跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与合理使用
【基础达标】
1.以“创新、国际化、跨越周期”为主题的2023—2024中国新能源国际投资大会于2024年1月23日在北京举办。能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关,下列说法不正确的是( )
A.煤燃烧时产生的一氧化碳是形成酸雨的主要气体之一
B.汽油是石油加工的产品,是常用的汽车燃料
C.汽车化油器将汽油进行雾化,目的是增大汽油与氧气的接触面积
D.开发和利用新能源可以部分解决化石能源面临耗尽的问题
2.今年六五环境日主题为“全面推进美丽中国建设”,下列美丽乡村建设活动中的做法不正确的是( )
A.铺设管道,实现雨水、污水分离处理
B.燃料改革,尽量实现煤改气、煤改电
C.收割麦田之后,秸秆焚烧简易化处理
D.宣传节能意识,施行阶梯电价、水价制
3.(2024·山西大同·二模)人类发展史也是利用燃料的历史家庭燃料使用的变迁,改变了人们的生活,提高了生活质量。家庭使用燃料分类如图所示。下列分析正确的一项是( )
A.家庭最先使用的是天然气 B.蜂窝煤比煤球燃烧更充分
C.煤油是煤分解得到的产品 D.家庭燃料未来方向是煤气
4.“可燃冰”外观像冰,是在海底的高压低温条件下形成的,主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳气体。下列关于“可燃冰”叙述正确的是( )
A.“可燃冰”是氧化物 B.“可燃冰”是一种比较清洁的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的证据 D.“可燃冰”可直接拿回家作燃料
5.(2024·陕西西安·模拟预测)在山区,松针、木柴、煤都是常用的燃料。做饭时,人们通常先点燃松针,再用燃烧的松针引燃木柴。下列说法错误的是( )
A.人们通常先点燃松针,是因为松针的着火点较低,易燃烧
B.木柴燃烧时,将木柴架空,可以增大木柴与氧气的接触面积
C.炒菜时油锅着火,应立刻盖上锅盖灭火
D.用炉灰盖灭燃烧的煤,主要灭火原理是移除可燃物
6.(2024·河南信阳·二模)能源的利用和发展关乎社会的发展。下列说法正确的是( )
A.燃料充分燃烧,能节约资源,减少污染
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.煤、石油、天然气属于可再生能源
D.加大化石燃料的开发,以满足不断增长的能源需求
7.生物柴油是以植物油和动物油等为原材料制成的燃料。研究表明,生物柴油燃烧后,二氧化硫和颗粒物质的排放很少,一氧化碳等有害气体的排放量比化石燃料低11%~53%。使用生物柴油的优点是( )
①减少空气污染 ②不可再生 ③减少酸雨危害
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
8.(2024·北京·中考真题)下列燃料在中充分燃烧时,不会产生的是( )
