单元4 再探燃烧与燃料(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲(仁爱科普版2024)
2024-12-09
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学仁爱科普版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 燃烧和灭火,碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.27 MB |
| 发布时间 | 2024-12-09 |
| 更新时间 | 2024-12-09 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49198715.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
单元4 再探燃烧与燃料
考点01 物质的燃烧条件
考点02 缓慢氧化与爆炸
考点03 灭火原理及方法
考点04 化学反应伴随能量变化
考点05 燃料的选择与利用
考点06 化石燃料的认识
考点07 化石燃烧的综合利用
考点08 新能源的开发与利用
▉考点01 物质燃烧的条件
1.探究燃烧的条件
【实验操作】
(1)如图(a),在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
(2)如图(b),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),观察现象。
【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷没有燃烧; b. 白磷在水下燃烧。
【实验分析】如图(a)。
由(1)中红磷与白磷比较,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的 有关。
由(2)中实验,说明:燃烧必须有 。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度 。
2.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的 反应。
3.燃烧的三个条件:
(1)物质具有 ;
(2)可燃物与 (或 )接触;
(3)温度达到该物质燃烧所需的最低 。
▉考点02 缓慢氧化与爆炸
1. 缓慢氧化
(1)定义:室温下,铁在空气中与氧气等物质发生的氧化反应速率较慢,不易察觉,像这种缓慢进行的氧化反应叫 。食物腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等都包含缓慢氧化过程。
(2)自燃:这种由缓慢氧化所引起的自动燃烧叫做 。堆放的稻草、煤炭、粉状金属、棉纱或其他易燃物等,在没有明火的情况下也可能发生自燃就是这个原因。
2. 爆炸
(1)定义:可燃物在有限的空间内 燃烧,就会在短时间内聚积大量的 ,使气体体积迅速膨胀而引起 。
(2)爆炸还包括物理爆炸,它们是 变化。
(3)除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
3. 爆炸极限:可燃性气体可燃物在空气中达到 时,遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围,叫做 。
▉考点03 灭火原理及方法
1.灭火的原理
(1)将可燃物撤离燃烧区,与 隔离;
(2)将燃烧着的可燃物与 隔开;
(3)使用大量的冷却剂(如水、干冰等)让可燃物冷却,使温度降低到 。
2. 防范火险
(1)如果火势很小,可根据起火的原因,采用适当的方法将火扑灭;
(2)如果火势较大,或有蔓延的可能,应立即 ;
(3)被困在火灾区时,要冷静并采取一定的自救措施,如用湿毛巾或衣物 ,低下身子沿墙壁或贴近地面 ,到窗口呼救等。
3.常见灭火器的适用范围
(1)水基型灭火器:扑灭非水溶性可燃性 如汽油、柴油等,以及 燃料,如木材、棉布等燃烧引起的失火;
(2)干粉灭火器:扑灭一般的失火以及 等燃烧引起的失火;
(3)二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、 等处的失火。
▉考点04化学反应伴随能量变化
1.放热反应与吸热反应
(1)化学上把有热量放出的反应称为 。
(2)化学上把吸收热量的反应称为 。
2.吸、放热反应的应用
(1)人利用体内 放出的热量维持 ,提供机体活动所需要的 ;
(2)利用燃料燃烧放出的热量来 、煮熟食物、发电、冶炼金属等;
(3)火力发电厂通过燃料的燃烧产生 ,再将热能转化为 , 再进一步转化为电能,从而实现火力发电。
(4)工业中常用水蒸气通过炽热焦炭生产水煤气(主要成分是 和 ),这一反应是 反应。反应方程式:。
▉考点05 燃料的选择与利用
1.热值:热值表示 1 kg(或 1 m3 )燃料 放出的热量。
2.选择燃料的考虑因素:
(1)需要考虑热值;
(2)还需考虑燃料的 ;
(3)燃烧产物是否 等因素。
3.煤油和氢气燃料
(1)煤油是一种优质的液体燃料:在液体燃料中,煤油不仅 高,而且密度适宜,燃烧性能好,能迅速、稳定、连续地完全燃烧,且由于硫含量 ,燃烧产生的污染 。
(2)氢气的热值是 1.4×108 J · kg-1 ,是目前所有燃料中热值 的燃料,且燃烧产物是水,无污染。因此,液氢和液氧的组合是航天飞行的优良推进剂。但由于氢气沸点 、分子很小、极易蒸发和逃逸,相应的技术要求较高,成本 。
▉考点06 化石燃料的认识
1.化石燃料:煤、石油和 是由深埋于地下的古代动植物遗体,经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料要经过数百万年才能形成,是短期内 能源。
2.煤
(1)也叫煤炭,是人类历史上最早使用的化石燃料之一,是一种复杂的 。煤中含量最高的元素是 ,其次是氢和氧,另外还有少量的 、磷、氮等元素。
(2)煤热值 、分布广、价格相对 ,因此被广泛使用。
3.石油:是一种组成极为复杂的 ,成分以 为主。从油井中开采出来的石油又叫 ,是一种黏稠状液体。
4.煤和石油
(1)煤和石油作为 ,主要利用的是其中所含的 元素发生氧化反应放出的 。
(2)煤、石油等化石燃料的燃烧不仅会释放热量,还会产生温室气体 ,并伴随着烟尘、 、 、氮氧化物(NOx)等有害物质的排放,其中 、氮氧化物会导致 ,对环境造成污染。
