专题10 化学与人类社会进步 课题1 化学引领新能源的发展（寒假预习讲义）九年级化学新教材沪科版五四学制

课题1 化学引领新能源的开发 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 能源及其种类 1.能源的种类 （1）定义：能源是能直接或经转换提供光、电、热、动力等能量的资源，是人类生产生活的核心物质基础，贯穿于工业制造、交通运输、日常生活等所有领域。 （2）常见的能源 对比维度 可再生能源 不可再生能源 包含类型 太阳能、水能、风能、生物质能等 煤炭、石油、天然气等化石燃料 核心特点 可循环再生、清洁低碳、储量丰富，是应对能源危机的核心方向 由远古生物经漫长地质年代形成，消耗速度远大于再生速度，储量有限 主要优点 1. 几乎无碳排放，对环境友好 1. 能量密度高，运输储存相对便利 2. 资源总量大，可永续利用 2. 技术成熟，现阶段利用成本较低 3. 分布广泛，适合分布式开发 3. 可直接作为工业原料 应用场景 太阳能光伏发电、水力发电站、风力发电场、生物质燃料供暖 火力发电、机动车燃油、家用燃气、化工原料生产 2.能源危机与应对策略 （1）当前全球能源结构仍以化石燃料为绝对主体，占比超 80%。这种过度依赖的能源模式，正引发两大核心问题： ①能源短缺问题：化石燃料属于不可再生资源，长期大规模开采使用使其储量持续锐减，直接加剧能源供应紧张的局面。 ②生态环境问题：化石燃料燃烧过程中会释放大量 CO2、SO2等污染物，CO2过量排放是造成全球温室效应的主要诱因，SO2则会引发酸雨，二者共同对生态系统和人类生存环境造成严重破坏。 （2）为了有效应对能源危机，人们必须做好几件事：一是提高能源利用效率，二是尽量节约能源，三是寻找其他新能源。 措施类别 具体实施方向 详细举措 提高能源利用效率 工业领域 推广高效节能设备与余热回收系统 建筑领域 采用节能建材和智能调控系统 交通领域 优化发动机技术与路线规划 通用管理 建立各领域能源消耗监测体系，实时管控能耗数据，减少能源损耗 节约能源 个人层面 养成随手关灯拔插头、使用节能家电、绿色出行的习惯 企业层面 合理规划产能、推进资源循环利用 城市层面 推广节能设施并加强节能宣传 寻找并开发新能源 可再生能源利用 建设光伏电站、风电场；利用秸秆、垃圾等发展生物质能发电供热 前沿能源探索 研发低成本制氢技术，完善氢能储运体系；探索地热能、海洋能商业化利用路径 【易错辨析】 误区：认为可再生能源一定无污染 纠正：如生物质能直接燃烧会产生少量烟尘和CO，并非绝对无污染，其环保性体现在可再生和综合利用层面。 【特别提醒】 1.电能属于二次能源，需通过一次能源（如煤炭、风能）转换获得，并非直接来自自然界。 2.化石燃料不仅是能源，也是重要的化工原料，过度依赖会引发能源短缺和环境问题。 知识点二 基于生物质的新能源 1.生物质能的概念 （1）生物质能是以生物质为载体的能量，是绿色植物通过光合作用将太阳能储存在生物质内部的能量形式，本质上是以含碳物质形式储存的太阳能，属于可再生能源。 （2）直接燃烧生物质获取能量效率很低，目前主要通过一定手段，将生物质转化为乙醇、沼气、生物油等其他形式能源产品进行利用。 2.生物质能的种类及应用 维度 乙醇 垃圾能源化 地沟油利用 核心物质 化学式为 C₂H₆O（乙醇） 粪便、杂草、人畜粪便等生物质垃圾 废弃食用油（地沟油） 主要内容 无色有特殊香味的液体，熔点-114℃、沸点78.3℃、密度0.789g/cm³（20℃） 垃圾堆积易污染环境 重复利用会生成有毒有害有机物，危害健康与环境 利用方式 作燃料：车用乙醇替代部分汽油 微生物发酵生产沼气，用作燃料 经化学转化生产生物柴油 原理 燃烧：C₂H₆O + 3O₂ 2CO₂ + 3H₂O 制取：生物质发酵 微生物发酵分解有机物产生沼气 经回收、净化、合成等化学变化转化为燃料 价值/意义 节省汽油、减少尾气污染 资源化处理垃圾，提供清洁能源，改善环境，是一种可再生能源 生物柴油是典型的“绿色能源”，具有 燃烧与环保性能佳、原料来源广泛、可再生 等特性 【易错辨析】 误区1：认为乙醇汽油的热值高于纯汽油 纠正：乙醇的热值（2.9×10⁴ kJ/kg）低于汽油（4.6×10⁴ kJ/kg），因此乙醇汽油热值略低于纯汽油，其优势在于环保和节约石油资源，而非热值更高。 误区2：混淆沼气与天然气的来源 纠正：沼气是生物质发酵产生的可再生能源，主要成分虽为甲烷，但来源是生物废弃物；天然气是地下开采的化石燃料，属于不可再生能源。 【特别提醒】 1. 