A. B.CO C. D.
9.(2024·宁夏·中考真题)目前,我国在氢能领域已形成较完整的产业链,掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。
(1)氢燃料电池中,氢气作为燃料,氢元素的化合价由0价变为 价。
(2)氢燃料电池是一种直接将 能转化为电能的装置。
(3)氢能在交通运输等领域的推广应用,可以有效减少 。
(4)目前人类开发和利用的新能源还有 (填一种)。
10.杭州亚运会开幕式使用“零碳甲醇”(CH3OH)作主火炬燃料,为中国能源转型和可持续发展提供了新的解决方案。制备甲醇与甲醇燃烧的过程如图。
(1)光伏发电是将 能转化为 能。
(2)制备甲醇的原料之一是氢气,主要通过电解水获取,该反应属于 (填基本反应类型),产生氢气和氧气的体积比约为 ;另一原料二氧化碳可从空气中捕集。
(3)制备甲醇时发生反应的化学方程式为 。
(4)整个过程中可循环利用的物质有 (填化学式)。
(5)火炬“薪火”传递结束后,采用关闭燃料阀门的方法熄灭火炬,其原理是 。
(6)开发和利用新能源是21世纪人类面临的重要课题,目前正在开发和利用的新能源还有 (写一种)。
【能力提升】
11.(2024·吉林长春·二模)给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析不正确的是( )
A.两个过程都是通过剧烈氧化反应释放出能量
B.在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可适当节省石油资源
C.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定
D.葡萄糖氧化产生的二氧化碳若不能及时排出人体,则血液的碳酸含量增加
12.许多烧烤店都改用空心的机制炭(如图)作燃料代替传统的木炭。引燃机制炭可以使用固体酒精,盖灭燃着的机制炭可以使用炭灰。下列判断错误的是( )
A.机制炭的着火点比酒精的着火点高
B.使用酒精引燃会降低机制炭的着火点
C.炭灰可以隔绝空气而使燃烧的炭熄灭
D.与木炭相比,机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积
13.水在一定条件下可以发生如图所示的转化。下列说法不正确的是( )
A.电源负极产生的气体能可用作燃料
B.反应①②中都存在电能转化为化学能
C.整个转化过程中,可循环利用的物质是水
D.该过程说明水在解决能源危机中可发挥重要作用
14.阅读科普短文。
液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
(3)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
15.创新绿色—科技助力杭州亚运会。“使用零碳甲醇燃料”作为亚运会主火炬燃料,将绿色低碳理念融入场馆设计和运营。
(1)如图,太阳能发电是将太阳能转化为 能。从碳排放的角度看,由化石能源(煤、石油、天然气)制得的氢气被称为“灰氢”,而图中制得的氢气被称为“绿氢”,原因是 。
(2)图中捕捉的CO2来源于 (写1条)。
(3)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B.大气中CO2过多会导致温室效应加剧,也会形成酸雨
C.可以利用植物的光合作用吸收CO2,光合作用属于物理变化
D.推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少CO2的排放
16.回答下列问题:
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n,其在空气中完全燃烧的产物是 , 。古语道“人要实,火要虚”,其中“火要虚”的意思是说:燃烧柴草时,通常架空些,才能燃烧得更旺。“火要虚”的实质是通过 来促进燃烧。
(2)二十世纪八十年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤作燃料。
在引燃蜂窝煤炉时,先在炉膛中自下而上依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸。打开进风口的目的是 ,先点燃废报纸是因为 。用煤作燃料的一个缺点是 。
(3)氢气是理想燃料,燃烧的化学方程式为 ,用氢气作燃料的一条优点是 。
17.燃料的变革预示着文明的进步,人类使用燃料的大致顺序为:木柴→木炭→煤→石油→天然气。
(1)木柴:柴火灶是古代劳动人民智慧的结晶,其内部结构如图。从燃烧条件分析,通风口的作用是 ;下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。
a.排走烟气,改善燃烧条件
b.若排烟口出现浓黑烟,则证明燃烧不充分
c.烟囱建高就可以消除污染
(2)煤:近日“围炉煮茶”成为热门休闲方式,若不开窗通风,煤燃烧时产生的CO会使人中毒,煤燃烧产生CO的化学方程式为 ,基本反应类型是 反应。
(3)石油:家庭使用的石油气能够被压缩到钢瓶,是因为分子之间有 。
(4)天然气:随着生活条件改善,很多家庭已经使用管道天然气,若燃烧的过程中发现火焰呈现黄色,则需要 (填“调大”或“调小”)进风口。
【直击中考】
18.(2024·广东深圳·二模)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示。下列说法错误的是( )
A.燃料燃烧时均放出热量 B.罐装液化气是石油化工的一种产品
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
19.(2024·重庆·中考真题)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油
20.(2024·广西梧州·一模)习近平主席在第75届联合国大会上宣布:中国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可节约化石燃料、减少尾气对空气的污染。乙醇属于 (填“不可再生”或“可再生”)能源。
(2)2022年北京冬季奥运会主会场火炬以氢能源为燃料,体现了绿色奥运理念。使用氢能源的优点是 。
(3)开发利用绿色能源功在当代、利在千秋,下列属于绿色能源的是______(填序号)。
A.潮汐能 B.煤炭 C.天然气 D.风能
(4)为了减缓温室效应,工业上用二氧化碳和氨气为原料,在高温高压条件下可以合成尿素【CO(NH2)2】,同时还有水生成,写出该反应化学方程式 。
21.燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步.某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅.
