第七单元 能源的合理利用与开发
(时间:65分钟 分值:70分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40
一、单项选择题(本大题共10小题,1~5每题1分,6~10每题2分,共15分)
在每小题列出的四个备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其代码填在相应位置。错选、多选或未选均不得分。
1.为防止造成生命财产的损害,某些场所常贴有下列图标,其中表示“禁止烟火”的是 ( )
A B C D
2.将石油加热炼制,不可能得到的产品是 ( )
A.煤焦油 B.润滑油 C.柴油 D.煤油
3.下列物质与空气充分混合后,遇明火不会发生爆炸的是 ( )
A.氢气 B.面粉 C.煤粉 D.二氧化碳
4.在开篝火晚会时,为使木材燃烧得更旺,通常把木材架起来燃烧,而不是平放在地面上,这是为了 ( )
A.使热量散失得更快 B.降低木材的着火点
C.使木材和空气接触充分 D.更易积聚热量
5.餐馆的服务员用盖子熄灭酒精炉,该灭火方法的主要原理是 ( )
A.隔绝空气 B.降低温度
C.清除可燃物 D.降低可燃物的着火点
6.2024年“全国防灾减灾日”的主题是“人人讲安全、个个会应急——着力提升基层防灾避险能力”。下列做法正确的是 ( )
A.室内着火,打开门窗 B.燃气泄漏,开灯检查
C.火灾逃生,匍匐前进 D.加油站内,接打电话
7.下列用化学知识解释成语“火上浇油”的说法中合理的是 ( )
A.增大氧气的密度,可以使燃烧更旺
B.增加可燃物,可以使燃烧更旺
C.清除可燃物,达到灭火的目的
D.降低可燃物的着火点,达到灭火的目的
8.“碳中和”的基本途径是“减排”(减少二氧化碳的排放)和“增汇”(增加对二氧化碳的吸收和转化),下列有关“增汇”的说法错误的是 ( )
A.用二氧化碳灭火可以实现“增汇”
B.二氧化碳转化为甲醇不仅实现了“增汇”,还产生了较高的经济效益
C.工业上将煤燃烧产生的二氧化碳压缩封存,用于生产尿素,也可以实现“增汇”
D.“减排”和“增汇”并举能实现“碳中和”目标,减缓温室效应
9.火的使用标志着人类文明的伟大进步。下列关于燃烧现象的解释或分析中,合理的是 ( )
A.甲中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝阻碍了空气的流动
B.乙中将煤块制成蜂窝状,目的是增大煤与空气的接触面积
C.丙中烧杯内的蜡烛熄灭的顺序为蜡烛由上而下依次熄灭
D.丁中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
10.化学兴趣小组同学采用图1装置对可燃性粉尘爆炸进行探究,爆炸的剧烈程度可用产生的最大压力来衡量。下列说法正确的是 ( )
A.该实验中施加给打气筒的压力不同对实验结果无影响
B.根据图2可知,可燃性粉尘颗粒直径越大,爆炸威力越大
C.根据图3可知,一定范围内降低可燃性粉尘的浓度可防止爆炸
D.该实验中若容器无盖,可燃性粉尘也会爆炸
二、选择填充题(本大题共3小题,每小题2分,选择和填空各1分,共6分)
在每小题列出的备选项中,先在A、B、C三个选项中选择一个最符合题目要求的,请将其代码填在相应位置,然后填充D选项使其符合题目要求。
11.为了践行“美丽中国”的理念,开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是 ( )
A.风能 B.石油
C.煤 D.
