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2023届中考化学一轮复习题——科普阅读题
1.(2023·山西临汾·校联考一模)氢燃料电池
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。氢燃料电池对环境无污染,整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。另外,氢燃料电池无噪声,运行安静,相当于人们正常交谈的水平;效率高,燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能的中间变换。
一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢能汽车则改为使用氢气。推广氢能汽车需要解决三个技术问题:解决大量制取廉价氢气的方法,解决氢气的安全储运问题,解决汽车所需的高性能、廉价的氢供给系统。传统的电解方法价格昂贵,且耗费其他资源,无法推广。传统储氢方法有两种,一种方法是利用高压钢瓶(氢气瓶)来储存氢气,但钢瓶储存氢气的容积小,而且还有爆炸的危险;另一种方法是储存液态氢,但液体储存箱非常庞大,需要极好的绝热装置来隔热。目前常见的供给系统有三种,气管定时喷射式、低压缸内喷射式和高压缸内喷射式。
阅读文本,回答下列问题。
(1)氢燃料电池对环境无污染,整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。请用化学方程式解释原因:___________。
(2)下列有关氢燃料电池说法不正确的是_______(填字母)。
A.氢燃料电池能量转化率高,不需要经过热能和机械能的中间变换
B.氢燃料电池汽车已广泛应用,说明氢能汽车技术问题已解决
C.传统储氢方法都存在弊端
(3)高压钢瓶能用来储存氢气,其微观解释是_________。
(4)写出汽车里常放的一种灭火器___________,其灭火原理是___________。
2.(2023·广东广州·华南师大附中校考一模)阅读下列材料,回答相关问题。
I.氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的清洁能源,已引起人们的广泛关注。光催化制氢气是采用太阳光照和催化剂条件下驱动水分解制氢气的新方法。2022 年 1月,我国科学家团队发表重要研究成果,成功制备 Cu-TiO2新型催化剂。这种催化剂通过独特的合成工艺,将铜原子固定在二氧化钛纳米材料的空位中。在光催化制氢气反应过程中,一价铜阳离子和二价铜阳离子的可逆变化,大幅提高了电子的利用率,使水分解制氢气的效率大大提高。
(1)下列属于氢能优点的是___________。(填字母)
a.燃烧性能好,热值高 b.零污染排放 c.氢气易燃易爆
(2)在 Cu-TiO2作催化剂的条件下,光催化制氢气的化学方程式是___________。
(3)写出一价铜阳离子的化学符号:___________。
(4)铜原子含量不同的 Cu-TiO2催化剂在 5 小时内化水分解得到气产量如图A 所示。选择铜原子含量为 1.5%的 Cu-TiO2催化剂的理由是___________。
II.金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中。如图为一些储氢材料(以储氢后的化学式表示)的质量储氢密度(如图 1) 和体积储氢密度(如图2) 。(已知: 质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数,体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量)
(5)2m3储氢材料 Mg2FeH6中储存氢元素的质量是___________kg; 储氢材料 LiH 的质量储氢密度是___________%。
3.(2023·山东菏泽·校联考一模)科普阅读
褶皱石墨烯片——科技新材料
目前,华为公司发行的5G平板电脑,创新搭载了3D石墨烯散热技术。石墨烯是指由单层碳原子组成的二维薄片,在净水时,用石墨烯制成的薄膜只允许水分子通过碳原子之间的缝隙,而其他粒子则留下来,从而达到净水的功效。
科学家们将石墨烯片垂直堆叠在已拉伸的弹性基础材料上,然后释放张力,石墨烯片在基材收缩时形成了峰谷褶皱,从而在石墨烯片之间形成了几乎垂直的、狭小的纳米级通道(lnm=10-9m)。然后将整套结构用环氧树脂包裹起来,再敞开通道的两端,即制成了褶皱石墨烯片高效净水系统。实验表明,从这一净水系统的上方注入水时,在重力作用下各种粒子向下运动,但只有水分子能通过该通道,实现了更轻松、高效地净水。
科学家们已经设想过褶皱石墨烯片的诸多应用场景,期待着在家庭和工业中找到更多的实际应用。
请回答下列问题:
(1)石墨烯与金刚石的物理性质差异较大,从微观角度分析,其原因是___________。
(2)石墨烯应用于5G平板电脑,是利用了石墨烯良好的___________性。石墨烯可以净水,是因为其微粒之间的距离___________(填“大于”或“小于”)水分子的体积。
(3)褶皱石墨烯片净水系统的净水原理类似于化学实验室中的__________操作,这样得到的水属于________(填“纯净物”或