(3)燃烧过程中一般只有约 1/3 的能量可以实现有效转化,其他部分则转化为 排出或损耗掉,化石燃料利用效率 。
5.天然气
(1)天然气一般是指在地下自然形成的可燃性气体,主要成分为 。常温常压下,甲烷是一种无色无味的气体,在点燃的条件下与氧气发生反应,生成 和 ,并放出大量的热。
(2)天然气的燃烧效率、热值都比煤和石油 ,且只含 、氢元素,燃烧产物污染较 。
▉考点07 化石燃烧的综合利用
1.化石燃料的作用
化石燃料不仅可以提供人类所需的能量,还可以用于制造 和化工产品以服务人类的生产生活。
2.煤的利用
(1)把煤隔绝空气加热,便会生成焦炭、煤焦油和焦炉气等,此过程称为 。
(2)煤的 、气化或液化所获得的产物在 、农药、化肥、合成材料制造等领域具有重要作用。
3.石油的利用
(1)从油井中开采出来的石油一般不直接用作 ,而是利用其组分的 不同,将其进行分离从而获得不同的 或化工原料,此过程称为 。汽油、 等燃料都是石油分馏的产物。
(2)化学家把石油分馏的产物在一定的条件下进一步转化成各种 ,如乙烯、丙烯等,然后
加工制造成各种产品,如塑料、 、合成橡胶、医药、农药、化肥、炸药及洗涤剂等。
(3)人们称煤是“ ”“黑色的金子”,称石油是“工业的血液”。
▉考点08 新能源的开发与利用
1.人类解决面临的能源短缺及环境问题有两个主要路径:一是 ;二是进一步开发和利用新能源。
2.人类正在开发和利用许多其他能源
(1)太阳能、风能、地热能、潮汐能、 和核能等。
(2)新能源的利用,可以解决部分化石燃料将会耗尽的问题,并在一定程度上减少 。
(3)氢气 ,完全燃烧放出的热量是同质量甲烷的 (液氢完全燃烧放出的热量约为同质量汽油的3倍),且燃烧产物是 ,燃烧过程零碳排放,是最理想的 。
(4)液氢已在火箭、飞船、导弹和 电池等方面得到应用。在氢能源的广泛利用需要解决两个主要问题:一是如何以水、天然气等为原料经济地 ;二是如何 氢气。
1.(2024•北京)下列标志表示“禁止烟火”的是( )
A. B. C. D.
2.(2024•徐州)为探究燃烧的条件,向粘有蜡烛的烧杯中加入水并点燃蜡烛,装置如图。蜡烛燃烧至水面处时熄灭,其主要原因是( )
A.蜡烛与氧气隔绝 B.蜡烛的着火点降低
C.蜡烛没有可燃性 D.燃烧产生二氧化碳
3.(2024•泸州)《汉书》中记载:“高奴县有洧水,可燃”。这里地下冒出的黑色“洧水”指的是( )
A.石油 B.猪油 C.矿泉水 D.盐湖水
3.下列化学变化中,不属于缓慢氧化的是( )
A.天然气燃烧 B.食物腐烂
C.塑料老化 D.钢铁生锈
4.(2024•湖南)花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是( )
A.风箱拉动过程中增加了可燃物 B.手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D.氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
5.(2024•内蒙古)下列有关灭火的说法正确的是( )
A.降低可燃物着火点能达到灭火的目的
B.清除可燃物能达到灭火的目的
C.油锅着火用锅盖盖灭是隔绝可燃物灭火
D.用扇子扇灭蜡烛火焰是隔绝氧气灭火
6.下列物质属于化石燃料的是( )
A.氢气 B.石油 C.乙醇 D.一氧化碳
7.下列能源中属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.潮汐能 C.煤炭 D.水能
8.有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和240℃)如图。下列说法正确的是( )
A.①②处说明燃烧需要可燃物 B.③④处说明燃烧需要氧气
C.①③处说明燃烧需要温度达到着火点 D.①④处燃烧时都能有效避免空气污染
9.随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法不正确的是( )
A.钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B.火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C.火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
D.打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
10.消防安全,人人有责。下列做法正确的是( )
A.室内着火,打开门窗 B.燃气泄漏,开灯检查
C.火灾逃生,匍匐前进 D.加油站内,接打电话
11.贵重设备、精密仪器等失火时,应该使用的灭火器是( )
A.泡沫灭火器 B.干粉灭火器
C.水基型灭火器 D.二氧化碳灭火器
12. 下列叙述中正确的是( )
A.化学反应伴随着能量变化
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.化学反应过程中都会发生放热现象
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
13.(2024•辽宁)下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.用水浇灭燃着的木柴——降低着火点
B.用烧杯罩住点燃的蜡烛,蜡烛熄灭——隔绝空气
C.设置隔离带,防止森林火灾蔓延——降低温度
D.红磷放置在空气中没有燃烧——红磷不是可燃物
14.(2024•湖南)绿色能源助力新质生产力的发展。从环保的角度考虑,下列燃料中最理想的是( )
A.煤 B.汽油 C.柴油 D.氢气
15.能源是人类生活的重要物质,关于能源的说法正确的是( )
A.水能、风能、潮汐能、太阳能、核能都是清洁能源
B.石油具有多种用途,是一种重要化工原料也是一种清洁能源
C.风能的利用比较困难,因为它捕捉困难
D.我国能源丰富可以尽情使用
16.(2024•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
17.下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是( )
A.煤燃烧放出大量的热,因此煤只适宜作燃料
B.在汽油中加入一定比例的乙醇,使燃料燃烧更充分,可减少环境污染
C.煤的综合利用措施主要是化学变化,从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化
