11.2 化学与能源开发（举一反三专项训练，山东专用）【上好课】化学新教材鲁教版九年级下册

第十一单元 化学与社会发展 第二节 化学与能源开发 题型01 氢能源的优点 题型02 氢气的制备与应用 题型03 化学电池 题型04 绿色能源的开发和利用 题型05 资源综合利用与新能源开发的重要意义 题型01 氢能源的优点 氢气燃烧的热值比化石燃料高很多，而且氢气可以由水制得，燃烧后又生成水，不污染环境。因此，氢能是未来最理想的能源，具有广阔的开发前景。 【典例1】(2025·山东省泰安市·模拟)化学在人类社会的发展历程中起着重要作用。下列认识错误的是 A．汤姆森通过粒子轰击金箔实验发现了原子的核式结构 B．北京冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，燃烧产物无污染 C．我国科学家首次利用二氧化碳合成淀粉，该技术有助于推进“碳中和” D．门捷列夫发现的元素周期表是探索世界的有利工具 【变式1-1】(25-26九上·山东临沂·期末)能源与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染 B．煤燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨 C．天然气属于化石燃料，是不可再生能源 D．太阳能电池可将太阳能转化为电能 【变式1-2】(2025九·山东省淄博市·)下列做法不符合绿色化学发展理念的是 A．使用一次性餐具 B．使用可降解塑料制品 C．使用太阳能电池 D．研发氢能源汽车 【变式1-3】(2025·山东省泰安市新泰市·三模)下表对化学知识的阐述中，完全正确的一组是 A．化学与健康 B．化学与能源 ①锌元素是人体必需的微量元素之一 ②大量使用亚硝酸钠，延长食品的保质期 ③吸烟能使人中毒，青少年一定不要吸烟 ①三大化石燃料包括：煤、石油、天然气 ②氢气是最理想的清洁、高能燃料 ③风能发电是将动能转化为电能 C．化学与劳动 D．化学与安全 ①向酸性土壤中撒熟石灰，调节土壤pH ②回收废弃塑料，减少“白色污染” ③用洗涤剂溶解衣服上的油污 ①搬运易燃易爆物时，要轻拿轻放 ②进入煤矿井前，要先灯火试验 ③点燃可燃性气体前，一定要验纯 题型02 氢气的制备与应用 用电解水的方法制取氢气消耗电能太多，成本太高。化学家正在积极研究如何以低廉的成本制取大量的氢气。其中，寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气，是最理想的制氢方法。 【典例2】如图为H2的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①说明氢气是最清洁的能源 B．转化②中氢分子的体积变小 C．转化③中4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O D．转化④可选择双氧水制氧装置制取 H2 【变式2-1】科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，如图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。下列有关说法正确的是 A．图中共有四种氧化物 B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4 C．与传统电解法制取氢气相比，该工艺的优点是节约能源 D．反应3中通入氩气作保护气，是利用氩气活泼的化学性质 【变式2-2】我国太阳能制氢气的商业应用正逐步推进。如图是两种制氢途径，有关说法不合理的是 A．途经①，反应前后催化剂化学性质不变 B．途经②，得到的另一种产物是氧气 C．两途经各自反应前后分子数目均保持不变 D．两途经均能在一定程度上解决制氢成本高的问题 【变式2-3】(24-25八上·山东烟台莱山区·期末)氢能是未来最理想的能源，具有广阔的开发前景。某种利用太阳能循环制氢的过程如图所示。 （1）Fe3O4读作 ，锌离子的化学符号是 。 （2）反应Ⅰ属于 反应（填基本反应类型）。 （3）反应Ⅱ的反应物有 种。 （4）该循环制氢流程的最终产物除了氢气，还有 ，流程中需要不断补充加入的物质 。 （5）与电解水相比，该方法制取氢气的显著优点是 。 题型03 化学电池 将化学能直接转化为电能的装置称为化学电池。 【典例3】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是 A．镍镉电池 B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．铅蓄电池 【变式3-1】化学与生活、健康、环境、能源等息息相关，下列说法错误的是 A．