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点2化石燃料和能源

考向一、化学变化中的能量变化

跟踪训练

1.

C

A、化学变化中通常伴随能量的吸收或释放,故A正确;B、通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成葡萄糖,同时释放氧的过程,绿色植物吸收太阳能进行光合作用,故B正确;C、干电池工作时化学能变为电能,故C错误;D、燃烧有新物质生成,属于化学变化,燃烧过程中发光、放热,故D正确。故选C。

2.

C

A、化学变化过程中既有放热现象,同时也有吸热现象,比如大部分的分解反应,碳和二氧化碳反应都是吸热反应,错误;

B、在化学反应中放出热量的不仅仅是燃烧反应,比如金属与水或酸反应,酸碱中和反应,大部分的化合反应等也会放热,错误;

C、化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化,这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收,炸药、石油、煤炭、蓄电池等储存的能量,都是靠化学反应释放出来的,所以化学变化中一定伴随着能量变化,正确;

D、水能、风能、地热能、海洋能等不是通过化学反应获得能量,错误。故选C。

D

A、燃料的充分燃烧过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;

B、农家肥料的腐熟属于缓慢氧化,该过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;C、镁和盐酸反应的过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;

D、碳和二氧化碳反应需要在过程中不断吸收热量进行,所以该化学变化属于吸热反应,故正确;故选D。

4.

A

A、碳与二氧化碳反应时需要高温加热,即吸收热量,故正确。

B、火药爆炸是由于药品反应放热,导致气体体积急剧膨胀造成的,故错误。

C、生石灰与水反应放出热量,故错误。

D、镁条与稀盐酸反应放出热量,故错误。故选:A。

5.

D

A、燃料的充分燃烧过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;

B、农家肥料的腐熟属于缓慢氧化,该过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;C、镁和盐酸反应的过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;

D、碳和二氧化碳反应需要在过程中不断吸收热量进行,所以该化学变化属于吸热反应,故正确;故选D。

6.

D

解:A.燃烧过程中除可将化学能转化为热能以外,还可以转化为光能,选项说法错误;

B.改变物质的性质不一定要通过化学变化,如固态的冰变成液态的水,物质的性质发生了改变,但并没有发生化学变化,选项说法错误;

C.物理变化过程中也可能是伴随着能量的变化,如白炽灯泡通电后也会发光、放热,选项说法错误;

D.通过控制化学反应的条件就可以促进或抑制化学反应的发生,选项说法正确。故选:D。

7.

A

解:A、化学电池放电时是将化学能转化为电能,故选项符合题意。

B、电解水是将电能转化为化学能。故选项不符合题意。

C、水力发电是将势能转化为电能。故选项不符合题意。

D、太阳能供热是将太阳能转化为热能,故选项不符合题意。

故选:A。

真题再现

1.

B

A、风能、太阳能都是新能源,故A正确;

B、化石能源包括煤、石油和天然气,氢气不是化石能源,故B错误;

C、化学电池可以将化学能转化为电能,故C正确;

D、对能源要进行合理开发和利用,故D正确。

故选B。

2.

B

A、液氢和液氧反应放出热量,故A错误;

B、液氢燃烧后的产物是水,不污染空气,故B正确;

C、氢气的密度小,贮存、运输比较困难,故C错误;

D、氢气液化过程中,分子之间的间距减小,故D错误。

故选B。

A

A.化学反应在生成新物质的同时,一定还伴随着能量变化,故选项说法正确;

B.并不是凡是需要点燃的化学反应都属于吸热反应,如木炭燃烧需要点燃,属于放热反应,故选项说法错误;

C.水与氧化钙固体混合后放出大量的热,温度升高,故选项说法错误;

D.人类利用的能量不一定都是通过化学反应获得的,如利用太阳能,故选项说法错误。故选:A。

4.

A

A、点燃天然气做饭,将化学能转化为热能。

B、LED灯通电发热,将电能转化为热能。

C、用充气筒充气时筒壁发热,将机械能转化为热能。

D、太阳能热水器产生热水,将太阳能转化为热能。故选A。

5.

D

A、燃料的充分燃烧过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;

B、农家肥料的腐熟属于缓慢氧化,该过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;C、镁和盐酸反应的过程中不断会放出热量,所以该化学变化属于放热反应,故错误;

D、碳和二氧化碳反应需要在过程中不断吸收热量进行,所以该化学变化属于吸热反应,故正确;故选D。

考向二、化石燃料的利用

跟踪训练

1.

C

A、石油是混合物,主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素,故选项说法正确。

B、石油属于三大化石燃料之一,故选项说法正确。

C、石油中主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素,故选项说法错误。

D、石油属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故选项说法正确。

故选:C。

2.