D.人类必须节约使用能源,并大力开发、利用新能源
18.我国的煤炭资源丰富,但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术,用煤和水制取甲醇对我国具有重要意义。其主要流程如图:
关于该流程,下列说法不正确的是( )
A.煤炭是混合物 B.汽化炉中发生的是物理变化
C.冷却器的作用之一,是将水蒸气冷凝 D.该流程中,水可以循环利用
19.火柴是实验室常见的点火用品。
(1)火柴头摩擦火柴盒侧面的擦火皮,引燃擦火皮上的红磷,产生大量白烟,白烟的主要成分是 (写化学式)。
(2)红磷燃烧放热,引发火柴头上的氯酸钾发生反应释放出氧气,这里主要是利用了氧气 的作用。
(3)从燃烧的角度,火柴棒属于“燃烧条件”中的 。
20.今年我国渤海再度发现亿吨级大油田,彰显了我国强盛的综合实力。石油炼制得到汽油柴油、煤油等产品的过程,是利用了各成分的 不同;石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源;当机动车使用汽油、柴油等燃油行驶时,是将 转化为机械能。
21.能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题:
(1)化石燃料主要包括煤、石油和 ;
(2)化石燃料的主要成分都是 ,燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应,生成甲烷(CH4)和水,这是实现碳中和的有效手段之一,该反应的化学方程式是 ;
(3)通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 。
A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质
C.煤是重要的化工原料,要科学合理地使用
D.人类只能通过燃料燃烧获取能量
22.同学们学习了燃烧与灭火后,在实验室设计并完成了如图实验,以探究灭火的原理。实验方法:点燃3支蜡烛,在其中一支蜡烛上扣一个烧杯,将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中,然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠和盐酸。
(1)实验原理:Ⅲ中反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:Ⅱ中蜡烛正常燃烧,Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭,Ⅲ中的现象还有 。
(3)问题与交流:Ⅲ中的操作,可能造成的结果是 。
23.红磷和白磷是初中化学实验中常见的药品,某活动小组探究燃烧条件的装置如图所示。(温馨提示:白磷的着火点40℃,红磷的着火点240℃,白磷燃烧后的产物有毒)
(1)观察到的现象有:
A.试管中白磷燃烧; B.水中白磷未燃烧;
C.试管中红磷未燃烧; D.试管连接的气球先变大后变小
由现象 (填字母)可以得出燃烧需要接触氧气。
由现象 (填字母)可以得出燃烧需要温度达到着火点。
(2)探究该实验应用的实验方法为: ;与教材中的探究燃烧条件的装置相比,此套装置的优点是 (答一条即可)。
24.我国把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,科技助力中国在航天、能源、交通、生活等多个领域的飞速发展,运用所学化学知识,就相关问题表达观点,完成下面小题。
(1)“神舟17号”载人航天飞船发射圆满成功,承载着中华民族百年飞天梦更进一步!航天员头盔面窗两层之间充有高纯氮气,工业上可利用氮气和氧气的 不同分离出氮气。在中国空间站天和核心舱内,由电解水产生的氧气解决了航天员呼吸耗氧问题,电解水是 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)为落实服务国家“双碳”战略,加速向绿色新能源转型,内蒙古已经建成了第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的风电、光伏基地项目。光伏发电利用的是半导体界面的光生伏特效应,能量转化方式为 转化为电能。与传统火力发电相比,光伏发电的优点是 节 。(写一条即可)
25.阅读下列材料,回答相关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如,可以利用太阳能将水转化为其他物质,某种光分解水的过程如图一所示,产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇)。也可以在太阳光照下,通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
(1)写出图一转化过程的总反应方程式 ,与电解水相比,该方法的优点是 。
(2)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为 能;太阳能燃料中的H2完全燃烧的方程式为 ,该反应与图一所示的反应都能够说明水是由 组成的。
(3)下列说法正确的是 (填字母标号)。
A.能源结构向多元、清洁、低碳转型
B.太阳能属于不可再生能源
C.生活中的废热无法利用
D.化学与新能源开发密切相关
(
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单元4 再探燃烧与燃料
考点01 物质的燃烧条件
考点02 缓慢氧化与爆炸
考点03 灭火原理及方法
考点04 化学反应伴随能量变化
考点05 燃料的选择与利用
考点06 化石燃料的认识
考点07 化石燃烧的综合利用
考点08 新能源的开发与利用
▉考点01 物质燃烧的条件
1.探究燃烧的条件
【实验操作】
(1)如图(a),在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
(2)如图(b),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),观察现象。
【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷没有燃烧; b. 白磷在水下燃烧。
【实验分析】如图(a)。
由(1)中红磷与白磷比较,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的 温度 有关。