【项目一】家用燃料的合理使用
(一)燃烧燃料为了取暖
(1)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图所示),请你从充分燃烧的角度解释这一现象 .
(2)在家庭中使用煤(含碳量左右)取暖时,由于烟囱通风不畅,会发生一氧化碳中毒,请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因 .
(二)燃烧燃料为了照明
诗人陆游曾记载:“书灯惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之……可省油之半”.夹瓷盏是省油灯(如图所示),用棉线做灯芯:上层盏内盛油,下层盏内盛水.
(3)下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是 .
【项目二】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图所示:
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为和,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是 .
(5)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是________(填序号).
A.燃料使用更便捷 B.固体燃料燃烧得更充分 C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源.如氢能,其优点是(化学方程式表示) .
答案和解析
【基础达标】
1.以“创新、国际化、跨越周期”为主题的2023—2024中国新能源国际投资大会于2024年1月23日在北京举办。能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关,下列说法不正确的是( )
A.煤燃烧时产生的一氧化碳是形成酸雨的主要气体之一
B.汽油是石油加工的产品,是常用的汽车燃料
C.汽车化油器将汽油进行雾化,目的是增大汽油与氧气的接触面积
D.开发和利用新能源可以部分解决化石能源面临耗尽的问题
【答案】A
【详解】A、酸雨的形成与二氧化硫、氮的氧化物等有关,一氧化碳不会直接导致酸雨,说法不正确;
B、汽油是石油分馏得到的产品,是常用的汽车燃料,说法正确;
C、将汽油进行雾化可以增大汽油与氧气的接触面积,说法正确;
D、开发和利用新能源可以减少化石燃料的使用,部分解决化石能源面临耗尽的问题,说法正确;
故选A。
2.今年六五环境日主题为“全面推进美丽中国建设”,下列美丽乡村建设活动中的做法不正确的是( )
A.铺设管道,实现雨水、污水分离处理
B.燃料改革,尽量实现煤改气、煤改电
C.收割麦田之后,秸秆焚烧简易化处理
D.宣传节能意识,施行阶梯电价、水价制
【答案】C
【详解】A、铺设管道,实现雨水、污水分离处理,可以直接收集利用雨水,减少污水处理厂的处理水量,提高处理效率,故选项做法正确;
B、燃料改革,尽量实现煤改气、煤改电,可以减少空气污染物的排放,有利于环境保护,故选项做法正确;
C、收割麦田之后,秸秆焚烧简易化处理,会产生大量有害气体和烟尘,不利于环境保护,故选项做法不正确;
D、宣传节能意识,施行阶梯电价、水价制,有利于节约资源,故选项做法正确。
故选C。
3.(2024·山西大同·二模)人类发展史也是利用燃料的历史家庭燃料使用的变迁,改变了人们的生活,提高了生活质量。家庭使用燃料分类如图所示。下列分析正确的一项是( )
A.家庭最先使用的是天然气 B.蜂窝煤比煤球燃烧更充分
C.煤油是煤分解得到的产品 D.家庭燃料未来方向是煤气
【答案】B
【详解】A、家庭最早使用的燃料是柴草等,故A分析错误;
B、蜂窝煤与煤球相比,增大了煤与氧气的接触面积,可以使煤燃烧更充分,故B分析正确;
C、煤油是石油分馏得到的产品,故C分析错误;
D、家庭燃料未来方向是更清洁的天然气,故D分析错误;
故选B。
4.“可燃冰”外观像冰,是在海底的高压低温条件下形成的,主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳气体。下列关于“可燃冰”叙述正确的是( )
