内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发【B卷·拔高卷】
(考试时间:60分钟 试卷满分:60分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分(选择题 共18分)
一、选择题(共9小题,每小题2分,共18分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2024山东滨州)成语是中华民族文明与智慧的结晶,是中华文化的瑰宝。下列成语所描述的情境主要包含化学变化的是
A.刻舟求剑 B.火上浇油 C.立竿见影 D.杯弓蛇影
2.(2024重庆B卷)能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是
A.风能 B.氢能 C.石油 D.潮汐能
3.(2024甘肃白银)2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法符合这一主题的是
A.随意焚烧秸秆 B.乱丢废旧电池
C.发展清洁能源 D.提倡毁林造田
4.下列灭火方法不正确的是
A.用锅盖盖灭着火的油锅
B.关闭燃气灶阀门熄灭燃气火苗
C.野炊完毕后用沙子将火焰盖灭
D.电器着火时用自来水扑灭
5.为强化安全意识,提升安全素养,某校举行了消防安全知识竞赛。下列做法正确的是
A.室内起火,打开所有门窗通风
B.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
C.家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风
D.在煤炉上放一壶水能防止CO中毒
6.(2024·江苏常州)下列关于化石燃料的说法正确的是( )
A.化石燃料都属于可再生能源
B.煤完全燃烧时不会产生污染
C.石油为原料能制造合成纤维
D.天然气主要成分为一氧化碳
7.(2024安徽)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料
B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
8.(2024云南省卷)下列实验不能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验目的
检验产生的气体探究水的组成
验证面粉在一定条件下能发生爆炸
实验室制取CO2
比较火焰各层温度
实验
9.(2024·江苏苏州)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2∶1
B.反应②中,生产1.6 kg CH3OH理论上要消耗2.2 kg CO2
C.转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
第二部分(非选择题 共42分)
二、填空及简答题(共6小题,每空1分,化学方程式每个2分,计25分)
10.(3分)(2024河南)给某液体加热的操作如图所示。
(1)图中有一处操作错误,请纠正 。
(2)① 酒精灯被点燃,说明可燃物燃烧需满足什么条件 ?
② 加热完毕,要用灯帽盖灭酒精灯,其灭火原理是什么 ?
11.(3分)(1)小辉同学帮助妈妈做饭时发现燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色。此时他应该如何调节灶具的进风口 。
(2)他还发现加热冷水,当温度尚未达到沸点时,水中常有气泡冒出。产生这一现象的原因是 。
(3)炒完菜后妈妈关闭燃气阀门,火焰熄灭。该操作依据的灭火原理是 。
12.(6分)下图是水的蒸发与冷凝、水的分解与水的生成的实验。请回答下列问题。
(1)A实验中水蒸发与冷凝过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)B为电解水的实验(夹持仪器已略去),接通直流电源后,能观察到正负极产生的气体体积比为 。
(3)C实验中,点燃氢气前必须进行的操作是 ,该反应的化学方程式为 。
13.(5分)碳元素是组成许多物质的基本元素。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气,它们都含有碳元素,其中天然气的主要成分是 (写化学式)。
(2)二氧化碳气体一般不支持燃烧,却能支持镁条燃烧,已知镁条在二氧化碳气体中燃烧是一个置换反应,试用化学方程式表示 。
(3)向盛有紫色石蕊试液的试管中通入适量的CO2后试液变红,其原因用化学方程式表示为 。
14.(5分)中央电视台曾经报道:液化石油气掺入二甲醚()成行业潜规则,液化石油气掺入二甲醚,会导致液化气罐的配件腐蚀加剧,严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的,二甲醚可由合成气(CO和)在一定的条件下制得,其部分生产过程示意图如下:
(1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)用合成气(CO和)在一定的条件下制二甲醚()时,还产生了水。写出电解水的化学方程式: 。
(3)用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离,这是利用两者的 不同。
(4)二甲醚本是一种国家允许使用的替代能源,二甲醚燃烧时是将 转化为热能。
15.(4分)(2024河北)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
① 铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
② “两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
三、实验及探究题(共2小题,每空1分,化学方程式2分一个,计11分)
16.(6分)(2024·四川巴中)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 。
17.(5分)(2024·山东青岛)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
四、计算与分析题(共1小题,计6分)
18.(6分)(2024·江苏南通)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是捕集CO2的一种方法。