高层建筑物起火，不能跳楼逃生 B．煤、石油、天然气都是可再生能源 C．用太阳能电池代替化学电池更加环保 D．在食盐中添加碘可以预防地方性甲状腺肿大 【变式3-2】(24-25九上·山东济南莱芜区·期末)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列说法正确的是 A．分类观：生成盐和水的反应都属于复分解反应 B．微粒观：等质量的镁和铁中原子个数比为3：7 C．能量观：化学电池是将电能转化为化学能的装置 D．守恒观：氮气是制造硝酸和氮肥的主要原料，是因为氮气中含有氮元素 【变式3-3】(2024·山东省烟台市·二模)善于梳理有利于知识的系统化，以下对某一主题知识的归纳不正确的是 A．性质与用途 B．化学与能源 稀有气体稳定——可作保护气 酒精能燃烧——可作燃料 煤转化成煤气——可提高燃料利用率 化学电池——将化学能转化为电能 C．化学用语与意义 D．化学与生活 ①Cu——只能表示金属铜 ②2H2SO4——只能表示2个硫酸分子 食醋——厨房里可用清除水垢 含碳酸氢钠的发酵粉——焙制糕点 题型04 绿色能源的开发和利用 【典例4】(2025·山东省潍坊市诸城市·二模)分类法是化学学习和研究的常用方法。下列分类正确的是 A．混合物：石灰石、天然气 B．金属材料：铁矿石、青铜 C．碱：纯碱、烧碱 D．清洁能源：石油、太阳能 【变式4-1】(24-25八下·山东烟台牟平区（五四制）·期末)中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了大国担当。 （1）“碳达峰”“碳中和”中的“碳”所指的物质是 。 （2）“碳中和”有利于缓解的环境问题是___________。 A．酸雨 B．全球气候变暖 C．臭氧层破坏 D．白色污染 （3）如图是科学家预测到2050年后，四种途径对碳中和的贡献率，由图可知，对“碳中和”贡献率最大的途径是 。 （4）碳替代是指用清洁能源替代传统的化石能源，如氢能、 (一种即可)等。 （5）碳封存将二氧化碳转化为其他状态封存，与大气隔绝，例如： ①海洋封存海水吸收二氧化碳生成碳酸，该反应的化学方程式是 。 ②地质封存将CO2注入含氢氧化钙的地下水层，使其转化为固态碳酸盐，该反应的化学方程式是 。 （6）碳循环是指利用化学或生物手段实现大气中二氧化碳的吸收，如森林碳汇、人工碳转化等，将CO2转化成其他物质的例子有很多，如： A．     B． C．               D． 以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。 【变式4-2】(24-25八下·山东淄博张店区·期末)我国在海域试采“可燃冰”获得成功，可燃冰（天然气水合物）能释放出天然气。 （1）生活中，可以利用天然气（主要成分是甲烷）获得热量。甲烷充分燃烧的化学方程式为 ；能量转化形式主要是 转化为热能和光能。 （2）天然气属于 （填“可”或“不可”）再生能源，为缓解能源危机，人们正积极开发利用新能源，下列属于新能源的是 。（填字母序号） a、煤b、石油c、氢能d、核能 （3）工业上，可以利用甲烷获得氢气，其反应的微观示意图如下： ①图1所示反应的化学方程式为 。 ②在图2横线处补全相应微粒的图示 。 【变式4-3】(24-25八下·山东烟台龙口·期末)2025年3月，我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图，相关物质的沸点如下表。 （1）在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体的体积是 。氢气能压缩储存在钢瓶中的原因是 。 （2）在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是 。 （3）合成装置2中，除了生成甲醇外，还生成水，则该反应中参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比是 。 （4）甲醇可做燃料，其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析，利用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标，原因是 。 （5）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。 题型05 资源综合利用与新能源开发的重要意义 【典例5】(24-25八下·山东泰安·期末)下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是 A．