A.“可燃冰”是氧化物 B.“可燃冰”是一种比较清洁的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的证据 D.“可燃冰”可直接拿回家作燃料
【答案】B
【详解】A、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物,“可燃冰”主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳气体,属于混合物,说法错误;
B、“可燃冰”主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳气体,甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳,不属于空气污染物,所以“可燃冰”是一种比较清洁的能源,说法正确,符合题意;
C、“可燃冰”主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳气体,不可能变成油,说法错误,不符合题意;
D、“可燃冰”主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳气体,不能直接拿回家作燃料,需经处理后使用,说法错误,不符合题意。
故选:B。
5.(2024·陕西西安·模拟预测)在山区,松针、木柴、煤都是常用的燃料。做饭时,人们通常先点燃松针,再用燃烧的松针引燃木柴。下列说法错误的是( )
A.人们通常先点燃松针,是因为松针的着火点较低,易燃烧
B.木柴燃烧时,将木柴架空,可以增大木柴与氧气的接触面积
C.炒菜时油锅着火,应立刻盖上锅盖灭火
D.用炉灰盖灭燃烧的煤,主要灭火原理是移除可燃物
【答案】D
【详解】A、人们通常先点燃松针,是因为松针的着火点较低,易燃烧,说法正确,不符合题意;
B、木柴燃烧时,将木柴架空,可以增大木柴与氧气的接触面积,使木材充分燃烧,说法正确,不符合题意;
C、炒菜时油锅着火,应立刻盖上锅盖灭火,运用了隔绝氧气的原理,说法正确,不符合题意;
D、用炉灰盖灭燃烧的煤,运用灭火原理是隔绝氧气,而不是移除可燃物,说法错误,符合题意;
故选:D。
6.(2024·河南信阳·二模)能源的利用和发展关乎社会的发展。下列说法正确的是( )
A.燃料充分燃烧,能节约资源,减少污染
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.煤、石油、天然气属于可再生能源
D.加大化石燃料的开发,以满足不断增长的能源需求
【答案】A
【详解】A、燃料充分燃烧,能节约资源,减少一氧化碳等污染,故A说法正确;
B、在化学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量,例如氧化钙和水反应生成氢氧化钙,会放出热量,镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,也会放出热量,故B说法不正确;
C、煤、石油、天然气属于三大化石燃料,在短期内不能得到补充,属于不可再生能源,故C说法不正确;
D、化石燃料是不可再生能源,加大化石燃料的开发,不利于能源的保护,且会加重环境污染,故D说法不正确。
故选:A。
7.生物柴油是以植物油和动物油等为原材料制成的燃料。研究表明,生物柴油燃烧后,二氧化硫和颗粒物质的排放很少,一氧化碳等有害气体的排放量比化石燃料低11%~53%。使用生物柴油的优点是( )
①减少空气污染 ②不可再生 ③减少酸雨危害
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
【答案】C
【详解】生物柴油是以植物油和动物脂肪等为原材料精制成的燃料,属于可再生燃料;生物柴油燃烧后,二氧化硫和颗粒物质排放很少,特别是一氧化碳等有害气体的排放量比化石燃料低11%~53%。所以,使用生物柴油的优点是可以减少空气污染、减少酸雨危害。
故选:C。
8.(2024·北京·中考真题)下列燃料在中充分燃烧时,不会产生的是( )