12.已经开始使用的新型绿色电池——燃料电池,其原理是不断输入H2、CO、CH4气体并利用空气使输入的气体直接氧化,将化学能转变为电能。这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是 ( )
A.都是无毒、无害气体 B.在自然界都大量存在
C.都具有可燃性 D.燃烧都
13.下列关于燃烧和灭火的说法正确的是 ( )
A.可燃物接触氧气就能燃烧
B.酒精灯打翻着火,用湿抹布扑灭
C.电器着火先用水扑灭再切断电源
D.油、气等燃烧引起的火灾用 扑灭
三、填空与说明题(本大题共4小题,共23分)
14.(4分)含硫量高的燃料燃烧后产生的二氧化硫等气体,在大气中经过复杂的化学反应后,和空气中的雨水结合形成酸雨。请用化学用语填空:
(1)硫离子: 。
(2)二氧化硫的化学式: 。
(3)写出酸雨形成过程中三氧化硫与水反应生成硫酸的化学方程式: 。
15.(7分)某化学小组用图4所示装置进行探究燃烧的条件的实验。已知:白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为260 ℃。
图4
(1)当H2O2溶液与MnO2接触时,发生的反应的化学方程式为 。
(2)检查图4装置气密性的实验方案是 。
(3)向Y形管中挤入H2O2溶液后,观察到导管口开始产生气泡,烧杯中白磷不燃烧;一段时间后,白磷燃烧。此现象能够证明可燃物燃烧的条件之一是 ;若要证明可燃物燃烧的另一个条件,依据的现象是 。
16.(6分)化石能源不可再生,发展新能源汽车是大势所趋。图5是一款以氢氧燃料电池为动力源的新能源汽车模型,请回答下列问题:
图5
(1)常见的三种化石燃料为煤、石油和 。
(2)图中标示的物件中含有的金属元素有 (用元素符号表示,填一种即可)。
(3)氢气是理想的“绿色能源”,实验室制取氢气的化学方程式为 。氢能源目前难以普及,请写出其暂时不能普及的一点原因: 。
(4)新能源汽车将逐步替代传统燃油汽车,由此,你对化学与人类生活的关系有何感想
。
17.(6分)煤是社会生产、生活中重要的能源,工业上常把煤进行气化处理,使煤变成清洁能源,其流程如图6所示。
图6
资料:Ⅰ.水煤浆由煤(主要含碳)与水混合而成,经过气化器处理后转化为CO2和H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应:①C+H2O(g)CO+H2;②CO+H2OCO2+H2。
(1)煤属于 (选填“纯净物”或“混合物”),煤在进入气化器之前,将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是 。
(2)在气化器内发生的两个反应中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(3)煅烧炉中发生的反应的化学方程式是 。
(4)该生产流程中CaO循环利用的目的是 。
四、实验与探究题(本大题共2小题,共16分)
18.(8分)天然气(主要成分为CH4)是洁净环保的优质能源。若氧气不足,CH4燃烧可能生成CO。小薇对某次CH4的燃烧产物进行了如下探究。
【提出问题】CH4的燃烧产物有什么呢
【作出猜想】猜想①:CO、H2O;猜想②:CO2、H2O;猜想③: 。
【查阅资料】无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
【设计方案】小薇利用图7装置对CH4的燃烧产物进行检验。
图7
实验步骤:
(1)先通入一段时间N2,再通入CH4燃烧产物,观察到装置A中白色固体变蓝,说明生成物中有H2O。
(2)装置B中的现象为 ,说明生成物中还有CO2。
(3)经装置C吸收了CO2后,观察到装置D无明显现象,E、F中均有现象。装置E中发生的反应的化学方程式为 。
(4)反应结束后,再持续通入一段时间N2。
【实验结论】小薇通过分析实验现象,得出结论:猜想 (填序号)正确。
【反思交流】装置D的作用是 。
【拓展延伸】小薇发现家里的天然气灶燃料燃烧不充分,火焰呈黄色,可选用方案
(填字母)实现天然气的充分燃烧。