A

氢气燃烧产物只有水,对环境无污染,所以从环境保护的角度考虑,最理想的燃料是氢气,故选A。

C

A、氢气在氧气中燃烧生成水,此反应是两种物质生成一种物质,是化合反应,故选项说法正确;

B、氢气具有可燃性,加注时若遇到明火可能发生爆炸,故选项说法正确;

C、液氧具有助燃性,不能作为燃料,故选项说法错误;

D、氢气在氧气中燃烧生成水,故选项说法正确。故选C。

4.

C

A、燃料不直接与空气接触燃烧,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程,这样可以使燃料充分燃烧,反应更充分,能源利用率更高,不符合题意;

B、该反应在较低温度下进行,无火焰,可以避免甲烷与氧气在高温条件下,发生爆炸的风险,也不易发生火灾,不符合题意;

C、该反应还是甲烷燃烧,消耗氧气生成二氧化碳和水的反应,只是反应条件不同,消耗等质量的甲烷,参加反应的氧气质量不变,符合题意;

D、该反应燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程,生成的二氧化碳中不会混有氮气等杂质,有利于分离和回收较纯净的二氧化碳,不符合题意。

故选C。

5.

C

新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等;而煤、石油、天然气是化石燃料,属于常规能源。故选C。

6.

A

A、“可燃冰”可以燃烧,可作为能源,故正确;

B、“可燃冰”主要含有甲烷水合物,所以燃烧会生成二氧化碳和水等,故错误;

C、“可燃冰”燃烧有新物质生成,属于化学变化,故错误;

D、“可燃冰”主要含有甲烷水合物,具有可燃性,但是水没有可燃性,故错误;

故选:A。

真题再现

1.

C

A、石油能燃烧,具有可燃性,不符合题意;

B、石油是一种黏稠的液体,不符合题意;

C、石油属于化石燃料,是不可再生能源,符合题意;

D、“烟”是石油不完全燃烧生成的炭黑,不符合题意。

故选C。

2.

C。

相同情况下,气体体积相同所含分子数相同;根据反应的化学方程式,相同分子即同体积的天然气、液化石油气完全燃烧,液化石油气需要更多的氧气;为确保液化石油气完全燃烧所需要的氧气量充分,需要把以天然气为燃料的灶具的燃料进气量减少或增大空气进入量。

B。

A.化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的,故正确;

B.煤炭、石油和天然气等化石燃料的主要成分都是碳、氢化合物,故错误;

C.化石燃料的主要成分是碳、氢化合物,所以化石燃料燃烧时,会产生CO2、H2O等物质,故正确;

D.化石燃料燃烧为人类提供能量,也会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等对环境造成污染,故正确。

4.

A。

A、出现“结冰”现象,说明反应是吸热的,反应物的总化学能低于生成物的总化学能,故A正确;

B、出现“结冰”现象,说明反应是吸热的,故B错误;

C、反应后,发现玻璃片与小烧杯粘在一起,出现“结冰”现象,所以反应过程中,热能转化为化学能,故C错误;

D、出现“结冰”现象,说明反应是吸热的,用手触摸杯壁,能感觉到发凉,故D错误。

5.

A。

A、将煤做成蜂窝煤的目的是为了增大煤与空气的接触面,使煤燃烧更充分,故正确;

B、煤、石油、天然气都属于化石燃料,不能再生,故错误;

C、有机化合物都含有C元素,但CO的性质与无机物相似,属于无机物,故错误;

D、一氧化碳不溶于水,在厨房放一大盆水,不能防止煤气中毒,故错误;

6.

B

A、煤、石油、天然气属于不可再生能源,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,缓慢氧化、酸碱中和反应等也会放出热量,说法不正确;

C、燃料充分燃烧,能节约资源,减少污染,说法正确;

D、太阳能、风能、地热能等的利用,可以缓解面临的化石能源危机,说法正确。

故选B。

7.

B

A、煤、石油、天然气属于不可再生能源,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,缓慢氧化、酸碱中和反应等也会放出热量,说法不正确;

C、燃料充分燃烧,能节约资源,减少污染,说法正确;

D、太阳能、风能、地热能等的利用,可以缓解面临的化石能源危机,说法正确。故选B。

8.

不可再生等质量的甲烷燃烧产生的CO2少,产生的热量高化学能转化为电能CH4+CO2Ni───2CO+H2C8H10

(1)天然气属于不可再生能源。

(2)据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有等质量的甲烷燃烧产生的CO2少,产生的热量高。

()甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为化学能转化为电能。

(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2,反应的化学方程式为CH4+CO2Ni───2CO+H2。

(5)设X的化学式为CxHy,X的相对分子质量为,则①12x+y=;

碳、氢元素的质量比为48:5,则②12x:y=48:5;

由等式①②解得x=8、y=10;故X的化学式为C8H10。

9.