A. B.CO C. D.
【答案】D
【详解】A、甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意;
B、一氧化碳充分燃烧生成二氧化碳,不符合题意;
C、乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意;
D、氢气燃烧生成水,符合题意。
故选D。
9.(2024·宁夏·中考真题)目前,我国在氢能领域已形成较完整的产业链,掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。
(1)氢燃料电池中,氢气作为燃料,氢元素的化合价由0价变为 价。
(2)氢燃料电池是一种直接将 能转化为电能的装置。
(3)氢能在交通运输等领域的推广应用,可以有效减少 。
(4)目前人类开发和利用的新能源还有 (填一种)。
【答案】(1)+1
(2)化学
(3)化石燃料的消耗/空气污染/CO2气体的排放/温室效应等(合理即可)
(4)太阳能(合理即可)
【详解】(1)氢气燃烧生成水,水中氧元素显-2价,氢元素显+1价,则氢元素的化合价由0价变为+1价;
(2)氢燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的装置;
(3)氢气燃烧生成是水,无污染。氢能在交通运输等领域的推广应用,可以有效减少化石燃料的消耗、空气污染、CO2气体的排放、温室效应等;
(4)新能源是指传统能源之外的各种能源形式,目前人类开发和利用的新能源还有太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能、生物质能等。
10.杭州亚运会开幕式使用“零碳甲醇”(CH3OH)作主火炬燃料,为中国能源转型和可持续发展提供了新的解决方案。制备甲醇与甲醇燃烧的过程如图。
(1)光伏发电是将 能转化为 能。
(2)制备甲醇的原料之一是氢气,主要通过电解水获取,该反应属于 (填基本反应类型),产生氢气和氧气的体积比约为 ;另一原料二氧化碳可从空气中捕集。
(3)制备甲醇时发生反应的化学方程式为 。
(4)整个过程中可循环利用的物质有 (填化学式)。
(5)火炬“薪火”传递结束后,采用关闭燃料阀门的方法熄灭火炬,其原理是 。
(6)开发和利用新能源是21世纪人类面临的重要课题,目前正在开发和利用的新能源还有 (写一种)。
【答案】(1)太阳 电
(2)分解反应 2∶1
(3)3H2+CO2CH3OH+H2O
(4)H2O、CO2/ CO2、H2O
(5)隔离可燃物
(6)地热能(合理即可)
【详解】(1)光伏发电是将太阳能转化为电能;
(2)电解水获取氢气,发生的反应是水通电分解生成氢气和氧气,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;产生氢气和氧气的体积比约为2∶1;
(3)根据流程示意图可知,制备甲醇时发生反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O;
(4)根据流程图可知,流程中H2O、CO2既是一个反应的反应物,又是另一个反应的生成物,可循环使用;
(5)关闭燃料阀门的方法熄灭火炬,其原理是隔离可燃物;
(6)新能源有风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。
【能力提升】
11.(2024·吉林长春·二模)给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析不正确的是( )
A.两个过程都是通过剧烈氧化反应释放出能量
B.在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可适当节省石油资源
C.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定
D.葡萄糖氧化产生的二氧化碳若不能及时排出人体,则血液的碳酸含量增加
【答案】A
【详解】A、燃料燃烧过程比较剧烈,属于剧烈的氧化反应,而呼吸作用比较缓慢,不易察觉,属于缓慢氧化,该选项分析不正确;
B、在汽油中加入适量乙醇,能节省石油资源,该选项分析正确;
C、碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定,该选项分析正确;
D、葡萄糖氧化产生的二氧化碳若不能及时排出人体,二氧化碳能和水反应生成碳酸,则会使血液的碳酸含量增加,该选项分析正确。
故选A。
12.许多烧烤店都改用空心的机制炭(如图)作燃料代替传统的木炭。引燃机制炭可以使用固体酒精,盖灭燃着的机制炭可以使用炭灰。下列判断错误的是( )
A.机制炭的着火点比酒精的着火点高
B.使用酒精引燃会降低机制炭的着火点
C.炭灰可以隔绝空气而使燃烧的炭熄灭
D.与木炭相比,机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积