A.调大空气的进风口 B.调小空气的进风口
C.调大燃气的进入量 D.调小燃气的进入量
19.(8分)小林同学通过学习得知,乙醇汽油是一种新型车用燃料。于是他对汽油中添加乙醇的目的进行了如下探究:
【猜想与假设】猜想1:可以减少汽车尾气的污染。
猜想2:可以产生更多的热量,增强汽车的动力。
【设计与实验】
实验序号 实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ 在两个蒸发皿中各加入10 mL冷水,控制燃烧条件相同,分别用乙醇和汽油作为燃料进行加热,记录从开始加热到水沸腾的时间 用乙醇加热耗时118 s;用汽油加热耗时56 s 猜想2 (选填“成立”或“不成立”)
Ⅱ 实验Ⅰ停止加热后,取下蒸发皿,观察蒸发皿的底部 用乙醇加热的蒸发皿底部只有极少量炭黑,而用汽油加热的蒸发皿底部有大量炭黑 (可仿照上格填写)
【分析与讨论】
(1)实验Ⅰ是一个对比实验,实验过程中不一定要控制的条件是 (填字母)。
A.水的初始温度必须相同
B.必须同时开始加热
C.燃具产生火焰的大小必须相同
D.蒸发皿的大小必须相同
(2)汽车的发动机、排气管等部件易出现积炭,使用乙醇汽油后,这些部件产生的积炭量将
(选填“增多”或“减少”)。
(3)目前乙醇汽油中乙醇的添加量约为10%,可在一定程度上节省石油资源。结合实验Ⅰ的结论分析,如果乙醇的添加量过大,会使汽车动力 (选填“增强” “减弱”或“不变”)。
(4)写出乙醇完全燃烧的化学方程式: 。
五、综合计算题(本大题共1小题,共10分)
20.(10分)煤燃烧会产生大量的污染,因此在煤中加入适量的生石灰(CaO)制成供居民取暖用的“环保煤”,可减少SO2的排放。煤燃烧时生石灰吸收SO2的化学方程式如下:2CaO+nSO2+O22CaSO4。
(1)n= 。
(2)吸收二氧化硫的反应中属于氧化物的是 (填物质名称),硫酸钙中钙元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(3)若煤厂要处理16吨二氧化硫,根据化学方程式计算,至少需要加入生石灰的质量是多少
(4)对于“减少煤燃烧带来的污染”,请你提出合理建议:
(写一条即可)。
【参考答案】
1.C 2.A 3.D 4.C 5.A 6.C 7.B 8.A 9.B 10.C
11.A 氢能(合理即可)
12.C 放出热量
13.B 干粉灭火器
14.(4分)(1)S2-
(2)SO2
(3)SO3+H2OH2SO4(2分)
15.(7分)(1)2H2O22H2O+O2↑(2分)
(2)用手握住Y形管,若观察到烧杯中导管口有气泡冒出,且松开手后,有少量水倒吸入导管中,则说明装置气密性良好(2分)
(3)需要与氧气接触 烧杯中白磷燃烧时,Y形管中红磷不燃烧(2分)
16.(6分)(1)天然气
(2)Cu(或Al)
(3)H2SO4+ZnZnSO4+H2↑(2分) 制备成本高(或运输和贮存困难,合理即可)
(4)化学技术的发展与进步推动人类社会向前发展,让生活更美好(合理即可)
17.(6分)(1)混合物 增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)C、H
(3)CaCO3CaO+CO2↑(2分)
(4)节约原料,减少废物排放(合理即可)
18.(8分)【作出猜想】CO2、CO、H2O
【设计方案】(2)澄清石灰水变浑浊
(3)CuO+COCO2+Cu(2分)
【实验结论】③
【反思交流】检验二氧化碳是否已被装置C完全除去
【拓展延伸】AD(2分)
19.(8分)【设计与实验】不成立 猜想1成立(2分)
【分析与讨论】(1)B (2)减少 (3)减弱 (4)C2H5OH+3O23H2O+2CO2(2分)
20.(10分)(1)2(1分)
(2)氧化钙、二氧化硫(1分) 5∶8(2分)
(3)解:设至少需要加入生石灰的质量是x。
2CaO+2SO2+O22CaSO4(1分)
112 128
x 16 t(1分)
=(1分)
x=14 t(1分)
答:至少需要加入生石灰的质量是14 t。(设、答全对得1分)
(4)将煤球处理成粉末状煤(合理即可)(1分)