由(2)中实验,说明:燃烧必须有 氧气(空气) 。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度 达到着火点 。
2.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的 氧化 反应。
3.燃烧的三个条件:
(1)物质具有 可燃性 ;
(2)可燃物与 氧气 (或 空气 )接触;
(3)温度达到该物质燃烧所需的最低 温度 。
▉考点02 缓慢氧化与爆炸
1. 缓慢氧化
(1)定义:室温下,铁在空气中与氧气等物质发生的氧化反应速率较慢,不易察觉,像这种缓慢进行的氧化反应叫 缓慢氧化 。食物腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等都包含缓慢氧化过程。
(2)自燃:这种由缓慢氧化所引起的自动燃烧叫做 自燃 。堆放的稻草、煤炭、粉状金属、棉纱或其他易燃物等,在没有明火的情况下也可能发生自燃就是这个原因。
2. 爆炸
(1)定义:可燃物在有限的空间内 急剧地 燃烧,就会在短时间内聚积大量的 热 ,使气体体积迅速膨胀而引起 爆炸 。
(2)爆炸还包括物理爆炸,它们是 物理 变化。
(3)除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
3. 爆炸极限:可燃性气体可燃物在空气中达到 一定的含量 时,遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围,叫做 爆炸极限 。
▉考点03 灭火原理及方法
1.灭火的原理
(1)将可燃物撤离燃烧区,与 火源 隔离;
(2)将燃烧着的可燃物与 空气 隔开;
(3)使用大量的冷却剂(如水、干冰等)让可燃物冷却,使温度降低到 着火点以下 。
2. 防范火险
(1)如果火势很小,可根据起火的原因,采用适当的方法将火扑灭;
(2)如果火势较大,或有蔓延的可能,应立即 拨打火警电话“119” ;
(3)被困在火灾区时,要冷静并采取一定的自救措施,如用湿毛巾或衣物 捂住口鼻 ,低下身子沿墙壁或贴近地面 跑出火灾区 ,到窗口呼救等。
3.常见灭火器的适用范围
(1)水基型灭火器:扑灭非水溶性可燃性 液体 如汽油、柴油等,以及 固体 燃料,如木材、棉布等燃烧引起的失火;
(2)干粉灭火器:扑灭一般的失火以及 油与气 等燃烧引起的失火;
(3)二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、 精密仪器 等处的失火。
▉考点04化学反应伴随能量变化
1.放热反应与吸热反应
(1)化学上把有热量放出的反应称为 放热反应 。
(2)化学上把吸收热量的反应称为 吸热反应 。
2.吸、放热反应的应用
(1)人利用体内 化学反应 放出的热量维持 体温 ,提供机体活动所需要的 能量 ;
(2)利用燃料燃烧放出的热量来 取暖 、煮熟食物、发电、冶炼金属等;
(3)火力发电厂通过燃料的燃烧产生 热能 ,再将热能转化为 机械能 , 机械能 再进一步转化为电能,从而实现火力发电。
(4)工业中常用水蒸气通过炽热焦炭生产水煤气(主要成分是 氢气 和 一氧化碳 ),这一反应是 吸热 反应。反应方程式:。
▉考点05 燃料的选择与利用
1.热值:热值表示 1 kg(或 1 m3 )燃料 完全燃烧 放出的热量。
2.选择燃料的考虑因素:
(1)需要考虑热值;
(2)还需考虑燃料的 价格 ;
(3)燃烧产物是否 污染环境 等因素。
3.煤油和氢气燃料
(1)煤油是一种优质的液体燃料:在液体燃料中,煤油不仅 热值 高,而且密度适宜,燃烧性能好,能迅速、稳定、连续地完全燃烧,且由于硫含量 较低 ,燃烧产生的污染 较少 。
(2)氢气的热值是 1.4×108 J · kg-1 ,是目前所有燃料中热值 最高 的燃料,且燃烧产物是水,无污染。因此,液氢和液氧的组合是航天飞行的优良推进剂。但由于氢气沸点 很低 、分子很小、极易蒸发和逃逸,相应的技术要求较高,成本 较高 。
▉考点06 化石燃料的认识
1.化石燃料:煤、石油和 天然气 是由深埋于地下的古代动植物遗体,经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料要经过数百万年才能形成,是短期内 不可再生 能源。
2.煤
(1)也叫煤炭,是人类历史上最早使用的化石燃料之一,是一种复杂的 混合物 。煤中含量最高的元素是 碳 ,其次是氢和氧,另外还有少量的 硫 、磷、氮等元素。
(2)煤热值 高 、分布广、价格相对 便宜 ,因此被广泛使用。
3.石油:是一种组成极为复杂的 混合物 ,成分以 碳氢化合物 为主。从油井中开采出来的石油又叫 原油 ,是一种黏稠状液体。
4.煤和石油
(1)煤和石油作为 燃料 ,主要利用的是其中所含的 碳 元素发生氧化反应放出的 热量 。
(2)煤、石油等化石燃料的燃烧不仅会释放热量,还会产生温室气体 二氧化碳(CO2) ,并伴随着烟尘、一氧化碳(CO) 、 二氧化硫(SO2) 、氮氧化物(NOx)等有害物质的排放,其中 二氧化硫 、氮氧化物会导致 酸雨 ,对环境造成污染。
(3)燃烧过程中一般只有约 1/3 的能量可以实现有效转化,其他部分则转化为 废热 排出或损耗掉,化石燃料利用效率 不高 。
5.天然气
(1)天然气一般是指在地下自然形成的可燃性气体,主要成分为 甲烷(CH4) 。常温常压下,甲烷是一种无色无味的气体,在点燃的条件下与氧气发生反应,生成 二氧化碳 和 水 ,并放出大量的热。
(2)天然气的燃烧效率、热值都比煤和石油 高 ,且只含 碳 、氢元素,燃烧产物污染较 小 。
▉考点07 化石燃烧的综合利用
1.化石燃料的作用
化石燃料不仅可以提供人类所需的能量,还可以用于制造 化工原料 和化工产品以服务人类的生产生活。
2.煤的利用
(1)把煤隔绝空气加热,便会生成焦炭、煤焦油和焦炉气等,此过程称为 煤的干馏 。
(2)煤的 干馏 、气化或液化所获得的产物在 医药 、农药、化肥、合成材料制造等领域具有重要作用。
3.石油的利用
(1)从油井中开采出来的石油一般不直接用作 燃料 ,而是利用其组分的 沸点 不同,将其进行分离从而获得不同的 燃料 或化工原料,此过程称为 石油的分馏 。汽油、 柴油 等燃料都是石油分馏的产物。
(2)化学家把石油分馏的产物在一定的条件下进一步转化成各种 化工原料 ,如乙烯、丙烯等,然后
加工制造成各种产品,如塑料、 合成纤维 、合成橡胶、医药、农药、化肥、炸药及洗涤剂等。
(3)人们称煤是“ 工业的粮食 ”“黑色的金子”,称石油是“工业的血液”。
▉考点08 新能源的开发与利用