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 B．天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料 C．煤、石油、天然气都属于可再生能源 D．加大水电、风电的开发有利于减少环境污染 【变式5-1】(25-26八·山东东营胜利第四中学·)生物航空煤油是以多种动植物油脂为原料，采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产，我国正积极研发餐饮废油和海藻加工生产生物航空煤油的技术。下列说法中错误的是 A．此项技术有助于缓解民用航空业的能源问题 B．生物航空煤油生产过程中没有发生化学变化 C．“地沟油”流入餐桌会对食用者产生危害 D．“地沟油”可以进行合理利用，变废为宝 【变式5-2】(25-26九上·山东淄博淄川区杨寨中学·期中)海洋是人类千万年来取之不尽，用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是 A．海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液 B．“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气，被誉为“绿色能源” C．海水淡化只能得到淡水，剩余物质不再有任何利用价值 D．海水中溶有大量的盐类，其中含量最多的盐是氯化镁 【变式5-3】(25-26九上·山东聊城·期中)建设美丽冠县，推动绿色发展。下列不符合绿色发展的是 A．积极植树造林，改善空气质量 B．提倡资源回收，垃圾分类放置 C．防止污染环境，废旧电池深埋 D．发展清洁能源，提倡节能减排 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一单元 化学与社会发展 第二节 化学与能源开发 题型01 氢能源的优点 题型02 氢气的制备与应用 题型03 化学电池 题型04 绿色能源的开发和利用 题型05 资源综合利用与新能源开发的重要意义 题型01 氢能源的优点 氢气燃烧的热值比化石燃料高很多，而且氢气可以由水制得，燃烧后又生成水，不污染环境。因此，氢能是未来最理想的能源，具有广阔的开发前景。 【典例1】(2025·山东省泰安市·模拟)化学在人类社会的发展历程中起着重要作用。下列认识错误的是 A．汤姆森通过粒子轰击金箔实验发现了原子的核式结构 B．北京冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，燃烧产物无污染 C．我国科学家首次利用二氧化碳合成淀粉，该技术有助于推进“碳中和” D．门捷列夫发现的元素周期表是探索世界的有利工具 【答案】A 【解析】A、汤姆森用α粒子轰击金箔实验只是说明了原子中有带正电荷和负电荷的微粒，没有发现真正的原子结构，故说法错误； B、氢气作为燃料，燃烧产物只有水，无污染，故说法正确； C、利用二氧化碳合成淀粉，能够降低空气中二氧化碳的含量，该技术有助于推进“碳中和”，故说法正确； D、门捷列夫发现了元素周期表，元素周期表是探索未知世界的有力工具，科学家在元素周期律和元素周期表的指导下，对元素的性质进行了系统的研究，并为新元素的发现和预测它们的原子结构和性质提供线索，故说法正确。 故选A。 【变式1-1】(25-26九上·山东临沂·期末)能源与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染 B．煤燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨 C．天然气属于化石燃料，是不可再生能源 D．太阳能电池可将太阳能转化为电能 【答案】B 【解析】A、液氢燃烧产物是水，无污染，且热值高，属于高能燃料，不符合题意； B、煤燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物会造成酸雨，二氧化碳是温室气体，并非酸雨的成因，符合题意； C、天然气属于化石燃料，是经过漫长地质年代形成的不可再生能源，不符合题意； D、太阳能电池可将太阳能转化为电能，是常见的清洁能源利用方式，不符合题意。 故选：B。 【变式1-2】(2025九·山东省淄博市·)下列做法不符合绿色化学发展理念的是 A．使用一次性餐具 B．使用可降解塑料制品 C．使用太阳能电池 D．