(1)CO2催化加氢合成CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。以17.6吨CO2为原料反应制得3.2吨CH3OH,计算CO2的转化率。
(CO2的转化率=×100%CO2,请将计算过程写到答题卡上)
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为 。
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第七单元 能源的合理利用与开发【B卷·拔高卷】
(考试时间:60分钟 试卷满分:60分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分(选择题 共18分)
一、选择题(共9小题,每小题2分,共18分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2024山东滨州)成语是中华民族文明与智慧的结晶,是中华文化的瑰宝。下列成语所描述的情境主要包含化学变化的是
A.刻舟求剑 B.火上浇油 C.立竿见影 D.杯弓蛇影
【答案】B
【解析】刻舟求剑描述的是一个人在船上掉了剑,他立刻在船舷上刻了一个记号,希望回到那个位置找回剑;这个情境主要描述的是物体形状的改变,没有新物质的生成,A属于物理变化,不符合题意;火上浇油描述了向燃烧的火中添加油,使火势更加旺盛;在这个过程中,油燃烧会生成二氧化碳和水蒸气等新物质,B属于化学变化,符合题意;立竿见影描述的是把竹竿立在阳光下,立刻就能看到影子,此过程中没有新物质的生成,C属于物理变化,不符合题意;杯弓蛇影这个成语来源于一个寓言故事,描述的是一个人在酒杯中看到弓的倒影误以为是蛇,从而产生了恐惧。这个情境主要是光的反射现象,此过程中没有新物质的生成,D属于物理变化,不符合题意。
2.(2024重庆B卷)能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是
A.风能 B.氢能 C.石油 D.潮汐能
【答案】C
【解析】风能是可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源,故A选项错误;氢气作为能源,能用水来制取,故氢能属于可再生能源,故B选项错误;石油属于化石燃料,它的储量是有限的,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故C选项正确;潮汐能能循环使用,在使用后会在短时间内重新形成,因此潮汐能属于可再生能源,故D选项错误。
3.(2024甘肃白银)2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法符合这一主题的是
A.随意焚烧秸秆 B.乱丢废旧电池
C.发展清洁能源 D.提倡毁林造田
【答案】C
【解析】随意焚烧秸秆,会产生大量烟尘和空气污染物,不利于环境保护,故A选项不符合这一主题;乱丢废旧电池会污染土壤和水源,不利于环境保护,故B选项不符合这一主题;发展清洁能源,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,有利于环境保护,故C选项符合这一主题;树木具有净化环境,防风固沙的作用,提倡毁林造田,需要砍伐大量树木,会破坏生态平衡,造成环境恶化,故D选项不符合这一主题。
4.下列灭火方法不正确的是
A.用锅盖盖灭着火的油锅 B.关闭燃气灶阀门熄灭燃气火苗
C.野炊完毕后用沙子将火焰盖灭 D.电器着火时用自来水扑灭
【答案】D
【解析】A、用锅盖盖灭着火的油锅,隔绝了空气,破坏了燃烧的条件,达到了灭火的目的,A表述正确;
B、关闭燃气灶阀门,隔绝了可燃物,破坏了燃烧的条件,达到了灭火的目的,B表述正确;
C、用沙子将火焰盖灭,隔绝了空气,破坏了燃烧的条件,达到了灭火的目的,C表述正确;
D、水能导电,会造成触电,电器着火时应先切断电源,D表述错误。
故选D。
5.为强化安全意识,提升安全素养,某校举行了消防安全知识竞赛。下列做法正确的是
A.室内起火,打开所有门窗通风
B.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
C.家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风
D.在煤炉上放一壶水能防止CO中毒
【答案】B
【解析】A、室内起火,不能打开所有门窗通风,以防空气流通造成火势蔓延,故A错误;
B、炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖,隔绝空气,达到灭火的目的,故B正确;
C、家中燃气泄漏时,燃气与空气混合后的气体明火、静电、电火花或加热易爆炸,立即打开排风扇会产生电火花,可能会发生爆炸,故C错误;
D、CO在难溶于水,故在煤炉上放一壶水不能防止一氧化碳中毒,故D错误。
故选B。
6.(2024·江苏常州)下列关于化石燃料的说法正确的是( )
A.化石燃料都属于可再生能源 B.煤完全燃烧时不会产生污染
C.石油为原料能制造合成纤维 D.天然气主要成分为一氧化碳
【答案】C
【解析】A、化石燃料包括煤、石油和天然气,化石燃料在短期内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源,说法错误,不符合题意;
B、煤中含有硫元素、氮元素,完全燃烧时生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水会形成酸雨,对环境造成污染,说法错误,不符合题意;
C、以石油为原料能制造合成纤维,说法正确,符合题意。
D、天然气主要成分是甲烷,说法错误,不符合题意。
故选:C。
7.(2024安徽)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭 D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
【答案】D
【解析】金属材料包括纯金属及合金,青铜是合金,属于金属材料,A正确;灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘,B正确;清除可燃物,隔绝空气,使温度降到着火点以下,都能达到灭火目的,所以转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭,C正确;由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳,D错误。