1.人类解决面临的能源短缺及环境问题有两个主要路径:一是 节约能源 ;二是进一步开发和利用新能源。
2.人类正在开发和利用许多其他能源
(1)太阳能、风能、地热能、潮汐能、 生物质能 和核能等。
(2)新能源的利用,可以解决部分化石燃料将会耗尽的问题,并在一定程度上减少 环境污染 。
(3)氢气 无毒 ,完全燃烧放出的热量是同质量甲烷的 2倍多 (液氢完全燃烧放出的热量约为同质量汽油的3倍),且燃烧产物是 水 ,燃烧过程零碳排放,是最理想的 清洁燃料 。
(4)液氢已在火箭、飞船、导弹和 氢燃料 电池等方面得到应用。在氢能源的广泛利用需要解决两个主要问题:一是如何以水、天然气等为原料经济地 制取氢气 ;二是如何 储运 氢气。
1.(2024•北京)下列标志表示“禁止烟火”的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、图中所示标志是腐蚀品标志,故选项错误。
B、图中所示标志是禁止烟火标志,故选项正确。
C、图中所示标志是爆炸品标志,故选项错误。
D、图中所示标志是禁止放易燃物标志,故选项错误。故选:B。
2.(2024•徐州)为探究燃烧的条件,向粘有蜡烛的烧杯中加入水并点燃蜡烛,装置如图。蜡烛燃烧至水面处时熄灭,其主要原因是( )
A.蜡烛与氧气隔绝 B.蜡烛的着火点降低
C.蜡烛没有可燃性 D.燃烧产生二氧化碳
【答案】A
【解析】A、向粘有蜡烛的烧杯中加入水并点燃蜡烛,蜡烛燃烧至水面处时熄灭,是因为水使蜡烛和氧气隔绝,故选项正确。
B、着火点是物质本身固有的属性,蜡烛的着火点没有降低,故选项错误。
C、蜡烛具有可燃性,故选项错误。
D、蜡烛燃烧至水面处时熄灭,不是因为燃烧产生二氧化碳,故选项错误。故选:A。
3.(2024•泸州)《汉书》中记载:“高奴县有洧水,可燃”。这里地下冒出的黑色“洧水”指的是( )
A.石油 B.猪油 C.矿泉水 D.盐湖水
【答案】A
【解析】石油是从有机物质中形成的,包括植物、动物和微生物残骸。在这些有机物质死亡之后,它们逐渐被埋在深层的沉积岩层中,受到地热和地压的作用,随着时间的推移,这些有机物质发生了化学反应,最终形成了石油,石油为黑色液体,可燃,故这里地下冒出的黑色“洧水”指的是石油。故选:A。
3.下列化学变化中,不属于缓慢氧化的是( )
A.天然气燃烧 B.食物腐烂
C.塑料老化 D.钢铁生锈
【答案】A
【解析】A、天然气燃烧是剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,故A正确;
B、食物腐烂是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,故B错;
C、塑料老化是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,故C错;
D、钢铁生锈是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,故D错。故选:A。
4.(2024•湖南)花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是( )
A.风箱拉动过程中增加了可燃物 B.手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D.氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
【答案】B
【解析】A、风箱拉动过程中没有增加可燃物,选项说法错误;
B、手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气,使煤发生充分燃烧,放出更多的热量,选项说法正确;
C、火炉烧得旺是因为补充了充足的氧气,而不是降低了煤的着火点,选项说法错误;
D、氧气能支持燃烧,说明氧气具有助燃性,氧气没有可燃性,选项说法错误。故选:B。
5.(2024•内蒙古)下列有关灭火的说法正确的是( )
A.降低可燃物着火点能达到灭火的目的
B.清除可燃物能达到灭火的目的
C.油锅着火用锅盖盖灭是隔绝可燃物灭火
D.用扇子扇灭蜡烛火焰是隔绝氧气灭火
【答案】B
【解析】A、可使温度降到可燃物的着火点以下达到灭火的目的,不能降低可燃物着火点,故选项说法错误。
B、清除可燃物,能达到灭火的目的,故选项说法正确。
C、油锅着火用锅盖盖灭,利用的是隔绝氧气灭火的原理,故选项说法错误。
D、用扇子扇灭蜡烛火焰,吹走了蜡烛火焰的热量,从而降低了蜡烛的温度,其灭火原理是使温度降到着火点以下,故选项说法错误。故选:B。
6.下列物质属于化石燃料的是( )
A.氢气 B.石油 C.乙醇 D.一氧化碳
【答案】B
【解析】 三大化石燃料包括煤、石油、天然气,化石燃料属于不可再生能源。故选B。
7.下列能源中属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.潮汐能 C.煤炭 D.水能
【答案】C
【解析】A、太阳能属于可再生能源,故A错误。
B、潮汐能属于可再生能源,故B错误。
C、煤炭属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故C正确。
D、水能属于可再生能源,故D错误。故选:C。
8.有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和240℃)如图。下列说法正确的是( )
A.①②处说明燃烧需要可燃物 B.③④处说明燃烧需要氧气
C.①③处说明燃烧需要温度达到着火点 D.①④处燃烧时都能有效避免空气污染
【答案】B
【解析】①②处,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,薄铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触,温度能达到白磷的着火点,温度没有达到红磷的着火点,说明燃烧需要温度达到着火点,说法错误;通氧气前,水中的白磷不能燃烧,通氧气后,水中的白磷能燃烧,③④处说明燃烧需要氧气,说法正确;①③处,铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不能燃烧,薄铜片上的白磷能与氧气接触,水中的白磷不能与氧气接触,说明燃烧需要与氧气接触,说法错误;④处燃烧时,水能吸收生成的五氧化二磷,能有效避免空气污染,①处燃烧时产生的五氧化二磷逸散到空气中,不能有效避免空气污染,说法错误。
故选B。
