内容正文:
专题16 燃料的开发与利用
考向1 化学反应中的能量变化
【母题来源】2021年中考湖南益阳卷
【母题题文1】
物质发生化学变化时伴随有能量变化。下列说法正确的是
A.化学反应过程中都会有放热现象
B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C.化学能可转变成电能,如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源
D.人体能维持恒定体温,主要是蛋白质在酶的催化下转变成CO2和H2O,放出热量
【答案】C
【详解】
A.有些化学反应放出热量,有些化学反应需要吸收热量,如加热高锰酸钾制取氧气,故A错误;
B.人类利用的能量大部分是通过化学反应获得的,还可以通过其他途径获取能量,如太阳能、风能等,故B错误;
C.化学能可转变成电能,如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源,故C正确;
D.糖类是人体最主要的供能物质,人体能维持恒定体温,主要是糖类在酶的催化下转变成CO2和H2O,放出热量,故D错误。
故选:C。
【命题意图】
本题考查化学反应中的能量变化情况
【命题方向】
考查不同化学反应的吸热和放热情况,以及能量对人类生产生活的重要意义。
【得分要点】
1.化学反应中的能量变化通常为放热或者吸热
(1)放热现象:物质的燃烧,金属与酸的反应等过程中都伴随着__放热_____的现象。
(2)吸热现象:高锰酸钾分解,碳和二氧化碳的反应等过程中都伴随着____吸热_____的现象。
2.人类生活对化学能的利用
(1)生活燃料的利用:如___取暖______、做饭等。
(2)利用燃料燃烧产生的能量:如火力发电、烧制陶瓷、冶金、发射火箭等。
(3)利用爆炸产生的能量:如开山炸石、拆除违章建筑等。
(4)利用食物在体内发生化学反应放出的能量,可维持体温和日常活动所需的能量。
考向2 化石燃料的利用
【母题来源】2021年中考江苏扬州卷
【母题题文1】
天然气(主要成分为CH4)作为清洁能源,正逐步走进城乡居民生活。
(1)“西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整,极大改善了沿线居民生活质量。
①为防止传输天然气的钢管被腐蚀,可采取的措施有______(写出一种)。
②CH4完全燃烧的化学方程式是______,该过程______(填“释放”或“吸收”)能量。
③天然气的使用可有效减少酸雨形成。下列现象与酸雨有关的是______。
A.石刻文物被腐蚀 B.全球海平面上升
(2)工业上以CH4为原料生产H2,制取原理如下图所示:
已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是:
,
①“转化炉”中有H2产生,参加反应的CH4与H2O的质量比
______。
②“洗涤塔”中气体从塔底通入,水从塔顶喷淋。这样操作的优点是______。
③若有32gCH4参与反应(假设各步反应都完全转化),理论上可制得______gH2。
(3)我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹,在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。
①可燃冰样品常存放于液氮储存罐中,其原因是______。
②可燃冰有多种结构,某H型可燃冰的化学式为CH4·xH2O,分析其结构发现:平均34个H2O分子构成6个笼,每个笼只容纳一个CH4或H2O分子,这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是______(填最小整数比)。
【答案】在钢管内外刷漆
释放 A 8:9 水与二氧化碳能充分反应,将二氧化碳完全吸收; 16 防止甲烷泄露; 1:9
【详解】
(1)①为防止传输天然气的钢管被腐蚀,可采取的措施有在钢管内外刷漆,隔绝空气和水,防止被腐蚀。
②CH4完全燃烧的化学方程式是
,该过程释放能量。
③A、石刻文物被腐蚀与酸雨有关
B、全球海平面上升与二氧化碳大量排放造成的温室效应有关;
故选A。
(2)①“转化炉”中有H2产生反应的化学方程式为
,参加反应的CH4与H2O的质量比
;
②“洗涤塔”中气体从塔底通入,水从塔顶喷淋。这样操作的优点是水与二氧化碳能充分反应,将二氧化碳完全吸收;
③设转化炉中生成的氢气的质量为x,生成的一氧化碳的质量为y。
设变换炉中生成的氢气的质量为z。
z=4g
因此理论上可制得12g+4g=16gH2。
(3)①由题干可知,可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹,在液氮的作用下水分子能够牢牢包裹甲烷分子,因此可燃冰样品常存放于液氮储存罐中,其原因是防止甲烷泄露;
②平均34个H2O分子构成6个笼,每个笼只容纳一个CH4或H2O分子,同时根据H型可燃冰的化学式,则说明有2个笼被游离H2O分子填充,因此水分子的个数为34+2=36,甲烷分子个数=6-2=4,因此这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是4:36=1:9;
【命题意图】
本题主要考查化石