初中化学人教版（2024）九年级上册
第七单元 能源的合理利用与开发
时间 45分钟 满分 100分
可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 Na—23 S—32 Ca—40
一、选择题(每小题3分,共36分,每小题只有一个选项符合要求)
1.世界能源组织提出:在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为“绿氢”。下列方式不能制得“绿氢”的是 ( )
A.水力发电制氢 B.太阳能发电制氢
C.火力发电制氢 D.风力发电制氢
2.“安全重于泰山”。以下应张贴在“防火”场所的标志是 ( )
A B C D
3.如图是我国古代的火折子,竹筒帽盖上时,内部可燃物保留火星,使用时只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,可燃物就会燃烧起来,这是因为 ( )
A.吹走了二氧化碳气体
B.提供了充足的助燃剂
C.降低了可燃物的着火点
D.升高了可燃物的温度
4.如图是粉尘爆炸实验装置,有关说法正确的是 ( )
A.蜡烛的主要作用是引燃可燃物
B.油锅着火可倒入面粉灭火
C.鼓空气是为了增大氧气的含量
D.剧烈燃烧一定会引起爆炸
5.如图表示某市家用燃料使用的发展历程(括号内表示主要成分),下列说法错误的是 ( )
A.夜间发现天然气泄漏,先开灯进行检查
B.液化石油气是石油化工的一种产品
C.家用燃料燃烧时均放出热量,而煤得到焦炭、煤焦油等的过程会吸收热量
D.气态燃料与空气接触充分,可提高燃料利用率
6.下列化学反应中,吸收热量的是 ( )
A.氧化钙与水反应 B.镁与稀盐酸反应
C.碳与二氧化碳反应 D.甲烷与氧气反应
7.用如图所示实验探究燃烧的条件,下列有关说法正确的是 ( )
A.铜片上的白磷、红磷组合,证实燃烧要有充足的空气
B.铜片上的白磷、红磷组合,证实燃烧要达到一定温度
C.铜片上的红磷和水下的白磷组合,可探究空气与燃烧的关系
D.铜片上的白磷和水下的白磷组合,可探究温度对燃烧的影响
8.我国古代文献《淮南万毕术》有冰透镜取火的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”关于冰透镜取火,下列说法正确的是( )
A.艾是易燃物,燃烧不需要助燃物
B.需使用冰透镜,说明艾燃烧是吸热反应
C.盖灭艾火是因为移除了可燃物
D.温度达到艾的着火点是“生火”的必要条件
9.如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。其中装置Y为氢氧燃料电池,下列说法正确的是( )
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.太阳能电池是将太阳能转化为化学能的装置
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
10.氢气是一种绿色能源,科学家们最新研制出利用太阳能产生激光,再用激光使海水分解得到H2的新技术,其中海水分解可用化学方程式2H2O2H2↑+O2↑表示。下列说法不正确的是 ( )
A.水分解产物不污染环境
B.在海水分解过程中应不断添加TiO2
C.该技术可将太阳能转化为氢能
D.TiO2是催化剂
11.科学合理地使用燃料,可有效防止环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是 ( )
A.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
B.把煤块加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分
C.可燃冰是比煤、石油更加清洁的燃料
D.汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染
12.某混合气体可能由H2、CH4、CO中的一种或多种组成,小星同学为探究该混合气体的成分,进行了如下实验:①点燃气体,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,内壁出现水珠;②迅速把烧杯倒过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。于是他得出以下结论,你认为正确的是 ( )
A.一定由H2、CH4组成 B.一定由CH4、CO组成
C.一定由H2、CH4、CO组成 D.可能只含CH4
二、填空及简答题(共39分)
13.(4分)运用所学知识,解释《野炊指导手册》中的部分内容。
(1)架设简易灶时要远离树林并清除地面的杂草 。
(2)尽量不要捡拾潮湿的树枝作燃料 。
(3)灶内的柴草不要塞得太满 。
(4)野炊结束后要用沙土覆盖已经熄灭的余烬 。
14.(8分)人类生产、生活离不开能源。
(1)人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。市售“自热米饭”的自加热原理:饭盒夹层中的水与生石灰接触,反应放出大量的热。该反应的化学方程式为 。
(2)现如今更多的城镇家庭使用天然气作燃料。
①天然气的主要成分是甲烷,写出甲烷完全燃烧的化学方程式: 。
②为防止因天然气泄漏造成危险,可在家中安装报警器,如图甲、乙两种情况,安装位置正确的是 。
甲 乙
③城市家庭燃料煤气逐步被天然气取代,城市煤气中含有CO气体,与天然气相比,从安全角度看,煤气的主要缺点是 。