研发氢能源汽车 【答案】A 【解析】A、一次性餐具通常难以降解或回收，使用一次性餐具，易造成资源浪费和环境污染，不符合绿色化学理念，符合题意； B、使用可降解塑料制品，可减少白色污染，符合绿色化学理念，不符合题意； C、太阳能是清洁能源，使用太阳能电池，可减少化石燃料使用，减少污染，符合绿色化学理念，不符合题意； D、氢能源燃烧产物只有水，对环境无污染，研发氢能源汽车，可减少化石燃料的使用，减少污染，符合绿色化学理念，不符合题意； 故选A。 【变式1-3】(2025·山东省泰安市新泰市·三模)下表对化学知识的阐述中，完全正确的一组是 A．化学与健康 B．化学与能源 ①锌元素是人体必需的微量元素之一 ②大量使用亚硝酸钠，延长食品的保质期 ③吸烟能使人中毒，青少年一定不要吸烟 ①三大化石燃料包括：煤、石油、天然气 ②氢气是最理想的清洁、高能燃料 ③风能发电是将动能转化为电能 C．化学与劳动 D．化学与安全 ①向酸性土壤中撒熟石灰，调节土壤pH ②回收废弃塑料，减少“白色污染” ③用洗涤剂溶解衣服上的油污 ①搬运易燃易爆物时，要轻拿轻放 ②进入煤矿井前，要先灯火试验 ③点燃可燃性气体前，一定要验纯 【答案】B 【解析】A、①锌元素是人体必需的微量元素之一，说法正确；②亚硝酸有毒，大量使用亚硝酸钠，延长食品的保质期，会导致食用时中毒，说法错误；③吸烟有害健康，吸烟能使人中毒，青少年一定不要吸烟，说法正确，化学知识阐述不完全正确； B、①三大化石燃料包括：煤、石油、天然气，说法正确；②氢气燃烧产物无污染，且氢气热值大，氢气是最理想的清洁、高能燃料，说法正确；③风能发电是将动能转化为电能，说法正确，化学知识阐述完全正确； C、①熟石灰（氢氧化钙）显碱性，可中和酸性土壤，说法正确；②回收塑料可以减少白色污染，说法正确；③洗涤剂通过乳化作用去油污，而非溶解，说法错误，化学知识阐述不完全正确； D、①搬运易燃易爆物时，要轻拿轻放，防止发生爆炸，说法正确；②煤矿井中可能含有大量可燃性气体，要严禁烟火，以免发生爆炸，说法错误；③点燃可燃性气体前，一定要验纯，防止发生爆炸，说法正确，化学知识阐述不完全正确。 故选B。 题型02 氢气的制备与应用 用电解水的方法制取氢气消耗电能太多，成本太高。化学家正在积极研究如何以低廉的成本制取大量的氢气。其中，寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气，是最理想的制氢方法。 【典例2】如图为H2的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①说明氢气是最清洁的能源 B．转化②中氢分子的体积变小 C．转化③中4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O D．转化④可选择双氧水制氧装置制取 H2 【答案】B 【解析】A、转化①是氢气和氧气燃烧反应生成水，水无污染，说明氢气是最清洁的能源，故选项说法正确； B、转化②中是氢气通过降温、加压后变为液氢，说明氢分子间的间隔变小，故选项说法错误； C、转化③中氢气和二氧化碳在催化剂作用下反应生成CH4O， 根据质量关系可知： 4．4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O，故选项说法正确； D、转化④是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，选用固液常温装置，双氧水制氧装置也是固液常温装置，故选项说法正确。 故选B。 【变式2-1】科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，如图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。下列有关说法正确的是 A．图中共有四种氧化物 B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4 C．与传统电解法制取氢气相比，该工艺的优点是节约能源 D．反应3中通入氩气作保护气，是利用氩气活泼的化学性质 【答案】C 【解析】A、氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物，图中共有ZnO、Fe3O4、H2O三种氧化物，不符合题意。 B、由图可知，循环制氢反应1中，ZnFe2O4是反应物，反应2中ZnFe2O4是生成物，ZnFe2O4可以循环使用，无需不断加入，不符合题意。 C、该工艺利用太阳能制氢，与传统电解法制取氢气相比可以节约能源，符合题意。 D、反应3中通入氩气作保护气，是因为氩气不活泼的化学性质，不符合题意。 故选C。 【变式2-2】我国太阳能制氢气的商业应用正逐步推进。如图是两种制氢途径，有关说法不合理的是 A．途经①，反应前后催化剂化学性质不变 B．途经②，得到的另一种产物是氧气 C．两途经各自反应前后分子数目均保持不变 D．