【答案】B
【详解】A、引燃机制炭可以使用固体酒精,说明机制炭的着火点比酒精的着火点高,不符合题意;
B、使用酒精引燃可升高温度达到机制炭的着火点,使其燃烧,着火点是一个定值,不能被降低,符合题意;
C、炭灰可以隔绝空气使燃烧的炭熄灭,达到灭火的目的,不符合题意;
D、与木炭相比,机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积,使燃烧更充分,不符合题意。
故选B。
13.水在一定条件下可以发生如图所示的转化。下列说法不正确的是( )
A.电源负极产生的气体能可用作燃料
B.反应①②中都存在电能转化为化学能
C.整个转化过程中,可循环利用的物质是水
D.该过程说明水在解决能源危机中可发挥重要作用
【答案】B
【详解】A、在电解水实验中,“正氧负氢”,负极产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,可作燃料,不符合题意;
B、反应①是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,是电能转化为化学能,反应②是利用氢气燃烧提供能量,是化学能转化为电能,符合题意;
C、由图可知,整个转化过程中,水既是反应物,又是生成物,可以循环利用,不符合题意;
D、由图可知,电解水可生成氢气,氢气具有可燃性,可作燃料,氢气燃烧又可生成水,水可循环利用,说明水在解决能源危机中可发挥重要作用,不符合题意。
故选B。
14.阅读科普短文。
液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
(3)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
【答案】(1)太阳能(合理即可)
(2)水/H2O
(3)便于储(贮)存和运输(合理即可)
【详解】(1)根据短文内容,“液态阳光”是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能(或风能或其他某种可再生能源),故填:太阳能(合理即可);
(2)由短文可知,“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。所以,该项目使用的初始原料是水(H2O)和CO2,故填:水或者H2O;
(3)氢气贮存和运输较困难,相比氢气,液体燃料甲醇的优点有便于储(贮)存和运输或便于储(贮)存,或便于运输,或安全性高,故填:便于储(贮)存和运输(合理即可)。
15.创新绿色—科技助力杭州亚运会。“使用零碳甲醇燃料”作为亚运会主火炬燃料,将绿色低碳理念融入场馆设计和运营。
(1)如图,太阳能发电是将太阳能转化为 能。从碳排放的角度看,由化石能源(煤、石油、天然气)制得的氢气被称为“灰氢”,而图中制得的氢气被称为“绿氢”,原因是 。
(2)图中捕捉的CO2来源于 (写1条)。
(3)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B.大气中CO2过多会导致温室效应加剧,也会形成酸雨
C.可以利用植物的光合作用吸收CO2,光合作用属于物理变化
D.推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少CO2的排放
【答案】(1)电 水中不含碳元素,电解水制氢时不会产生二氧化碳(合理即可)
(2)汽车尾气(合理即可)
(3)AD
【详解】(1)太阳能发电是将太阳能转化为电能;
从碳排放的角度看,由化石能源(煤、石油、天然气)制得的氢气被称为“灰氢”,而图中制得的氢气被称为“绿氢”,原因是:水中不含碳元素,电解水制氢时不会产生二氧化碳。
(2)根据图像,图中捕捉的CO2来源于汽车尾气和工业废气。
(3)A、“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,A选项正确;
B、大气中CO2过多会导致温室效应加剧,但不会形成酸雨,B选项错误;
C、可以利用植物的光合作用吸收CO2,光合作用消耗水和二氧化碳,生成糖类和氧气,有新物质生成,不属于物理变化,C选项错误;
D、化石燃料的燃烧会产生大量二氧化碳,推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少化石燃料的使用,从而减少CO2的排放,D选项正确。
故选:AD。
16.回答下列问题:
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n,其在空气中完全燃烧的产物是 , 。古语道“人要实,火要虚”,其中“火要虚”的意思是说:燃烧柴草时,通常架空些,才能燃烧得更旺。“火要虚”的实质是通过 来促进燃烧。
(2)二十世纪八十年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤作燃料。