9.随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法不正确的是( )
A.钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B.火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C.火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
D.打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
【答案】C
【解析】A、钻木取火,“钻”进行了摩擦,摩擦的过程要放热,“钻”为取火提供了热量,故A正确;
B、火折子,吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物氧气,故B正确;
C、着火点是物质本身所具有的一种属性,是不能改变的,故C错误;
D、打火机,转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小,故D正确。故选:C。
10.消防安全,人人有责。下列做法正确的是( )
A.室内着火,打开门窗 B.燃气泄漏,开灯检查
C.火灾逃生,匍匐前进 D.加油站内,接打电话
【答案】C
【解析】室内着火,不能打开门窗,否则空气流通,使氧气更充足,火势更旺,会导致火势迅速蔓延,不利于灭火,说法错误。燃气泄漏,开灯检查,会产生电火花,可能会发生爆炸,说法错误。气体受热密度变小,有毒气体上升聚集在高处,故火灾逃生,匍匐前进,法正确。加油站内,接打电话,会产生电火花,可能会发生爆炸,说法错误。故选C。
11.贵重设备、精密仪器等失火时,应该使用的灭火器是( )
A.泡沫灭火器 B.干粉灭火器
C.水基型灭火器 D.二氧化碳灭火器
【答案】D
【解析】A、泡沫灭火器灭火时,会喷射出泡沫,损坏贵重设备、精密仪器,故选项错误。
B、干粉灭火器用来扑灭一般火灾,还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火,故选项错误。
C、水基型灭火器用来扑灭非水溶性可燃性液体,以及固体材料引起的失火,故选项错误。
D、二氧化碳灭火器灭火时不会留下任何残留物质而使资料、设备损坏,可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火,故选项正确。故选:D。
12. 下列叙述中正确的是( )
A.化学反应伴随着能量变化
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.化学反应过程中都会发生放热现象
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
【答案】A
【解析】A、化学反应伴随着能量变化,通常伴随着热量的变化,故选项说法正确。
B、在化学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量,如生石灰与水反应,故选项说法错误。
C、化学反应过程中不是都会发生放热现象,也能发生吸热现象,故选项说法错误。
D、人类利用的能量不都是通过化学反应获得的,也可能是通过物理变化获得的,如利用太阳能,故选项说法错误。故选:A。
13.(2024•辽宁)下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.用水浇灭燃着的木柴——降低着火点
B.用烧杯罩住点燃的蜡烛,蜡烛熄灭——隔绝空气
C.设置隔离带,防止森林火灾蔓延——降低温度
D.红磷放置在空气中没有燃烧——红磷不是可燃物
【答案】B
【解析】A、用水浇灭燃着的木柴,其灭火原理是使温度降到可燃物的着火点以下,而不是降低着火点,故选项说法错误。
B、用烧杯罩住点燃的蜡烛,蜡烛熄灭,其灭火原理是隔绝空气,故选项说法正确。
C、设置隔离带,防止森林火灾蔓延,其灭火原理是隔离可燃物,故选项说法错误。
D、红磷放置在空气中没有燃烧,是因为温度没有达到红磷的着火点,故选项说法错误。
故选:B。
14.(2024•湖南)绿色能源助力新质生产力的发展。从环保的角度考虑,下列燃料中最理想的是( )
A.煤 B.汽油 C.柴油 D.氢气
【答案】D
【解析】A、煤燃烧会产生二氧化碳,加重温室效应,产生的一氧化碳、二氧化硫等气体以及可吸入颗粒,会污染空气,故选项错误。
B、汽油燃烧会产生二氧化碳,加重温室效应,产生的一氧化碳、氮氧化物等气体以及可吸入颗粒,会污染空气,故选项错误。
C、柴油燃烧会产生二氧化碳,加重温室效应,产生的一氧化碳、氮氧化物等气体以及可吸入颗粒,会污染空气,故选项错误。
D、氢气燃烧生成水,对环境没有污染,是最理想的燃料,故选项正确。故选:D。
15.能源是人类生活的重要物质,关于能源的说法正确的是( )
A.水能、风能、潮汐能、太阳能、核能都是清洁能源
B.石油具有多种用途,是一种重要化工原料也是一种清洁能源
C.风能的利用比较困难,因为它捕捉困难
D.我国能源丰富可以尽情使用
【答案】A
【解析】A、水能、风能、潮汐能、太阳能、核能等在使用时,不会对环境造成污染,属于清洁能源,故选项说法正确。
B、石油具有多种用途,是一种重要化工原料,但石油燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等空气污染物,不是一种清洁能源,故选项说法错误。
C、现在人们风能的利用经验丰富,产业和基础设施发展较成熟,故选项说法错误。
D、我国能源丰富,但很多能源属于不可再生资源,要合理使用,故选项说法错误。故选:A。
16.(2024•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、化石燃料不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故选项说法错误。
B、煤完全燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等,会产生污染,故选项说法错误。
C、石油主要成分是碳、氢的化合物,石油为原料能制造合成纤维,故选项说法正确。
D、天然气主要成分是甲烷,故选项说法错误。
故选:C。
17.下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是( )
A.煤燃烧放出大量的热,因此煤只适宜作燃料
B.在汽油中加入一定比例的乙醇,使燃料燃烧更充分,可减少环境污染