8.(2024云南省卷)下列实验不能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验目的
检验产生的气体探究水的组成
验证面粉在一定条件下能发生爆炸
实验室制取CO2
比较火焰各层温度
实验
【答案】C
【解析】电解水实验中,将带火星的木条放在与电源正极相连的尖嘴管口,观察到木条复燃,证明正极收集到的气体是氧气;将点燃的木条放在与电源负极相连的尖嘴管口,观察到气体燃烧,火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察到有水珠产生,证明负极收集到的气体是氢气,氧气由氧元素组成,氢气由氢元素组成,由此说明水是由氢元素和氧元素组成的,故A实验能达到实验目的,不符合题意;面粉具有可燃性,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐子,快速鼓入大量空气,使面粉充满罐子,会听到“砰”的一声响,伴随一团火光,塑料盖被掀起,说明面粉发生了爆炸,故B实验能达到实验目的,不符合题意;实验室制取二氧化碳时,长颈漏斗下端要伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,由于二氧化碳密度比空气大,所以收集二氧化碳应采用向上排空气法,故C实验不能达到实验目的,符合题意;将小木棍横放在火焰处,约1s后取出,外焰处炭化最明显,焰心处炭化最不明显,说明外焰温度最高,焰心温度最低,可以比较火焰各层温度,故D实验能达到实验目的,不符合题意。
9.(2024·江苏苏州)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2∶1
B.反应②中,生产1.6 kg CH3OH理论上要消耗2.2 kg CO2
C.转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
【答案】C
【解析】反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为2 H2O 2 H2↑ + O2↑,由化学方程式可知,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2∶1,故A说法正确;反应②中,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,根据碳元素质量守恒,则生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为,故B说法正确;反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为2 H2O 2 H2↑ + O2↑ ,反应②为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为CO2 + 3 H2 = CH3OH + H2O,综合方程式为CO2 + H2 + H2O = CH3OH + O2,故转化过程中,H2O和H2虽然可循环转化,但是也需额外补充,故C说法错误;甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为2 CH3OH + 3 O2 2 CO2 + 4 H2O,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为CO2 + 3 H2 = CH3OH + H2O,由化学方程式可知,甲醇和二氧化碳的分子个数比均为1∶1,故等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,可实现“零碳”排放,故D说法正确。
第二部分(非选择题 共42分)
二、填空及简答题(共6小题,每空1分,化学方程式每个2分,计25分)
10.(3分)(2024河南)给某液体加热的操作如图所示。
(1)图中有一处操作错误,请纠正 。
(2)① 酒精灯被点燃,说明可燃物燃烧需满足什么条件 ?
② 加热完毕,要用灯帽盖灭酒精灯,其灭火原理是什么 ?
【答案】(1)加热时,应用酒精灯的外焰
(2)达到燃烧所需的最低温度(着火点) 隔绝空气(或氧气)
【解析】
(1)加热试管中的液体时,因为酒精灯的外焰温度最高,则用酒精灯的外焰加热,液体不超过试管容积的三分之一,试管夹夹在中上部,用手拿试管夹的长柄,试管口斜向上,与水平方向大约成45°夹角,观察图示,则图示没有用酒精灯的外焰加热,加热时,应用酒精灯的外焰;
(2)①可燃物燃烧的三要素为:可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,酒精灯被点燃,说明可燃物燃烧需温度达到燃烧所需的最低温度(着火点);
②加热完毕,要用灯帽盖灭酒精灯,隔绝氧气或空气,达到灭火的目的。
11.(3分)(1)小辉同学帮助妈妈做饭时发现燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色。此时他应该如何调节灶具的进风口 。
(2)他还发现加热冷水,当温度尚未达到沸点时,水中常有气泡冒出。产生这一现象的原因是 。
(3)炒完菜后妈妈关闭燃气阀门,火焰熄灭。该操作依据的灭火原理是 。
【答案】(1)调大进风口(合理即可)
(2)温度升高,气体溶解度减小(合理即可)
(3)隔离(清除)可燃物
【解析】(1)燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,是由于燃气燃烧不充分造成的,此时可将灶具的进风口调大,以利于燃气充分燃烧;
(2)温度越高,气体的溶解度越小,所以加热冷水,当温度尚未达到沸点时,水中常有气泡冒出;
(3)炒完菜后妈妈关闭燃气阀门,火焰熄灭,该方法利用的灭火原理是隔离(清除)可燃物。
12.(6分)下图是水的蒸发与冷凝、水的分解与水的生成的实验。请回答下列问题。
(1)A实验中水蒸发与冷凝过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)B为电解水的实验(夹持仪器已略去),接通直流电源后,能观察到正负极产生的气体体积比为 。
(3)C实验中,点燃氢气前必须进行的操作是 ,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)物理
(2)1:2
(3)验纯 2H2+O22H2O
13.(5分)碳元素是组成许多物质的基本元素。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气,它们都含有碳元素,其中天然气的主要成分是 (写化学式)。