两途经均能在一定程度上解决制氢成本高的问题 【答案】C 【解析】A、途经①是光催化分解水，反应前后催化剂的化学性质不变．选项正确； B、途经②电解水过程，产生氢气和氧气，选项正确； C、途经①和②均为水分解，分解生成氢气和氧气，反应过程中水分子、氢分子、氧分子个数比为，反应前后分子个数比为，则两途经各自反应前后分子数目发生了变化，选项错误； D、途经①是光催化分解水，途经②是光能转化为电能后电解水．均有利于节能，能在一定程度上解决制氢成本高的问题，选项正确，故选C。 【变式2-3】(24-25八上·山东烟台莱山区·期末)氢能是未来最理想的能源，具有广阔的开发前景。某种利用太阳能循环制氢的过程如图所示。 （1）Fe3O4读作 ，锌离子的化学符号是 。 （2）反应Ⅰ属于 反应（填基本反应类型）。 （3）反应Ⅱ的反应物有 种。 （4）该循环制氢流程的最终产物除了氢气，还有 ，流程中需要不断补充加入的物质 。 （5）与电解水相比，该方法制取氢气的显著优点是 。 【答案】（1）四氧化三铁 Zn2+ （2）分解 （3）3 （4）氧气 水 （5）节能（合理即可） 【解析】（1）化合物先写后读，所以Fe3O4读作四氧化三铁； 离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，所以锌离子的化学符号是Zn2+； （2）反应Ⅰ是四氧化二铁锌分解生成氧化锌、四氧化三铁和氧气，符合多变一的特点，属于分解反应； （3）反应Ⅱ是氧化锌、四氧化三铁、水反应生成了氢气和四氧化二铁锌，反应物有3种； （4）根据反应流程可知，该循环制氢流程的最终产物除了氢气，还有氧气，流程中需要不断补充加入的物质水； （5）电解水需要消耗电能，该方法是在太阳能的作用下制取氢气，故显著优点是节能。 题型03 化学电池 将化学能直接转化为电能的装置称为化学电池。 【典例3】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是 A．镍镉电池 B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．铅蓄电池 【答案】C 【解析】A、镍镉电池中含有镍、镉重金属，对环境有污染，故A错误； B、锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B错误； C、氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故C正确； D、铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故D错误； 故选：C。 【变式3-1】化学与生活、健康、环境、能源等息息相关，下列说法错误的是 A．高层建筑物起火，不能跳楼逃生 B．煤、石油、天然气都是可再生能源 C．用太阳能电池代替化学电池更加环保 D．在食盐中添加碘可以预防地方性甲状腺肿大 【答案】B 【解析】A、高层建筑物起火时，跳楼逃生会使人受到严重伤害甚至危及生命。因为从高处跳下，人体会受到极大的冲击力，可能导致骨折、内脏破裂等严重后果。所以发生火灾时，应选择正确的逃生方式，如用湿毛巾捂住口鼻，弯腰低姿沿着安全通道疏散等，故A选项正确； B、可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。而煤、石油、天然气是经过漫长的地质年代形成的化石能源，它们的形成过程极其缓慢，在短时间内无法再生，属于不可再生能源，故B选项错误； C、太阳能电池利用太阳能转化为电能，在使用过程中不产生污染物，对环境几乎没有危害。化学电池在生产、使用和废弃处理过程中，可能会产生重金属污染等环境问题。所以用太阳能电池代替化学电池更加环保，故C选项正确； D、碘是合成甲状腺激素的重要原料，人体缺碘会导致甲状腺激素合成不足，引起地方性甲状腺肿大。在食盐中添加碘，人们通过日常食用加碘盐，可以补充碘元素，预防地方性甲状腺肿大，故D选项正确； 故选：B。 【变式3-2】(24-25九上·山东济南莱芜区·期末)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列说法正确的是 A．分类观：生成盐和水的反应都属于复分解反应 B．微粒观：等质量的镁和铁中原子个数比为3：7 C．能量观：化学电池是将电能转化为化学能的装置 D．守恒观：氮气是制造硝酸和氮肥的主要原料，是因为氮气中含有氮元素 【答案】D 【解析】A、盐和水的反应不一定属于复分解反应。