内容正文:
第七单元
能源的合理利用与开发
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第七单元 能源的合理利用与开发
自我综合评价(七)
[范围:第七单元 时间:40分钟 分值:100分]
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
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一、选择题(本题包括12个小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个正确答案)
1.每年的4月15日是我国“全民国家安全教育日”。下列做法错误的是 ( )
A.家用电器着火,立即用水扑灭
B.在加油站张贴“严禁烟火”的标志
C.进入久未开启的地窖,要做灯火试验
D.高楼着火,不能乘坐电梯逃离
A
3
B
4
C
5
B
6
A
7
B
8
C
9
C
10
D
11
B
12
13
[答案] A
14
15
[答案] D
16
二、填空题(共58分)
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CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图Ⅱ。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让
我们从衣食住行点滴做起,节约
能源,低碳生活。
依据文章内容回答下列问题。
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(1)在自然界的碳循环中,化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
(2)由图Ⅰ可知,到2050年,对全球
碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)用NaOH溶液吸收CO2时,生成了碳酸钠和水,写出该过程中发生反应的化学方程式: 。
释放
碳替代
19
错
对
三种吸收剂中,氨基乙酸钾对CO2的脱除效果最好(合理即可)
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天然气
A
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增大可燃物(或汽油)与氧气(或空气)的接触面积
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(5)加油站、化工厂、面粉厂等场所的空气中含有较多可燃气体或粉尘,因此这些场所一定要严禁烟火,防止发生 。
爆炸
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15.(10分)诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳作炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水,其结构示意图如图7-Z-8所示。
图7-Z-8
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炷和油
放热
升高
挥发
bcd
25
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不可再生
CO
CaSO4
升高
澄清石灰水变浑浊
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实验装置 实验步骤
在圆筒形容器中
放置3支不同高
度的蜡烛,传感
器及蜡烛摆放位置如图所示。a、b、c三点均放置氧气、二氧化碳和温度三种传感器 ①放置好传感器。
②点燃蜡烛,迅速封盖并开始采集数据。
③观察蜡烛熄灭顺序并记录熄灭时间。
④待3支蜡烛完全熄灭、曲线趋于稳定时,停止数据采集
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蜡烛高度 高(30 cm) 中(20 cm) 低(10 cm)
熄灭时间 106 s 164 s 199 s
30
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图7-Z-11
物理
C、H(或碳元素和氢元素)
B
32
18.5%
蜡烛燃烧放热,温度升高,生成的二氧化碳受热体积膨胀,此时密度小于空气,向上聚集
33
位置较低处的温度较低、二氧化碳含量较低、氧气含量较高
ACD
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35
36
相关解析
42
2.学习化学使我们对一些图标有了认识,在加油站、油库、面粉加工厂、服装加工厂、煤矿矿井等地应张贴的标志是 ( )
图7-Z-1
3.下列对煤、石油、天然气和乙醇的叙述中不正确的是 ( )
A.煤主要含有碳元素
B.石油属于化石燃料
C.天然气属于纯净物
D.乙醇属于可再生能源