生物质能直接燃烧效率低，需通过化学转化（发酵、提炼）提升利用价值。 2. 乙醇汽油是混合物，其制备和使用过程不改变乙醇的化学性质。 知识点三 氢能的开发与利用 1.氢能的特点 （1）氢气燃烧的 热值 比化石燃料高很多，而且燃烧产物只有 水，不污染环境。因此，氢能是一种 清洁能源，具有广阔的开发前景。 （2）氢元素在自然界中普遍存在，主要以 化合 态存在于 水 中。从来源看，水 是制氢最适宜的原料。 2.氢能的开发 目前，大规模制氢基本以 天然气 或 煤 为原料。要实现氢能全过程的可再生和清洁化，则需要借助 生物质能、风能、太阳能 等可再生能源。 3.氢能的分类 类型 制备方式 环境影响 灰氢 通过化石燃料燃烧产生 生产过程中排放较多CO2，对环境影响较大 蓝氢 以化石燃料为原料制氢，配套使用碳捕集和封存技术 可有效减少CO2排放，减轻对地球环境的影响 绿氢 利用可再生能源（如风能、太阳能）电解水产生 实现CO2零排放，对环境友好 总结 从灰氢过渡到蓝氢，最终实现绿氢，是氢能未来发展的趋势 4.氢能源面临的挑战 氢能大规模应用需突破三大技术瓶颈： （1）制氢成本：绿氢制备依赖廉价可再生能源，当前电价较高导致成本是灰氢的2-3倍； （2）储氢技术：氢气密度小，气态储氢效率低，液态储氢需极低温度（-253℃）、高压条件，能耗和成本高，固态储氢（如金属氢化物）仍需技术突破； （3）运氢安全：氢气易燃易爆，对运输管道、容器的密封性和安全性要求极高，配套基础设施建设滞后。 【易错辨析】 误区1：认为电解水制氢是最经济的制氢方法 纠正：电解水制氢需消耗大量电能，当前成本较高，仅当电力来自风能、太阳能等廉价可再生能源时，才具备经济可行性，目前主流制氢方法仍是化石燃料重整。 误区2：将绿氢、蓝氢、灰氢的区别归结为氢的纯度 纠正：•三者核心区别是制氢过程中CO2的排放量，而非氢的纯度；灰氢排放CO2，蓝氢通过碳捕集减少CO2排放，绿氢零CO2排放。 【特别提醒】 1.电解水制氢需消耗大量电能，仅当电力来自可再生能源时，才能实现真正的清洁低碳。 2.K、Ca、Na等活泼金属与水反应生成氢气，但反应剧烈，不能用于工业制氢。 教材习题01（1）（P111） 在新能源的开发利用上，氢能的开发是重要的发展方向。 （ 1 ）一氧化碳和氢气具有相似的化学性质，请举出一例，从安全与环保的角度分析，简要说明为什么一氧化碳不可能是新能源的发展方向。 解题方法 首先明确CO和H2相似的化学性质（如可燃性）；再从安全、环保角度分析CO的缺陷： （1）相似化学性质：可燃性（或还原性）。 （2）安全角度：CO有毒，泄漏会使人中毒； （3）环保角度：CO燃烧生成CO2，会加剧温室效应（或不完全燃烧仍产生有毒的CO）。 【答案】 （1）CO和H2相似的化学性质：可燃性（或还原性）； （2）CO不能作为新能源的原因：CO有毒，泄漏会危害人体健康；且CO燃烧生成二氧化碳，会加剧温室效应（或不完全燃烧易产生有毒的CO）。 教材习题01（2）（P111） （2 ）铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制氢，其反应可表示为： 6ZnFe2O4 高温 6ZnO+4Fe3O4+O2↑ 3ZnO+2Fe3O4+H2O高温3ZnFe2O4+H2 ↑， ① 已知ZnFe2O4中锌元素的化合价为+2 价，指出铁元素的化合价。 ② 该循环制氢中不断消耗的物质是什么？得到的氢气和氧气的质量比是多少？ 解题方法 （1）根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则计算： 已知Zn为+2价，O为-2价，设Fe的化合价为x，则： (+2)+2x+4×(−2)=0， 解得 x=+3。 （2）分析循环反应：将两个化学方程式合并（消去中间产物ZnFe2O4、ZnO、Fe3O4），得到总反应，因此不断消耗的物质是水。计算氢气和氧气的质量比：根据总反应，H2与O2的质量比为 (2×2):32=4:32=1:8。 【答案】 ①铁元素的化合价为+3价。 ②不断消耗的物质是H2O（水）；得到的氢气和氧气的质量比是1:8。 考点一 能源及其种类 1．（25-26九年级上·海南海口·期末）开发和利用新能源是应对能源挑战、推动可持续发展的关键举措，下列属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．氢气 D．天然气 【答案】C 【详解】新能源是指可再生、清洁的能源，如氢气；而煤、石油、天然气属于传统化石燃料，不属于新能源；故选C。 