在引燃蜂窝煤炉时,先在炉膛中自下而上依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸。打开进风口的目的是 ,先点燃废报纸是因为 。用煤作燃料的一个缺点是 。
(3)氢气是理想燃料,燃烧的化学方程式为 ,用氢气作燃料的一条优点是 。
【答案】(1)水 二氧化碳 增大柴草与空气的接触面积
(2)提供充足的氧气 废报纸的着火点低,容易被点燃 煤燃烧会产生有害气体,污染空气
(3) 无污染
【详解】(1)纤维素中存在碳氢氧三种元素,根据化学反应前后元素的种类不变,纤维素在空气中完全燃烧的产物是水和二氧化碳;“火要虚”是燃烧柴草时,通常架空些,让柴草接触更加充足的氧气,使柴草燃烧得更旺,故“火要虚”的实质是通过增大柴草与空气的接触面积促进燃烧;
(2)打开进风口的目的是提供充足的氧气,先点燃废报纸是因为废报纸的着火点较低,从而容易被点燃;煤中含有硫元素,燃烧时会产生污染空气的气体;
(3)氢气燃烧生成水,化学方程式为;
氢气作燃料的一条优点是氢气燃烧只生成水,无污染。
17.燃料的变革预示着文明的进步,人类使用燃料的大致顺序为:木柴→木炭→煤→石油→天然气。
(1)木柴:柴火灶是古代劳动人民智慧的结晶,其内部结构如图。从燃烧条件分析,通风口的作用是 ;下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。
a.排走烟气,改善燃烧条件
b.若排烟口出现浓黑烟,则证明燃烧不充分
c.烟囱建高就可以消除污染
(2)煤:近日“围炉煮茶”成为热门休闲方式,若不开窗通风,煤燃烧时产生的CO会使人中毒,煤燃烧产生CO的化学方程式为 ,基本反应类型是 反应。
(3)石油:家庭使用的石油气能够被压缩到钢瓶,是因为分子之间有 。
(4)天然气:随着生活条件改善,很多家庭已经使用管道天然气,若燃烧的过程中发现火焰呈现黄色,则需要 (填“调大”或“调小”)进风口。
【答案】(1)提供氧气(或空气) ab
(2) 化合
(3)间隔
(4)调大
【详解】(1)燃烧需要可燃物、氧气及温度达到着火点以上,而通风口能提供氧气;
a、烟囱能排走烟气,可使空气流通,改善燃烧条件,此选项正确;
b.、柴火中含有碳元素,若排烟口出现浓黑烟,是柴火燃烧不充分生成的炭黑,则证明燃烧不充分,此选项正确;
c、烟囱建高并没有从根本上消除污染,不会减少对空气的污染,此选项错误。
故选ab。
(2)煤中含有碳元素,碳不充分燃烧会生成一氧化碳,反应的化学方程式为:;
该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
(3)石油气能够被压缩,是因为分子间有间隔,在加压情况下,分子间的间隔减小。
(4)若燃烧的过程中发现火焰呈现黄色,说明燃料没有充分燃烧,则需要调大进风口,提供更多的氧气,使燃料充分燃烧。
【直击中考】
18.(2024·广东深圳·二模)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示。下列说法错误的是( )
A.燃料燃烧时均放出热量 B.罐装液化气是石油化工的一种产品
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
【答案】C
【详解】A、燃烧是可燃物与空气中氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应,因此燃料燃烧时均放出热量,选项说法正确;
B、罐装液化气是石油化工的一种产品,选项说法正确;
C、管道煤气具有可燃性,与氧气混合遇到明火或电火花时可能会发生爆炸,因此夜间管道煤气泄漏不能开灯查找泄漏源,选项说法错误;
D、煤炭燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,而天然气燃烧的产物只有二氧化碳和水,与煤相比,天然气是更清洁的燃料,选项说法正确。
故选C。
19.(2024·重庆·中考真题)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油
【答案】A
【详解】A、氢气燃烧热值高,且产物只有水,清洁无污染,符合题意;
B、氧气不具有可燃性,不能做燃料,不符合题意;
C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物,不符合题意;
D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物,不符合题意;
故选A。
20.(2024·广西梧州·一模)习近平主席在第75届联合国大会上宣布:中国将力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可节约化石燃料、减少尾气对空气的污染。乙醇属于 (填“不可再生”或“可再生”)能源。
(2)2022年北京冬季奥运会主会场火炬以氢能源为燃料,体现了绿色奥运理念。使用氢能源的优点是 。