4.可燃冰(图7-Z-2)是在海底高压、低温条件下形成的,主要成分是甲烷水合物(CH4·nH2O),外观像冰。下列关于可燃冰的叙述中正确的是 ( )
A.可燃冰由碳、氢、氧三种元素组成,是一种氧化物
B.可燃冰完全燃烧后的生成物主要是水和二氧化碳,是一种比较清洁的能源
C.可燃冰将成为人类的最佳后继能源,可任意开采
D.可燃冰开采方便,可直接作为燃料使用
5.如图7-Z-3是太阳能燃料电池的组成与功能示意图。夜晚,太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为 ( )
A.化学能→电能→热能
B.太阳能→电能→热能
C.电能→化学能→电能→热能
D.太阳能→化学能→电能→热能 图7-Z-3
6.下列关于燃料的说法,不正确的是 ( )
A.石油分馏利用了各成分的沸点不同进行分离,可获得汽油和柴油等物质
B.石油是一种化工产品
C.在汽油中加入适量乙醇作汽车燃料,可减少汽车尾气的污染
D.相比于汽油和柴油,氢能源作汽车燃料,具有热值高、产物无污染等优点
7.下列做法不存在安全隐患的是 ( )
A.擦机器的棉纱在不通风的车间里长期堆放
B.将液化石油气残液倒入下水道
C.由于电线老化短路而起火,先切断电源,再用干粉灭火器灭火
D.煤气泄漏时立即打开排气扇通风
8.下列灭火的原理与 “釜底抽薪”相同的是 ( )
A.锅内着火,用锅盖盖灭
B.用高压水枪喷水灭火
C.森林火灾,砍掉部分树木,形成隔离带灭火
D.用二氧化碳灭火器灭火
9.下列实验中,能证明燃烧需要氧气的是 ( )
图7-Z-4
10.逻辑推理是化学学习常用的思维方法。下列推理正确的是 ( )
A.可燃物与氧气发生的剧烈氧化反应属于燃烧,所以燃烧必须有氧气参加
B.点燃H2与O2的混合气体可能爆炸,则点燃CH4和O2的混合气体也可能爆炸
C.化学变化都伴随热量变化,所以伴随热量变化的都是化学变化
D.化学变化可能引起爆炸,所以爆炸都是由化学变化引起的
11.氢能源是公认的清洁能源,但氢气的制取和储存一直是难题。中科院煤化所与国内多家科研机构合作,采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化,在较低温度(150~190 ℃)下获得了极高的产氢效率。该反应过程的微观示意图如图7-Z-5所示,下列说法不正确的是 ( )
A.该反应的化学方程式可表示为CH3OH+H2OCO2+3H2↑
B.铂-碳化钼在反应前后化学性质不发生变化
C.甲醇的化学式可表示为CH4O
D.该过程使氢能源的广泛利用成为可能
12.下列关于燃烧现象的解释或分析正确的是 ( )
图7-Z-6
A.图a中将煤球制成蜂窝煤后再燃烧,其目的是延长煤的燃烧时间
B.图b中火柴头垂直向上燃烧时容易熄灭,是因为热空气提高了火柴梗的着火点
C.图c中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝圈阻碍了空气的流动
D.由图d中的现象可知,金属镁燃烧的火灾不能用二氧化碳灭火
13.(12分)(2022北京改编)阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图7-Z-7Ⅰ所示。
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①由图Ⅱ可知,随着烟气流速的增大,CO2
脱除效果增强 。
②节约用电,绿色出行,有助于实现碳中和 。
(5)对比图Ⅱ中三条曲线,得出的结论是在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,_____________________
。
14.(10分)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。请回答下列问题。
(1)目前世界上多数国家利用的能量主要来自煤、石油和
等化石燃料的燃烧。
(2)科技发展可促进新能源的开发利用。下列能源不属于新能源的是 (填字母)。
A.煤 B.地热能 C.太阳能 D.核能
(3)“长征五号”运载火箭推进剂为液氢和液氧,其反应产物无污染,请写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式: 。
(4)燃料的充分燃烧对于节约能源、减少环境污染非常重要。汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油充分燃烧,这是通过 的方法使汽油充分燃烧。
2H2+O22H2O
(1)图中属于可燃物的是 。
(2)省油灯的原理是:油燃烧 ,上层盏内油温 ,下层盏内水吸热,减少油的 ,以达到省油的目的。
(3)“注清冷水于其中,每夕一易之”,说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释正确的是 (填字母)。
a.水分子受热分解 b.水分子不断运动
c.水分子间的间隔变大 d.下层盏中水分子数目减少
16.(12分)为实现碧水蓝天,某省已关停了小型燃煤发电厂,并要求大型燃煤发电厂安装尾气净化设备。如图7-Z-9 是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。
图7-Z-9