比如：氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水就不是复分解反应，说法不正确，故不符合题意； B、等质量的镁和铁（设都是m）中原子个数比为，不是3：7，说法不正确，故不符合题意； C、化学电池是将化学能转化为电能的装置，说法不正确，故不符合题意； D、化学反应前后元素的种类不变，氮气是制造硝酸和氮肥的主要原料，是因为氮气中含有氮元素，说法正确，故符合题意。 故选：D。 【变式3-3】(2024·山东省烟台市·二模)善于梳理有利于知识的系统化，以下对某一主题知识的归纳不正确的是 A．性质与用途 B．化学与能源 稀有气体稳定——可作保护气 酒精能燃烧——可作燃料 煤转化成煤气——可提高燃料利用率 化学电池——将化学能转化为电能 C．化学用语与意义 D．化学与生活 ①Cu——只能表示金属铜 ②2H2SO4——只能表示2个硫酸分子 食醋——厨房里可用清除水垢 含碳酸氢钠的发酵粉——焙制糕点 【答案】C 【解析】A、稀有气体化学性质稳定可作保护气，正确；酒精具有可燃性，能燃烧可做燃料，正确；归纳完全正确，不符合题意； B、煤转化成煤气，可提高燃料利用率，正确；化学电池是将化学能直接转化为电能，正确；归纳完全正确，不符合题意； C、Cu是由铜的元素符号，不仅能表示金属铜还可以表示1个铜原子、铜的元素符号，错误；2H2SO4只能表示2个硫酸分子，正确，归纳不完全正确，符合题意； D、水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，能与食醋中的醋酸反应，所以厨房里可用食醋清除水垢，正确；碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳，所以能用含碳酸氢钠的发酵粉焙制糕点，正确，归纳完全正确，符合题意。 故选C。 题型04 绿色能源的开发和利用 【典例4】(2025·山东省潍坊市诸城市·二模)分类法是化学学习和研究的常用方法。下列分类正确的是 A．混合物：石灰石、天然气 B．金属材料：铁矿石、青铜 C．碱：纯碱、烧碱 D．清洁能源：石油、太阳能 【答案】A 【解析】A、石灰石的主要成分是碳酸钙，属于混合物；天然气的主要成分是甲烷，属于混合物。符合题意； B、铁矿石是铁的天然矿物（如赤铁矿、磁铁矿等），属于矿物而非金属材料。青铜是铜和锡的合金，属于金属材料。不符合题意； C、纯碱俗称碳酸钠，是由金属离子和酸根离子构成的，属于盐；烧碱俗称氢氧化钠，解离出的阴离子只有氢氧根离子，属于碱。不符合题意； D、石油燃烧会产生一氧化碳、可吸入颗粒物等多种杂质，不属于清洁能源；太阳能属于清洁能源。不符合题意； 故选A。 【变式4-1】(24-25八下·山东烟台牟平区（五四制）·期末)中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了大国担当。 （1）“碳达峰”“碳中和”中的“碳”所指的物质是 。 （2）“碳中和”有利于缓解的环境问题是___________。 A．酸雨 B．全球气候变暖 C．臭氧层破坏 D．白色污染 （3）如图是科学家预测到2050年后，四种途径对碳中和的贡献率，由图可知，对“碳中和”贡献率最大的途径是 。 （4）碳替代是指用清洁能源替代传统的化石能源，如氢能、 (一种即可)等。 （5）碳封存将二氧化碳转化为其他状态封存，与大气隔绝，例如： ①海洋封存海水吸收二氧化碳生成碳酸，该反应的化学方程式是 。 ②地质封存将CO2注入含氢氧化钙的地下水层，使其转化为固态碳酸盐，该反应的化学方程式是 。 （6）碳循环是指利用化学或生物手段实现大气中二氧化碳的吸收，如森林碳汇、人工碳转化等，将CO2转化成其他物质的例子有很多，如： A．     B． C．               D． 以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。 【答案】（1）二氧化碳/CO2 （2）B （3）碳替代 （4）太阳能 （5） （6）A C 【解析】（1）“碳达峰” 指的是二氧化碳排放量达到历史最高值， 然后经历平台期进入持续下降的过程。“碳中和” 是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳 “零排放” 。“碳达峰”“碳中和” 中的 “碳” 所指的物质是二氧化碳（CO2） ； （2）A、酸雨主要是由二氧化硫、氮氧化物等酸性气体排放引起的，与二氧化碳关系不大，不符合题意； B、二氧化碳是导致全球气候变暖的主要温室气体，“碳中和” 通过减少二氧化碳排放和增加吸收，能有效缓解全球气候变暖，符合题意； C、臭氧层破坏主要是由氟氯烃等物质引起的，与二氧化碳无关。不符合题意； D、白色污染是指废弃塑料等造成的污染，和二氧化碳没有直接联系，不符合题意。 