使用会发热，说明部分化学能转变成热能

D.光合作用是将太阳能转化成化学能

【解析】选B。

甲烷在氧气中剧烈燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，所以该过程中除了将化学能转化为热能外，还有一部分化学能转化为光能。

【解析】选B。

甲烷转化法、水煤气法、碳氢化合物热裂解法都需要消耗传统的能源，电解法耗能大，制取的成本高，这些都不适合作为未来工业上制取氢气的方法。

太阳能是已被人类使用的新能源，它数量巨大、时间长久、清洁安全，所以可以研究利用太阳能分解水制氢气；催化剂可以大大加快反应速率，所以可以研究高效催化剂，使水在比较低的温度下分解生成氢气，降低反应的耗能。

3．（多选）下列有关能量转换的说法正确的是（）

A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程

B．化石燃料和植物燃料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CO2是热能转变成化学能的过程

D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程

【解析】选A、B。

煤燃烧放热，是将化学能转化为热能的过程，A选项正确；化石燃料是由植物转变而来的，而植物中的能量是绿色植物通过光合作用从太阳能中获取的，B选项正确；葡萄糖氧化放出热量，将化学能转化为热能，C选项错误；绿色植物的光合作用是将太阳能转化为化学能，D选项错误。

4．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（盐溶于自身结晶水中），晚间熔盐释放相应的能量，从而使室温得以调节。

已知下表数据：

从实际应用，能量利用和经济上综合考虑，最适宜选用作为储能介质的是（）

A.Na2SO4·10H2OB.Na2HPO4·12H2O

C.Na2S2O3·5H2OD.CaCl2·6H2O

【解析】选A。

Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2O熔化时吸收的热量多，Na2SO4·10H2O俗称芒硝，在自然界中大量存在，价格便宜，故综合考虑Na2SO4·10H2O是最合适的储能材料。

【解析】选C。

将三个方程式叠加，可得总的方程式为：

2H2O====2H2↑+O2↑，SO2和I2作催化剂，H2SO4是中间产物，H2和O2是产物，即该反应的本质是水的分解，所以

1molH2O能制1mol氢气。

二、非选择题（本题包括3个小题，共30分）

6．（9分）太阳能是一种清洁能源，它的利用前景非常诱人。

下面是科学家正在研究的一种利用太阳能制取氢气的方法：

（1）首先利用太阳能加热装有氧化锌和木炭的混合物，当反应塔内的温度达到1200℃，可得到高纯度的锌粉。

然后将制得的高纯度锌粉与400℃以上的水蒸气反应，得到氢气，氧化锌循环使用。

请写出该过程涉及到的化学方程式：

_____________、_____________。

（2）若投入81kg氧化锌粉，则理论上制得的氢气在标准状况下的体积为_____________L。

7．（9分）（思维拓展题）近20年来，对氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。

（1）为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是___________。

A.电解水B.锌和稀硫酸反应

C.光解海水D.以石油、天然气为原料

（3）氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。

研究表明过渡金属型氢化物，在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如：

LaH2.76。

已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气（钯粉的密度为10.64g/cm3，相对原子质量为106.4），试写出钯（Pd）的氢化物的化学式_____________。

答案：

（1）C

（2）4.36∶1（3）PdH0.8

［实验·探究］

8．（12分）美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：

请选用以上数据计算：

（1）地球对太阳能的利用率约为___________。

（2）通过光合作用，每年有_________kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计）。

（3）每年由绿色植物通过光合作用（６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ

Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２）为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。

试根据能量关系列出A的计算式（列式中缺少的数据用符号表示）。

A＝______kg。

所缺数据的化学含义为______________________。

【解析】本题是一道综合信息题。

本题首先是考查阅读能力，太阳到达地球表面的辐射能量为两大类，一类离开地球；另一类被地球利用，包括水循环、大气流动、光合作用三部分。

解题的关键是正确理解“地球对太阳能的利用”的含义，水、大气和光合作用产生的糖类，都是人们生存所必不可少的，所以它包括：

水循环吸热+大气流动吸热+光合作用吸热。