(1)煤是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,若煤不完全燃烧会产生使人中毒的 (填化学式)气体。
(2)写出处理过程中分解反应的化学方程式:
。
(3)废气中的SO2最终转变成 (填化学式),硫元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)将进入烟囱的洁净气体通入足量澄清石灰水中,现象是 。
CaCO3 CaO+CO2↑
17.(14分)消防教育常提及“火灾发生时要往低处逃生”,提出这一逃生技巧的科学依据是什么?同学们对这一问题进行探究。
[查阅资料]
a.空气中氧气含量低于18%时人会感到不适。
b.二氧化碳含量过多是火灾中人窒息的主要原因之一。
c.高温是火灾中人伤亡的另一主要原因,温度大于50 ℃时就会烫伤形成水疱。
[进行实验]
[实验数据]
不同高度蜡烛的熄灭时间:
不同位置传感器测得的相应数据如图7-Z-10所示。
图7-Z-10
[解释与结论]
(1)石蜡熔化为“蜡油”属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,则蜡烛中一定含有的元素是 。
(3)实验中3支蜡烛放置位置的俯视
图应为图7-Z-11中的 (填
字母)。
(4)低处蜡烛熄灭时,c处氧气的含量约为 。
[反思与评价]
(5)某同学认为,二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳应在下方聚集,但实验数据显示“100 s时,a处二氧化碳浓度最大”,分析其原因:
。
(6)本实验证明火灾发生时“要往低处逃生”是合理的,其依据是
。
(7)下列火灾逃生时的做法合理的是 (填字母)。
A.沿着大火尚未燃及的应急通道迅速往未起火的楼下撤离
B.乘坐电梯往楼下撤离
C.若向下的楼梯已被火焰封锁,可从水平方向选择其他通道暂避
D.前进时应尽量保持弯腰低姿势或贴近地面匍匐
三、计算题(共6分)
18.推广车用乙醇汽油,可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇(C2H6O),其中包含葡萄糖(C6H12O6)转化为乙醇的反应(C6H12O62C2H6O+2CO2↑)。每生产2.3 t乙醇,理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少?(写出计算过程)
解:设理论上参加反应的葡萄糖的质量为x。
C6H12O62C2H6O+2CO2↑
180 92
x 2.3 t
= x=4.5 t
答:理论上参加反应的葡萄糖的质量是4.5 t。
7.C [解析] 棉纱属于易燃物,长期堆放在不通风的车间里可能会由于缓慢氧化引起自燃;液化石油气残液易燃烧,将液化石油气残液倒入下水道很容易引起爆炸;泄漏的煤气与空气接触,打开排气扇时可能产生电火花,从而引起爆炸。
8.C [解析] “釜底抽薪”意思是把柴火从锅底抽掉,使燃烧停止,原理是清除了可燃物;锅内着火,用锅盖盖灭的原理是隔绝氧气;用高压水枪喷水灭火的主要原理是降低温度到着火点以下;用二氧化碳灭火器灭火的原理是降低温度到着火点以下和隔绝氧气。
9.D [解析] 燃烧必须具备可燃物、氧气、温度达到着火点这三个基本条件。分别加热酒精和水,酒精能燃烧,水不能,证明燃烧需要有可燃物;两处红磷均能与氧气接触,左边的不能燃烧,右边的能燃烧,证明燃烧需要温度达到着火点;火柴头先燃烧,火柴梗后燃烧,证明燃烧需要温度达到着火点;试管中的白磷与氧气接触,能燃烧,水中的白磷未与氧气接触,不能燃烧,证明燃烧需要氧气。
10.B [解析] 燃烧不一定要有氧气参加,如镁能在二氧化碳中燃烧;任何可燃性气体与氧气混合点燃都可能发生爆炸;化学反应都伴随热量变化,但伴随热量变化的不都是化学变化,如干冰升华吸热;化学变化能引起爆炸,物理变化也能引起爆炸,如轮胎爆炸。
12.D [解析] 图a中将煤球制成蜂窝煤后再燃烧,其目的是增大煤与氧气(或空气)的接触面积,使燃烧更充分,不能延长燃烧时间;图b中火柴头斜向下时更容易燃烧,原因是火柴梗不断被加热和受到热气流带来空气的助燃,更容易使温度达到可燃物的着火点,着火点是物质的固有属性,一般不能提高或降低;图c中蜡烛火焰很快熄灭,原因是金属丝圈吸收热量,使温度降低到蜡烛的着火点以下;由图d中的现象可知,镁能在二氧化碳中燃烧,金属镁燃烧的火灾不能用二氧化碳灭火。
14.[解析] (1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气,属于不可再生能源,是目前世界上多数国家所利用的能源。(2)煤为化石燃料,属于常规能源;地热能、太阳能、核能属于新能源。(3)氢气在氧气中燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O22H2O。(4)将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,可以增大其与氧气的接触面积,使汽油充分燃烧。(5)加油站、化工厂、面粉厂等场所的空气中含有较多可燃气体或粉尘,遇明火易爆炸,因此这些场所一定要严禁烟火。
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