(1)化学能(2)2()不属于(4)H2

(1)电解水的过程是电能转化为化学能,因为水分解成氢气和氧气是非自发过程,需要外界补充能量,即电能,这部分能量主要储存在产物——氢气和氧气中,即它们的化学能;

(2)从微观上讲,水通电时,每2个水分子可分解为2个氢气分子;

()H2与CO2在一定条件下反应,生成CHOH(甲醇)和H2O,置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,该反应不属于置换反应;

(4)上图中能够循环使用的物质是H2。

故答案为:①化学能;②2;③不属于;④H2。

10.

(1)炷油三

(2)放热升高蒸发

()bcd

(1)燃烧三要素:可燃物、氧气、温度达到着火点,图中属于可燃物的是炷和油,这是燃烧的三个条件之一,故填:炷;油;三。

(2)油燃烧放热,上层内盏油温升高,下层盏内水吸热,可以减少油的蒸发,以达到省油目的,故填:放热;升高;蒸发。

()下层盏中的水不断减少,是因为水受热,水分子间隔变大,水分子不断运动,运动加快,跑到了外界,故下层盏中的水不断减少,故选:bcd。

考向三、新能源的开发和利用

跟踪训练

1.

A

A、氢气作为燃料有三大优点:①热值高,②可再生,③产物是无污染的水,是最理想清洁能源。

B、天然气是古代的海洋生物经若干年复杂的变化形成的,不可再生,且燃烧可产生二氧化碳,会增加温室效应,不是清洁能源。

C、石油是古代的海洋生物经若干年复杂的变化形成的,不可再生,且燃烧可产生大量空气污染物,不是清洁能源。

D、煤是古代植物经若干年复杂的变化形成的,不可再生,且燃烧可产生大量空气污染物,不是清洁能源。故选:A。

2.

C

A、氢能属于新能源,不符合题意;

B、核能属于新能源,不符合题意;

C、石油属于化石燃料,不属于新能源,符合题意;

D、风能属于新能源,不符合题意。故选C。

A

“绿色能源”可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的能源,如氢气和核能等。故选A。

4.

D

A、“可燃冰”是甲烷和水形成的混合物,可燃冰通过降压升温可以释放出甲烷,故是一种新能源,水是由氢氧两种元素组成的,因此水不可能变油,故选项错误;B、可燃冰属于混合物,不属于氧化物,故选项错误;C、可燃冰充分燃烧的产物是二氧化碳和水,不完全燃烧会生成一氧化碳,含有的杂质气体可能会转化成二氧化硫等污染物,属于清洁能源,但并不是没有任何污染,故选项错误;D、甲烷也是一种温室气体,造成的温室效应比二氧化碳更严重,故选项正确。故选D。

真题再现

1.

A

A、氢气燃烧只生成水,不会对环境造成任何污染,从环保的角度看,氢气是最理想的能源,选项符合题意;

B、天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,是较清洁的燃料,选项符合不题意;

C、酒精完全燃烧生成二氧化碳和水,是较清洁的燃料,选项符合不题意;

D、汽车使用汽油作为燃料会产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物等,会随汽车尾气直接排放到空气中,对空气造成污染,选项符合不题意。故选A。

2.

A

A、太阳能是可再生能源,A错误。

B、H2燃烧生成水热值高、无污染,是理想的清洁、高能燃料,B正确。

C、电解水生成氢气和氧气,一变多属于分解反应,C正确。

D、该装置能捕获并资源化利用CO2,生成CHOH,D正确。故选:A。

B

A、氢气是未来的绿色能源,因为氢气和氧气反应生成水,没有其他有害物质,所以A正确;

B、物质或能量的转化都需要一定条件的,比如氢氧燃料电池,还需要催化剂来促进反应进行,所以B错误;

C、氢气燃烧生成水释放热量,是化学能转化为热能的表现,所以C正确;

D、氢氧燃料电池是把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能,所以D正确;故选:B。

4.

(1)电(2)10.8kg()B到A(4)ABD

(1)电池是将化学能转化为电能的装置,故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能,故填:电;

(2)解:设制取1.2kg氢气需要电解水的质量为x

答:需要电解水的质量为10.8kg。

()由题目信息电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B,形成电流,而电流的方向与电子的流向相反,故电动机内电流从B极到A极,故填:B到A;

(4)在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢,;

A、水力发电制氢过程中不排放碳,可制得绿氢;

B、太阳能属于清洁能源,太阳能发电制氢过程中不排放碳,可制得绿氢;

C、火力发电,燃烧化石燃料,排放二氧化碳,不能制得绿氢;

D、核能发电制氢过程中不排放碳,可制得绿氢;

故选:ABD。



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