C.煤的综合利用措施主要是化学变化,从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化
D.人类必须节约使用能源,并大力开发、利用新能源
【答案】A
【解析A.煤确实是一种重要的燃料,燃烧时能放出大量的热,但煤的利用并不仅限于此,煤还可以经过干馏等化学变化转化为焦炭、煤焦油、焦炉气等,这些产品具有广泛的用途,如焦炭可用于冶金,煤焦油是合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、染料、医药、炸药等的重要原料,焦炉气可用作燃料和化工原料,叙述错误,符合题意;
B.乙醇是一种可再生能源,燃烧时产生的污染物较少,在汽油中加入一定比例的乙醇,可以形成乙醇汽油,乙醇汽油的燃烧更充分,产生的污染物如一氧化碳、碳氢化合物等也较少,因此可以减少环境污染,叙述正确,不符合题意;
C.煤的综合利用主要是通过化学变化将煤转化为其他有价值的产品,而从石油中分离出汽油、柴油等则是根据石油中各成分的沸点不同进行分离,这个过程中没有新物质生成,属于物理变化,叙述正确,不符合题意;
D.随着人类社会的发展,对能源的需求越来越大,然而,地球上的能源是有限的,特别是化石能源如煤、石油、天然气等,它们的储量正在逐渐减少,同时,化石能源的燃烧还会产生大量的污染物,对环境造成严重的破坏,因此,人类必须节约使用能源,并大力开发、利用新能源如太阳能、风能、水能等,这些新能源具有清洁、可再生的优点,是未来能源发展的重要方向,叙述正确,不符合题意;
故选:A。
18.我国的煤炭资源丰富,但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术,用煤和水制取甲醇对我国具有重要意义。其主要流程如图:
关于该流程,下列说法不正确的是( )
A.煤炭是混合物 B.汽化炉中发生的是物理变化
C.冷却器的作用之一,是将水蒸气冷凝 D.该流程中,水可以循环利用
【答案】B
【解析A、煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,此外,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机 矿物质,故A正确,
B、汽化炉内发生的反应是碳与水在1500℃时,生成氢气和一氧化碳,此过程中有新物质生成,属于化学变化,故B错误;
C、根据流程图可知,冷却器的作用之一,是将水蒸气冷凝,故C正确;
D、流程中水在汽化炉中用作反应物,未反应的水经冷凝后又送回汽化炉,可循环使用,故D正确;
故选:B。
19.火柴是实验室常见的点火用品。
(1)火柴头摩擦火柴盒侧面的擦火皮,引燃擦火皮上的红磷,产生大量白烟,白烟的主要成分是 (写化学式)。
(2)红磷燃烧放热,引发火柴头上的氯酸钾发生反应释放出氧气,这里主要是利用了氧气 的作用。
(3)从燃烧的角度,火柴棒属于“燃烧条件”中的 。
【答案】(1)P2O5;(2)支持燃烧;(3)可燃物
【解析】(1)火柴头摩擦火柴盒侧面的擦火皮,引燃擦火皮上的红磷,产生大量白烟,白烟的主要成分是五氧化二磷。
(2)红磷燃烧放热,引发火柴头上的氯酸钾发生反应释放出氧气,这里主要利用了氧气支持燃烧的作用。
(3)从燃烧的角度,火柴棒属于“燃烧条件”中的可燃物。
20.今年我国渤海再度发现亿吨级大油田,彰显了我国强盛的综合实力。石油炼制得到汽油柴油、煤油等产品的过程,是利用了各成分的 不同;石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源;当机动车使用汽油、柴油等燃油行驶时,是将 转化为机械能。
【答案】沸点;不可再生;化学能
【解析】石油炼制得到汽油柴油、煤油等产品的过程,是利用了各成分的沸点不同;石油属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;当机动车使用汽油、柴油等燃油行驶时,是将化学能转化为机械能。
21.能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题:
(1)化石燃料主要包括煤、石油和 ;
(2)化石燃料的主要成分都是 ,燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应,生成甲烷(CH4)和水,这是实现碳中和的有效手段之一,该反应的化学方程式是 ;
(3)通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 。
A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质
C.煤是重要的化工原料,要科学合理地使用
D.人类只能通过燃料燃烧获取能量
【答案】(1)天然气;
(2)碳氢化合物;沸点;CO2+4H2CH4+2H2O;
(3)C
【解析(1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气;故答案为:天然气;
(2)化石燃料的主要成分都是碳氢化合物;利用石油各组分的沸点不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应,生成甲烷(CH4)和水,该反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O;故答案为:碳氢化合物;沸点;CO2+4H2CH4+2H2O;
(3)A.将煤加工成焦炭的变化中有新物质生成,属于化学变化,选项说法错误;
B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气的成分之一,不是空气污染物,选项说法错误;
C.煤是重要的化工原料,要科学合理地使用,选项说法正确;
D.人类获取能量的途径很多,如太阳能、风能等,选项说法错误。故答案为:C。
22.同学们学习了燃烧与灭火后,在实验室设计并完成了如图实验,以探究灭火的原理。实验方法:点燃3支蜡烛,在其中一支蜡烛上扣一个烧杯,将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中,然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠和盐酸。
(1)实验原理:Ⅲ中反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:Ⅱ中蜡烛正常燃烧,Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭,Ⅲ中的现象还有 。