故选B； （3）由图可知，对 “碳中和” 贡献率最大的途径是碳替代； （4）碳替代是指用清洁能源替代传统的化石能源，如氢能、太阳能、地热能、潮汐能、核能等； （5）①海洋封存海水吸收二氧化碳生成碳酸，方程式为：； ②地质封存将CO2注入含氢氧化钙的地下水层，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，方程式为：； （6）A是光能转变为化学能，其他反应是热能转变成化学能，所以最节能的是反应A； 反应C为化合反应，反应物都转化为目标产物，原子利用率为100%，所以原子的利用率最高。 【变式4-2】(24-25八下·山东淄博张店区·期末)我国在海域试采“可燃冰”获得成功，可燃冰（天然气水合物）能释放出天然气。 （1）生活中，可以利用天然气（主要成分是甲烷）获得热量。甲烷充分燃烧的化学方程式为 ；能量转化形式主要是 转化为热能和光能。 （2）天然气属于 （填“可”或“不可”）再生能源，为缓解能源危机，人们正积极开发利用新能源，下列属于新能源的是 。（填字母序号） a、煤b、石油c、氢能d、核能 （3）工业上，可以利用甲烷获得氢气，其反应的微观示意图如下： ①图1所示反应的化学方程式为 。 ②在图2横线处补全相应微粒的图示 。 【答案】（1） 化学能 （2）不可 cd （3） 【解析】（1）甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为；能量转化形式主要是化学能转化为热能和光能； （2）天然气在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源； 煤、石油属于传统化石能源，氢能、核能属于新能源，故选：cd； （3）①由图1可知，该反应为甲烷与水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为； ②根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，由图2可知，反应前有1个碳原子、2个氧原子和2个氢原子，反应后有1个碳原子和2个氧原子，缺少2个氢原子，一个氢分子由2个氢原子构成，故图2横线处补全相应微粒的图示为。 【变式4-3】(24-25八下·山东烟台龙口·期末)2025年3月，我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图，相关物质的沸点如下表。 （1）在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体的体积是 。氢气能压缩储存在钢瓶中的原因是 。 （2）在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是 。 （3）合成装置2中，除了生成甲醇外，还生成水，则该反应中参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比是 。 （4）甲醇可做燃料，其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析，利用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标，原因是 。 （5）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。 【答案】（1）2000L 氢分子间有间隔 （2）产物无污染 （3）1:3 （4） 利用合成装置2生产甲醇消耗二氧化碳，减少碳排放 （5）氢气沸点低，难储存运输，转化为氨气或甲醇更易储存运输 【解析】（1）电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，已知在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体的体积是； 氢气能压缩储存在钢瓶中的原因是氢分子间有间隔，受压后，分子间隔变小； （2）氨气燃烧生成氮气和水，则从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是产物无污染； （3）合成装置2中氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，化学方程式为，则参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比是； （4）甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； 合成装置2生产甲醇利用的是捕集的，可消耗二氧化碳，而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳，所以原因是利用合成装置2生产甲醇消耗二氧化碳，减少碳排放； （5）氢气沸点低（−252.9℃），难液化储存和运输；转化为氨气（沸点−33.5℃）或甲醇（沸点64.7℃）后，沸点升高，更易储存和运输，所以原因是氢气沸点低，难储存运输，转化为氨气或甲醇更易储存运输。 