15.(12分)我国科学家发现了CO2高效转化新过程,首次把二氧化碳加氢“变”成汽油,这一技术有望减轻对传统化石能源的依赖。
(1)化石能源主要包括煤、石油、 ,在使用过程中排放出大量的CO2造成的环境问题是 。
(2)自然界植物利用 吸收二氧化碳,同时得到有机物。人类利用淀粉类食物经过发酵产生酒精(C2H6O)和二氧化碳,写出葡萄糖(C6H12O6)发酵产生酒精的化学方程式: 。
(3)二氧化碳加氢制备汽油流程如图。
操作Ⅰ后分离出水和气体X(X中两元素的质量比为3∶4),该气体X化学式为 ,若产生的汽油主要成分为C8H18,则反应中气体X与H2的质量之比为 。
16.(10分)已知D由三种元素组成,且D为酒精灯常用的燃料,图示为A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系,请回答有关问题:
(1)写出C、E的化学式:C ,E 。
(2)写出反应①的化学方程式: 。写出不同于反应②的制物质C的化学方程式: 。
(3)反应②属于 (填基本反应类型)。
17.(5分)阅读材料,回答问题。
材料一:据报道,某市酒吧元旦期间发生了一起特大火灾。该事故的起因是几个年轻人在酒吧内燃放烟花,引燃聚氨酯泡沫塑料天花板,聚氨酯泡沫塑料燃烧产生大量有毒烟气,造成人员中毒伤亡。
材料二:氢氧化镁是一种新型的阻燃剂。当温度达到380 ℃时,氢氧化镁开始分解出水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体。利用氢氧化镁这一性质,将它添加在塑料等易燃性材料中能起阻燃作用。
(1)聚氨酯泡沫塑料的化学性质为 (答一点)。
(2)燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是 。
(3)根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因 (答一点)。试写出氢氧化镁受热分解的化学方程式: 。
三、实验与探究题(共18分)
18.(18分)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
(任务一)认识燃烧
(1)下列成语的原意与燃烧不相关的是 (填序号)。
A.卧薪尝胆 B.绝薪止火 C.纵风止燎 D.煽风点火
(任务二)探究燃烧的条件
(2)如图1所示,探究燃烧的条件。温度升高至60 ℃的过程中,仅①燃烧;继续升温至260 ℃的过程中,③开始燃烧。对比②③可知燃烧的条件之一是 ;无烟煤的着火点 (填“>”“=”或“<”)260 ℃。
(任务三)蜡烛燃烧的再探究
(查阅资料)硫酸铜是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。
(3)如图2,点燃蜡烛,取一片铁纱窗罩在火焰中心,观察到接触外焰的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化,该实验结论为 。
(4)如图3,取一支短导管,将其中一端伸入焰心,等到另一端导管口有白烟出现时,再将燃着的火柴放在导管口,观察到白烟燃烧,证明焰心中的可燃物质是石蜡蒸气。若导管长度过长,实验容易失败,原因是 。
(5)如图4所示,再探石蜡完全燃烧后的产物是水和二氧化碳。
实验操作 实验现象 实验结论
用大烧杯罩住点燃的小蜡烛,并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水,一段时间后,蜡烛熄灭,观察实验现象 蜡烛中一定含有的元素是 (填元素符号)
(任务四)调控燃烧
戴维发明了一种安全灯,采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰,使得金属网外的温度不会明显升高,这种灯在矿井里点燃不会引起可燃性气体爆炸,为了纪念戴维,人们把安全灯称为“戴维灯”(如图5)。
(6)用戴维灯照明不会引起可燃性气体爆炸,结合燃烧条件,分析原因: 。
(7)报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,造成了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议: 。
四、计算题(共7分)
19.(7分)在煤中加入适量的生石灰制成供居民采暖用的“环保煤”,以减少二氧化硫的排放,减弱二氧化硫对空气的污染。“环保煤”燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为2CaO+mSO2+O2nCaSO4。请回答下列问题:
(1)m、n的值分别是 ;
(2)若煤厂一次共加入含氧化钙80%的生石灰70吨,则理论上最多可吸收二氧化硫多少吨
第七单元能源的合理利用与开发
1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12
C A B A A C B C B A D
1.C
2.A
3.B 火越吹越旺是因为加快空气流动提供了充足的氧气,氧气是助燃剂。
4.A 蜡烛的主要作用是使温度达到面粉的着火点,引燃面粉(可燃物),A正确;由实验现象可知,面粉是可燃物,油锅着火不可倒入面粉灭火,以防发生爆炸,B错误;鼓空气是为了使面粉充满容器并与空气充分接触,C错误;剧烈燃烧不一定会引起爆炸,达到可燃性气体或可燃性粉尘的爆炸极限,才会爆炸,D错误。
5.A 天然气具有可燃性,一旦泄漏遇到电火花可能发生爆炸,不能开灯检查,A项错误。
6.C
7.B 铜片上的白磷与氧气接触,且温度达到了其着火点,铜片上的白磷燃烧;铜片上的红磷虽然与氧气接触,但是温度没有达到其着火点,红磷没有燃烧,所以铜片上的白磷、红磷组合,证实燃烧要达到可燃物的着火点,A错误,B正确。铜片上的红磷和水下的白磷都不燃烧,所以铜片上的红磷和水下的白磷组合,不可探究空气与燃烧的关系,C错误;铜片上的白磷与氧气接触,且温度达到了其着火点,所以铜片上的白磷燃烧,水下的白磷温度达到了其着火点但没有与氧气接触,不能燃烧,所以铜片上的白磷和水下的白磷组合,可探究氧气对燃烧的影响,D错误。
8.D 燃烧需要助燃物,如氧气,A错误;艾燃烧是放热反应,B错误;盖灭艾火是因为隔绝了氧气,C错误;燃烧三个条件缺一不可,所以温度达到艾的着火点是“生火”的必要条件,D正确。故选D。
9.C 系统中存在太阳能→电能、电能→化学能、化学能→电能、电能→机械能等多种能量转化形式,A错误;太阳能电池是将太阳能转化为电能的一种装置,B错误;装置X可电解水生成H2和O2,能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生,C正确;装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,但无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化,D错误。
10.B TiO2是反应的催化剂,催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都没有改变,故在海水分解过程中没有必要不断添加TiO2,B说法错误。
11.A 从石油里提炼煤油、汽油、柴油的过程叫石油分馏,它是根据不同成分的沸点不同,使它们从石油中分离出来,不是石油分解,故选A。
12.D 点燃气体,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,内壁出现水珠,说明生成了水;迅速把烧杯倒过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳。氢气燃烧生成水,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故该气体成分有多种可能:a.只有甲烷一种成分;b.是氢气和一氧化碳的混合气体;c.是氢气和甲烷的混合气体;d.是一氧化碳和甲烷的混合气体;e.是氢气、甲烷、一氧化碳的混合气体。故选D。
13.(每空1分)(1)清除可燃物,防止发生火灾(或使可燃物与其他易燃物隔离,防止发生火灾) (2)潮湿的树枝有水分,水蒸发吸热,使可燃物不易达到着火点,不易点燃 (3)塞得太满,柴草不能与氧气充分接触,燃烧不充分 (4)部分已经熄灭的余烬的温度可能还在其着火点以上,覆盖是为了隔绝氧气防止重新燃烧
14.(每空2分)(1)CaO+H2OCa(OH)2 (2)①CH4+2O2CO2+2H2O ②甲 ③CO有毒,一旦泄漏可能会造成安全事故
【解题思路】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热。(2)①甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水。②天然气的密度小于空气的密度,泄漏后会向上“飘”,所以报警器安装位置正确的是甲。③一氧化碳是有毒的气体,泄漏会污染环境并有可能造成安全事故。
15.(每空2分)(1)天然气 加剧温室效应 (2)光合作用 C6H12O62C2H6O+2CO2↑ (3)CO 112∶17
【解题思路】(3)根据二氧化碳和氢气在催化剂的条件下生成水和X,X中两元素的质量比为3∶4,可知X是CO;根据流程图可知,一氧化碳和氢气在有催化剂的条件下生成水和汽油,化学方程式为:8CO+17H2C8H18+8H2O,所以反应中气体CO与H2的质量之比为:(8×28)∶(17×2)=112∶17。
16.(每空2分)(1)H2 CO2 (2)C2H5OH+3O22CO2+3H2O Zn+H2SO4H2↑+ZnSO4 (3)分解反应
【解题思路】(1)由题意可判断,D是乙醇,B充分燃烧生成A和E,则B可支持燃烧,B是氧气。乙醇和氧气点燃生成水和二氧化碳,A通电能分解,故A是水,E是二氧化碳,水通电生成氢气和氧气,所以C是氢气。
17.(除标注外,每空1分)(1)具有可燃性 (2)使可燃物的温度达到着火点 (3)氢氧化镁受热分解生成的氧化镁覆盖在燃烧物表面,使燃烧物与氧气隔绝(合理即可) Mg(OH)2MgO+H2O↑(2分)
18.(每空2分)(1)A (2)可燃物要与氧气接触 > (3)蜡烛火焰的外焰部分温度最高 (4)石蜡蒸气遇冷的导管冷凝成固体颗粒 (5)硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊 C、H (6)温度没有达到可燃性气体的着火点 (7)取土填埋,隔绝空气(合理即可)
【解题思路】(2)②中红磷被沙子覆盖隔绝了氧气,③中红磷和氧气接触,其他条件相同,对比②③可知燃烧的条件之一是可燃物要与氧气接触;继续升温至260 ℃的过程中,③开始燃烧,无烟煤未燃烧,说明无烟煤的着火点大于260 ℃。(6)戴维灯采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰,由于金属网能够吸收热量并散放到空气中,使金属网周围的温度降低,可燃性气体的温度达不到着火点,所以不会引燃气体导致爆炸。
19.(1)2、2(2分)
(2)解:设理论上最多可吸收二氧化硫的质量为x。
2CaO + 2SO2 + O22CaSO4 (2分)
112 128
70 t×80% x
= (1分)
x=64 t (1分)
答:理论上最多可吸收二氧化硫64吨。