(3)开发利用绿色能源功在当代、利在千秋,下列属于绿色能源的是______(填序号)。
A.潮汐能 B.煤炭 C.天然气 D.风能
(4)为了减缓温室效应,工业上用二氧化碳和氨气为原料,在高温高压条件下可以合成尿素【CO(NH2)2】,同时还有水生成,写出该反应化学方程式 。
【答案】(1)可再生
(2)产物无污染/热值高
(3)AD
(4)
【详解】(1)乙醇可以通过高粱、薯类等发酵、蒸馏而得到,因此乙醇属于可再生能源。
(2)氢气燃烧只生成水,没有污染,且热值高,则为理想的能源。
(3)A、潮汐能属于绿色能源,该选项符合题意;
B、煤炭为化石能源,不属于绿色能源,该选项不符合题意;
C、天然气为化石能源,不属于绿色能源,该选项不符合题意;
D、风能属于绿色能源,该选项符合题意。
故选AD。
(4)二氧化碳和氨气在高温高压条件下生成尿素和水,反应的化学方程式为:。
21.燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步.某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅.
【项目一】家用燃料的合理使用
(一)燃烧燃料为了取暖
(1)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图所示),请你从充分燃烧的角度解释这一现象 .
(2)在家庭中使用煤(含碳量左右)取暖时,由于烟囱通风不畅,会发生一氧化碳中毒,请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因 .
(二)燃烧燃料为了照明
诗人陆游曾记载:“书灯惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之……可省油之半”.夹瓷盏是省油灯(如图所示),用棉线做灯芯:上层盏内盛油,下层盏内盛水.
(3)下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是 .
【项目二】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图所示:
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为和,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是 .
(5)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是________(填序号).
A.燃料使用更便捷 B.固体燃料燃烧得更充分 C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源.如氢能,其优点是(化学方程式表示) .
【答案】(1)将煤制成蜂窝煤可以增大煤与氧气的接触面积,使煤充分燃烧
(2)
(3)水吸热降温,可减少油的挥发
(4)天然气中碳元素的质量分数小于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)
【详解】(1)促进燃烧的方法有:增大可燃物与氧气的接触面积;增大氧气浓度。把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分,从充分燃烧的角度看,这一现象的原因是:将煤制成蜂窝煤可以增大煤与氧气的接触面积,使煤充分燃烧。
(2)碳在氧气不足的情况下燃烧会生成一氧化碳,化学方程式为:。
(3)下层盏内盛水能省灯油的原理是:水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高的慢一些,可以减少油的挥发。故填:水吸热降温,可减少油的挥发。
(4)大气中二氧化碳含量过高,会造成温室效应。根据题目信息,天然气中碳元素的质量分数小于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少,所以相同条件下,用天然气作燃料比液化石油气更环保。
故填:天然气中碳元素的质量分数小于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少。
(5)A、气体燃料比固体燃料使用更便捷,与燃料更新有关系,A正确;
B、相较于固体燃料,气体燃料燃烧得更充分,B错误;
C、煤燃烧生成大量污染物,则减少煤燃烧过程中产生的污染物,是燃料更新的理由,C正确。
故选:B。
(6)氢能的优点是:热值高;燃烧产物是水,无污染。氢气在点燃条件下与氧气反应生成水,化学方程式为:。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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