题型05 资源综合利用与新能源开发的重要意义 【典例5】(24-25八下·山东泰安·期末)下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是 A．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 B．天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料 C．煤、石油、天然气都属于可再生能源 D．加大水电、风电的开发有利于减少环境污染 【答案】C 【解析】A、由图示可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，选项正确； B、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，煤燃烧会产生二氧化硫等污染物，石油燃烧会产生氮氧化物等污染物，且天然气属于气体，更容易充分燃烧，产生的一氧化碳及可吸入颗粒物更少，故天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料。选项正确； C、煤、石油、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，选项错误； D、加大水电、风电的开发利用，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，选项正确； 故选C。 【变式5-1】(25-26八·山东东营胜利第四中学·)生物航空煤油是以多种动植物油脂为原料，采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产，我国正积极研发餐饮废油和海藻加工生产生物航空煤油的技术。下列说法中错误的是 A．此项技术有助于缓解民用航空业的能源问题 B．生物航空煤油生产过程中没有发生化学变化 C．“地沟油”流入餐桌会对食用者产生危害 D．“地沟油”可以进行合理利用，变废为宝 【答案】B 【解析】A、餐饮废油（地沟油）和海藻加工生产生物航空煤油的技术可以缓解能源危机，该选项说法正确； B、生物航空煤油的生产过程中采用加氢技术和催化剂，发生了化学变化，该选项说法错误； C、食用“地沟油”会危害身体健康，该选项说法正确； D、将废油（地沟油）和海藻加工生产生物航空煤油的技术，是废物再利用的技术，利国利民，该选项说法正确。 故选B。 【变式5-2】(25-26九上·山东淄博淄川区杨寨中学·期中)海洋是人类千万年来取之不尽，用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是 A．海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液 B．“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气，被誉为“绿色能源” C．海水淡化只能得到淡水，剩余物质不再有任何利用价值 D．海水中溶有大量的盐类，其中含量最多的盐是氯化镁 【答案】B 【解析】A、海水 “晒盐” 是蒸发水分使氯化钠结晶析出，剩余的母液是氯化钠的饱和溶液（已达到溶解限度），说法错误。 B、可燃冰燃烧产物主要是二氧化碳和水，与煤、石油等化石燃料相比，燃烧产生的二氧化硫、粉尘等污染物少，被认为是一种清洁能源，说法正确。 C、海水淡化后的剩余浓盐水中含有大量盐类（如镁、溴等化合物），可用于提取化工原料，并非无利用价值，说法错误。 D、海水中含量最多的盐是氯化钠，而非氯化镁，说法错误。 故选：B。 【变式5-3】(25-26九上·山东聊城·期中)建设美丽冠县，推动绿色发展。下列不符合绿色发展的是 A．积极植树造林，改善空气质量 B．提倡资源回收，垃圾分类放置 C．防止污染环境，废旧电池深埋 D．发展清洁能源，提倡节能减排 【答案】C 【解析】A、积极植树造林，能吸收有害气体和粉尘、释放氧气，改善空气质量，故不符合题意； B、提倡资源回收，垃圾分类放置，有助于资源再利用，减少垃圾处理压力，故不符合题意； C、废旧电池含有汞、铅等重金属，深埋会导致有毒物质渗入土壤和地下水，污染环境，故符合题意； D、发展清洁能源，提倡节能减排，有助于减少能源消耗和污染物排放，故不符合题意； 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $