内容正文:
专题八 科普阅读题
1. [2024·北京]阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度O2,供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和
制氧机。
氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得,该方法利用物质的沸点
差异,从空气中分离出O2。
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制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料
有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理如图①所示。
变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别
将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图
②所示(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。
吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机
体造成不良影响,因此不能盲目吸氧。
(原文作者刘应书、汪波等,有删改)
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依据文章内容回答下列问题。
(1)供氧方式主要有 (写出一种即可)。
(2)深冷法制氧利用了物质的 (选填“物理性质”或
“化学性质”)差异。
(3)图①中,表示氧分子变成氧原子的是 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或
“Ⅲ”)。
氧气瓶(或氧气袋或制氧机)
物理性质
Ⅱ
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(4)由图②可知,25℃时,吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据
是
。
(5)判断下列说法是否正确(选填“对”或“错”)。
①氧气瓶中的O2一般用深冷法制得。
②健康人不能盲目吸氧。
在相同温度下,随着吸附压的增大,N2和O2的吸附量差值逐渐增
大
对
对
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2. [2024·枣庄]阅读下面科普短文。
氨(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解了耕地资源有
限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。最初,为了找
到合成氨反应合适的催化剂,人们做了数千次实验,发现铁触媒效
果较好。在铁触媒作用下,工业上用体积比为1∶3的氮气和氢气合
成氨,当反应中氨的含量不再发生变化时,测得氨的含量分别与温
度和压强的关系如图所示。
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随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,其能源化应用成为研
究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更
理想的能源,二者在相同条件下的物性参数对比见下表。
表:氢气和氨气的物性参数对比
物性参数 H2 NH3
颜色、气味 无色、无臭 无色、刺激性气味
沸点/℃ -252.9 -33.5
水中溶解度 难溶于水 极易溶于水
燃烧热/(kJ·L-1) 12.77 17.10
爆炸极限/% 4~75 16~25
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回答下列问题:
(1)向氨的水溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红,说明氨是一种
(选填“酸性”“中性”或“碱性”)肥料。
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料N2,该过程发生的是
(选填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)上述材料中合成氨反应合适的催化剂是 。
碱性
物
理变化
铁触媒
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(4)按下列条件进行合成氨反应,最终氨的含量最高的是 (填序
号)。
A. 2×105Pa、300℃ B. 2×105Pa、500℃
C. 4×105Pa、300℃ D. 4×105Pa、500℃
(5)一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是N2和H2O,反应的化学方
程式为: 。根据表等相关信息,氨
替代氢气作为燃料的优点有
(答一点即可)。
C
4NH3+3O2 2N2+6H2O
氨气的爆炸极限范围比氢气小(或氨气的
燃烧热比氢气大或便于运输储存)
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3. 阅读下面科普短文。
天然气不仅是优质的能量来源,还是宝贵的化工资源。经过多年努
力,我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。
方法一:煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和
“甲烷化催化剂”的作用下,一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应
生成甲烷,其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着
至关重要的作用。
方法二:开发煤层气。煤层气指储存在煤层中,以甲烷为主要成分
的烃类物质,俗称“瓦斯”,是与煤伴生、共生的气体资源。
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方法三:开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物,甲烷水合
物能稳定存在的压强和温度范围如图所示,可燃冰一旦离开海床便迅速
分解,容易发生井喷意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌
方,导致大规模海啸,所以可燃冰的开采困难。
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根据以上材料,回答下列问题:
(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应
条件是使用 。
(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为:CO+
3H2 CH4+H2O。则二氧化碳转化为甲烷的原理为:
(填化学方程式)。
(3)从物质分类角度分析,方法二中的煤层气属于 (选填
“纯净物”或“混合物”)。
甲烷化催化剂
CO2+
4H2 CH4+2H2O
混合物
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(4)根据方法三,判断有关可燃冰的说法正确的是 (填序号)。
A. 在15℃和100个标准大气压时,可燃冰能稳定存在
B. 可燃冰开采时若出现差错,可能导致严重的自然灾害
(5)碳中和中的“碳”是指 (选填“CO”或“CO2”)。我
国政府提出在2060年前实现碳中和,下列做法符合碳中和理念的
是 (填序号)。
A. 植树造林 B. 焚烧秸秆
C. 节能减排 D. 燃放烟花
B
CO2
AC
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4. [2024·青海]阅读下列科技短文并回答问题。
2023年7月12日9时整,我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒
泉卫星发射中心腾空而起,成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首
款成功入轨的液氧甲烷火箭,填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推
进剂是决定火箭动力的关键因素,下表是常见的三种液体火箭推进剂的
特点:
液体推进剂种类 特点
液氧煤油 成本低、比冲较低、易积碳、结焦等
液氧液氢 成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等
液氧甲烷 成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃
烧效率高、易制取等
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(1)以上三种液体推进剂中 作助燃剂,
煤油、液氢、甲烷作燃料。
(2)火箭向上的推力来自燃料燃烧 (选填“释放”或“吸
收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。
液氧(或氧气或O2)
释放
(3)文中提到的煤油是由石油炼制而成,下列关于石油的叙述不正确
的是 (填序号)。
A. 石油属于不可再生能源
B. 化石能源包括石油、煤、氢气等
C. 石油是一种化工原料
B
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(4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高,甲烷(CH4)充分燃烧的化学方程式
为: 。
(5)液氧甲烷是理想的液体推进剂之一,其优点是
。
CH4+2O2 2H2O+CO2
燃烧效率高(或
易制取等,合理即可)
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5. [2024·辽宁]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。
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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。
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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。
光合作用
三
Ca(OH)2
CaO+H2O
分解
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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。
变大
化学
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(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 。
储热密度相对另外两个比较大
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(4)下表中各选项与文中储热体系反应原理相符的是 (填序
号)。
选项 吸热反应 放热反应
A CaCO3 CaO+CO2↑ CaO+CO2 CaCO3
B CO2+C 2CO 2CO+O2 2CO2
C Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 3Fe+2O2 Fe3O4
A
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(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有 (填序
号)。
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
BC
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6. [2024·福建节选]阅读下面科普短文。
我国正在筹建月球科考站。针对“月球上是否存在大气”,查
阅资料:
资料1:当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为2.4km/s。
资料2:使用质谱仪测定,在月球黑暗处发现有极微量的气体生
成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极
微量的甲烷和氨气产生。
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回答下列问题:
(1)氖的原子结构示意图和氩在元素周期表中的部分信息如图①所
示。
①氖原子的核外电子比氩原子的少 个。
②氩的相对原子质量为 。
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(2)0℃时,氢气、氦气和氮气的分子(或原子)运动示意图分别如图
②所示。
①由图分析,分子(或原子)运动平均速率与
有关。
②已知月球表面最高温度超过100℃。月球表面因不能留住氢气、氦气
等气体,所以不存在稳定大气,结合资料信息说明其原因:
。
相对分子(或原子)质
量(合理即可)
0℃时,氢
分子、氦原子等分子(原子)运动平均速率大于分子脱离速率的20 %,
且温度升高,速率更快
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7. [2024·兰州]阅读下列短文。
北京时间2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功!这次发
射成功不仅意味着中国航天事业又向前迈进了一大步,而且也是中国科
技实力的又一次展现。
信息1:天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,发射采用液氢和
液氧作为助推剂,有利于环境保护。
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信息2:飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐,利用过
氧化钠(Na2O2)吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,净化后的空气再
重新流回舱内。
信息3:主电源储能电池由镉镍电池更改为锂电池。其能量更高、循环
寿命更长、高倍率充电更佳,还能为整船减重约50公斤。
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回答下列问题:
(1)天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是 (填化学
式)。
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是
。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳的化学方程式
。
N2
燃烧的产物为水,对环
境无污染
2Na2O2+ 2CO2
2Na2CO3+O2
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(4)锂元素的相关信息如图②所示,下列说法不正确的是 (填序
号)。
A. x=3
B. 锂元素属于金属元素
C. 在化学反应中,锂原子易失去电子
D. 锂元素位于元素周期表中第三周期
D
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