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专题二 科普阅读题
(1)有关该反应的说法,正确的是( )
A.反应物均为单质
B.丁的化学式为H2O
C.参加反应的甲与乙的质量比为3∶1
D.反应前后“纳米催化剂”的性质不变
1.[2024·安徽中考]阅读下列材料,完成下列问题。
杭州亚运会开幕式主火炬的燃料——“零碳甲醇(CH3OH)”备受瞩目,这是全球首次对“零碳甲醇”的实践应用。目前,该燃料已广泛应用在船舶、汽车等领域。“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氧气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的,其微观示意图如图所示。
B
(2)有关“零碳甲醇”的说法,错误的是( )
A.能替代汽油作为汽车燃料
B.燃烧过程中伴随着能量变化
C.完全燃烧时不产生二氧化碳
D.生产过程中实现了二氧化碳的资源化利用
C
2.[2024·山西中考]阅读分析,解决问题。
世界之最
2021年1月13日,全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世,它运用磁铁“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理。运行时速可达620千米,这一发明,再次向世界证明了中国速度。
高温超导的“高温”是-196℃左右的温度,是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言的,不是我们传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现,当把超导体温度降到一定程度时,电阻会神奇消失,从而具有超级导电性。
高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油,液氮的来源也比较丰富,有效地降低了运营成本。
液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用,它可在-196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时产生大量的热量,由于液氮具有制冷作用,经过一定的技术手段,向轨道上喷射液氮后,可以降低轨道和车轮的温度,既能保持轨道的超导性,同时也能在列车底部形成气垫,使列车与轨道隔离,减少摩擦和空气产生的气动阻力,大大提高了运行速度。
(1)高温超导的“高温”,所指的温度是 。
(2)高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是
。
(3)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 ,液氮来源丰富的原因是 。
(4)高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”,这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫作 。
(5)高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性,但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮(NO),用化学方程式可表示为 。
物理性质
液氮可通过分离液态空气的方法获得
用作制冷剂、形成气垫
运行效率高,能够显著降低能源消耗和碳排放
-196℃左右的温度
N2+O22NO
3.[2019·海南中考]二氧化碳是人类生存不可缺少的物质。
早在公元3世纪,我国西晋时期的张华在其所著的《博物志》中就有“烧白石作白灰既讫……”的记载,其中“白石”即石灰石,同时生成CO2。
随着人类社会的发展,化石燃料的消耗量急剧增加,释放的CO2越来越多……当大气中CO2等气体的含量升高时,会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收,阻止地球表面的热量向外散发,从而导致温室效应增强,全球气候变暖。
科学家一直致力于将CO2分离回收、循环利用和再生转化成资源。化学吸收法是利用吸收剂与CO2发生化学反应来吸收分离CO2的方法,常见的吸收剂有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钾溶液以及各类胺溶液等。CO2和H2在催化剂的作用下会发生反应生成甲醇、一氧化碳和甲烷等的一系列反应,实现再生转化。我国科学家在催化剂研究方面取得重大突破,分别合成出了ZnGa2O4介孔光催化材料和单晶纳米带,并将其用于CO2的光还原,成功地实现了将CO2转化为碳氢化合物燃料。
请回答:
(1)《博物志》中所记载“白灰”的主要成分的化学式为 。
(2)温室效应加剧对环境的影响有 (写一条即可)。
(3)ZnGa2O4中Ga元素的化合价为 。
(4)用碳酸钾溶液吸收CO2时,产物是KHCO3,该反应的化学方程式为
。
(5)一定条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O,请在以下框图中将该反应的微观粒子补充完整。
K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3
+3
全球气候变暖(合理即可)
CaO
答案:如图所示。
4.[2024·湖北中考]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)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为
。
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
便于储存和运输(合理即可)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
H2O
太阳能(合理即可)
5.[2024·贵州中考]阅读下面科普短文,回答问题。
自然界中,天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期,科学家在一个标准大气压、1025℃条件下,将硅熔入镓、铁、镍组成的液态金属中,通入甲烷(CH4)气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨(C),石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜,其转化过程如图1和图2所示。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性,在众多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看,甲烷由 元素组成。从微观上看,金刚石由 构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为 ,图2变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
良好的光学透明性和高度的化学稳定性
碳原子的排列方式发生了改变
碳原子
碳、氢
Si+CH4SiH4+C
6.[2024·广东中考]加快能源转型升级,发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源,依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
依据上文,回答问题。
(1)电解水制氢的化学方程式为 。
(2)属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 和 (填字母)。
A.风能发电制氢 B.煤燃烧发电制氢
C.核能发电制氢
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是 。
(4)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的 储存方式。
(5)“液氨储氢”属于 (选填“物理”或“化学”)储氢。
(6)写出氢能的一种应用: 。
作燃料(合理即可)
化学
低温液态
分子之间存在间隔
C
A
2H2O2H2↑+O2↑
7.[2024·长沙中考]认真阅读下列科普短文。
蜂蜜作为人们熟知的天然食品,含有丰富的有机物,如糖类、维生素、有机酸等。蜂蜜中富含矿物质元素,其中钾、钙、钠含量较高;此外,还含有一些微量元素,如锌、铜、锰等。天然蜂蜜的pH为3.2~4.5,蜂蜜中含有葡萄糖氧化酶(GOD),可将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢,该反应的化学方程式为C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2,反应中产生的H2O2依靠其强氧化性,能破坏组成细菌和真菌的蛋白质,具有消毒杀菌作用。蜂蜜存放在玻璃或陶瓷器具中最佳,切勿存放于金属容器中。这是因为许多金属能在酸性环境下发生反应,使蜂蜜变黑,遭受重金属污染。蜂蜜存放需要减少蜂蜜与空气接触,且温度保持在5~10℃。蜂蜜中的维生素C在高温或氧气中易被氧化,会造成营养成分失效,因此蜂蜜适宜在陶瓷器具或玻璃杯中冲泡,且水温控制在60℃以下。
回答下列问题。
(1)蜂蜜中含有的微量元素有 (任写一种元素符号)。
(2)天然蜂蜜呈 (选填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)葡萄糖发生氧化的反应(C6H12O6+H2O+O2C6H12O7+H2O2)涉及的物质中,属于氧化物的有 。
(4)冲泡蜂蜜的水温需控制在60℃以下的原因是 。
维生素C在高温下易被氧化(合理即可)
H2O、H2O2
酸
Zn(或:Cu;或:Mn)
8.[2024·辽宁中考]阅读下面文章。
太阳能是清洁的可再生能源,昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。
储能是解决上述问题的重要途径。目前,Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注,其工作原理如图1所示。在脱水反应器中,将太阳能以化学能的形式存储起来;需要能量时,水合反应器中发生反应释放热量。
除Ca(OH)2/CaO储热体系外,科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量),它们的反应原理可表示为:A→B+C,吸热;B+C→A,放热。这些储热体系均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。
回答下列问题。
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为 。
(2)依据图1回答:
①图中参与循环的元素共有 种。
②脱水反应器中Ca(OH)2发生反应的化学方程式为
,该反应属于 (选填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。
③液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔____ (选填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中 能转化为热能。
(3)依据图2数据可知,Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为 。
储热密度大
化学
变大
分解
三
储能
Ca(OH)2
CaO+H2O↑
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有 (填字母)。
A.大力发展燃煤发电
B.积极推广太阳能发电
C.为新能源研发新型储能技术
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是 (填字母)。
BC
A
选项 吸热反应 放热反应
A CaCO3CaO+CO2↑ CaO+CO2CaCO3
B CO2+C2CO 2CO+O22CO2
C Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 3Fe+2O2Fe3O4
$$