(3)问题与交流:Ⅲ中的操作,可能造成的结果是 。
【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCI+H2O+CO2↑;
(2)产生大量气泡;
(3)盐酸洒出或Ⅲ中蜡烛没熄灭(合理即可)
【解析】(1)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑;
(2)碳酸钠和盐酸反应能生成大量的二氧化碳气泡,二氧化碳能使燃烧的蜡烛熄灭;
(3)向烧杯中倾倒液体时,试剂瓶口未紧靠烧杯口,可能造成的后果是盐酸洒出或Ⅲ中蜡烛没熄灭。
23.红磷和白磷是初中化学实验中常见的药品,某活动小组探究燃烧条件的装置如图所示。(温馨提示:白磷的着火点40℃,红磷的着火点240℃,白磷燃烧后的产物有毒)
(1)观察到的现象有:
A.试管中白磷燃烧; B.水中白磷未燃烧;
C.试管中红磷未燃烧; D.试管连接的气球先变大后变小
由现象 (填字母)可以得出燃烧需要接触氧气。
由现象 (填字母)可以得出燃烧需要温度达到着火点。
(2)探究该实验应用的实验方法为: ;与教材中的探究燃烧条件的装置相比,此套装置的优点是 (答一条即可)。
【答案】(1)AB;AC。
(2)控制变量法;操作更简便
【解析】(1)A、B温度都达到了着火点,但一个与氧气接触,一个在水下与氧气不接触,所以验证的条件是否与氧气接触;
A、C都与氧气接触,一个是白磷达到了着火点燃烧了,一个是红磷没达到着火点没有燃烧,所以验证条件是否达到着火点;
(2)由图可知,A、B实验的可燃物都是白磷,周围温度都是80℃,如果白磷的形状和质量相同,唯一不同的是试管中的白磷接触空气中的氧气,热水中的白磷几乎没有接触空气中的氧气,采用的是控制变量法,探究的是燃烧需要接触氧气,A、C周围温度都是80℃,分别放在试管型号和规格相同的试管里接触氧气,如果白磷和红磷的形状和质量相同,唯一不同的是白磷的着火点40℃,热水达到了白磷的着火点,红磷的着火点240℃,热水达不到红磷的着火点,采用的是控制变量法,探究的是燃烧需要温度达到着火点;该装置的优点是操作更简便,装有白磷的试管用橡胶塞和气球密封了,白磷燃烧,产生的有毒产物对空气的污染小了,更安全了。
24.我国把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,科技助力中国在航天、能源、交通、生活等多个领域的飞速发展,运用所学化学知识,就相关问题表达观点,完成下面小题。
(1)“神舟17号”载人航天飞船发射圆满成功,承载着中华民族百年飞天梦更进一步!航天员头盔面窗两层之间充有高纯氮气,工业上可利用氮气和氧气的 不同分离出氮气。在中国空间站天和核心舱内,由电解水产生的氧气解决了航天员呼吸耗氧问题,电解水是 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)为落实服务国家“双碳”战略,加速向绿色新能源转型,内蒙古已经建成了第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的风电、光伏基地项目。光伏发电利用的是半导体界面的光生伏特效应,能量转化方式为 转化为电能。与传统火力发电相比,光伏发电的优点是 节 。(写一条即可)
【答案】(1)沸点;化学;(2)光能转化为电能;节约资源
【解析(1)工业上可利用氮气和氧气的沸点不同分离出氮气;在中国空间站天和核心舱内,由电解水产生的氧气解决了航天员呼吸耗氧问题,水在通电的条件下生成氢气和氧气,所以电解水是化学变化;
(2)光伏发电利用的是半导体界面的光生伏特效应,能量转化方式为:光能转化为电能。与传统火力发电相比,光伏发电的优点是节约资源。
25.阅读下列材料,回答相关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如,可以利用太阳能将水转化为其他物质,某种光分解水的过程如图一所示,产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇)。也可以在太阳光照下,通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
(1)写出图一转化过程的总反应方程式 ,与电解水相比,该方法的优点是 。
(2)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为 能;太阳能燃料中的H2完全燃烧的方程式为 ,该反应与图一所示的反应都能够说明水是由 组成的。
(3)下列说法正确的是 (填字母标号)。
A.能源结构向多元、清洁、低碳转型
B.太阳能属于不可再生能源
C.生活中的废热无法利用
D.化学与新能源开发密切相关
【答案】(1)2H2O2H2↑+O2↑;利用太阳能电解水得到氢气和氧气,节约能源;
(2)化学;2H2+O22H2O;氢元素和氧元素;
(3)AD。
【解析(1)由图可知,图一转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和FeO,其中FeO作为反应催化剂,Fe3O4是FeO参与反应的中间体,所以该反应是水在氧化亚铁做催化剂和光照条件下,分解为氢气和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;与电解水相比,该方法的优点是利用太阳能电解水得到氢气和氧气,节约能源。
(2)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为化学能;在太阳光照下,将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料,氢气和氧气点燃生成水,化学方程式为2H2+O22H2O;氢气和氧气点燃生成水,说明了水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)A、能源结构向多元、清洁、低碳转型,利于减少化石燃料燃烧保护环境,正确;
B、太阳能属于可再生能源,错误;
C、可利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的热来发电,故生活中的废热可以利用,错误;
D、在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用,化学与新能源开发密切相关,正确。
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