(2)二氧化碳气体一般不支持燃烧,却能支持镁条燃烧,已知镁条在二氧化碳气体中燃烧是一个置换反应,试用化学方程式表示 。
(3)向盛有紫色石蕊试液的试管中通入适量的CO2后试液变红,其原因用化学方程式表示为 。
【答案】(1)CH4
(2)
(3)
【解析】(1)天然气的主要成分是甲烷,化学式为CH4;
(2)二氧化碳与镁在点燃的条件下反应生成氧化镁和碳,故化学方程式为:;
(3))CO2能溶于水并与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变成红色;反应物是二氧化碳和水,生成物是碳酸,所以化学方程式是:CO2+H2O=H2CO3。
14.(5分)中央电视台曾经报道:液化石油气掺入二甲醚()成行业潜规则,液化石油气掺入二甲醚,会导致液化气罐的配件腐蚀加剧,严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的,二甲醚可由合成气(CO和)在一定的条件下制得,其部分生产过程示意图如下:
(1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)用合成气(CO和)在一定的条件下制二甲醚()时,还产生了水。写出电解水的化学方程式: 。
(3)用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离,这是利用两者的 不同。
(4)二甲醚本是一种国家允许使用的替代能源,二甲醚燃烧时是将 转化为热能。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3)沸点
(4)化学能
【解析】(1)天然气属于化石燃料,属于不可再生能源。
(2)一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成二甲醚和水,反应的化学方程式为。
(3)能用蒸馏法将二甲醚和甲醇分离,说明两者的沸点不同。
(4)二甲醚燃烧时是将化学能转化为热能。
15.(4分)(2024河北)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
① 铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
② “两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
【答案】(1)延展 B
(2)3 Fe + 2 O2 Fe3O4
【解析】(1)①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性;
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量,使温度降低到酒精的着火点以下,选B;
(2)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为3 Fe + 2 O2 Fe3O4。
三、实验及探究题(共2小题,每空1分,化学方程式2分一个,计11分)
16.(6分)(2024·四川巴中)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 。
【答案】(1)可以控制反应的发生与停止
(2) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 防止水倒吸,炸裂试管
(3)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
【解析】(1)与装置B相比,装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
装置A中棉花的作用是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;
实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是:防止水倒流,炸裂试管;
(3)装置E中,铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。
17.(5分)(2024·山东青岛)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
【答案】(1)可燃物
(2)温度达到可燃物的着火点 铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧
(3)环保 可燃物与足够浓度的氧气接触
【解析】(1)小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是可燃物,天然气、木材具有可燃性,而水和石头不具有可燃性。
(2)①白磷和红磷都属于可燃物,且都与氧气接触,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
②铜片上的白磷和水中的白磷属于同一种物质,且着火点相同,小红根据铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,白磷燃烧有大量白烟生成,污染环境,图2所示装置是在密闭环境中进行实验,不会污染环境,装置的优点为环保。
②由图3和图4可知:白磷燃烧消耗试管中的氧气,氧气的含量逐渐减少,当氧气浓度小于10%时,白磷不在燃烧,结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物与足够浓度的氧气接触。
四、计算与分析题(共1小题,计6分)
18.(6分)(2024·江苏南通)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是捕集CO2的一种方法。
(1)CO2催化加氢合成CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。以17.6吨CO2为原料反应制得3.2吨CH3OH,计算CO2的转化率。
(CO2的转化率=×100%CO2,请将计算过程写到答题卡上)
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)解:设消耗CO2的质量为x。
则CO2的转化率为
答:CO2的转化率为25%。(4分)
(2)(2分)
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