2．（25-26九年级上·重庆·期末）北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中正式命名了“石油”，并预见“此物后必大行于世”。下列关于能源的说法中错误的是 A．煤、石油、天然气被称为化石能源，是可再生能源 B．煤气的主要成分之一是一氧化碳，一氧化碳常用于冶金工业和用作气体燃料 C．氢气是一种清洁的高能燃料，工业上可以通过电解水或以化石能源为原料制取 D．可燃冰是甲烷水合物，若是开采不当，会引发地质灾害 【答案】A 【详解】A、煤、石油、天然气是化石能源，它们是经过漫长的地质年代形成的，使用后在短期内无法再生，属于不可再生能源，说法错误。 B、煤气的主要成分包括一氧化碳，一氧化碳具有可燃性可作气体燃料，同时具有还原性可用于冶金工业，说法正确。 C、氢气燃烧只生成水，是清洁的高能燃料；工业上可通过电解水，或利用化石能源与水蒸气反应等方式制取氢气，说法正确。 D、可燃冰的主要成分是甲烷水合物，若开采不当，会导致甲烷泄漏，还可能引发海底滑坡等地质灾害，说法正确。 故选A。 3．（2026·甘肃天水·一模）2025年6月5日，我们迎来了第52个世界环境日和中国第11个环境日。我国的主题为“美丽中国我先行”。下列说法或做法符合这一主题的是 A．加大火力发电厂的建设 B．为了购物便捷，建议多使用一次性塑料购物袋 C．多乘坐公共交通出行 D．露天焚烧生活垃圾 【答案】C 【详解】A、加大火力发电厂的建设，会产生有害气体（如一氧化碳、烟尘），污染空气，不符合“美丽中国我先行”，故不符合题意； B、为了购物便捷，建议多使用一次性塑料购物袋，会造成白色污染，不符合“美丽中国我先行”，故不符合题意； C、多乘坐公共交通出行，可减少私家车尾气排放，降低空气污染，符合“美丽中国我先行”，故符合题意； D、露天焚烧生活垃圾，会产生有害气体（如一氧化碳、烟尘），污染空气，不符合“美丽中国我先行”，故不符合题意。 故选C。 考点二 基于生物质的新能源 4．（2022·湖南湘西·中考真题）现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的是 A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化 B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源 C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染 D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等 【答案】B 【详解】A、物质燃烧属于化学变化，所以一定有物质变化，而燃烧通常会有热量放出，即有能量变化，故选项正确； B、可燃冰为不可再生能源，不是取之不尽、用之不竭，故选项错误； C、乙醇汽油减少了汽油的燃烧，会在一定程度上减少氮氧化合物等污染，故选项正确； D、人们正在利用和开发的新能源包含太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，故选项正确。 故选B 5．2020 年 6 月 5 日世界环境日主题是“关爱自然，刻不容缓”（Time for Nature）。下列做法有利于保护环境的是 A．回收植物秸秆，加工生产生物质能 B．大量使用塑料制品，减少森林砍伐 C．为了节约用水，工业污水浇灌农田 D．为了减少污染，废旧电池填埋处理 【答案】A 【详解】A．回收植物秸秆，加工生产生物质能既能解决焚烧所带来的污染，又能充分利用、节约能源，选项说法正确； B．大量使用塑料制品既浪费化石能源，又能带来白色污染问题，选项说法错误； C．工业污水中含有有害物质，不能直接用于农田灌溉，选项说法错误； D．废旧电池中含有有毒重金属，填埋处理会造成土壤与地下水的污染，选项说法错误。 故选：A。 6．（2022·上海长宁·二模）将“嫦娥五号”探测器送入预定轨道的“遥五运载火箭”，使用液氢、液氧作为推进剂，不属于氢能的优势是 A．相同质量的氢气燃烧产生的热量是汽油的三倍 B．氢气的燃烧速度是汽油的十倍以上 C．制氢气的原料丰富，比如各类活泼金属与酸 D．氢气燃烧后生成水 【答案】C 【详解】A、氢气的热值大约是汽油热值的3倍，则相同质量的氢气燃烧产生的热量是汽油的三倍，故属于氢能源的优势； B、氢气为气体燃料，汽油为液体燃料，气体燃料燃烧时与氧气接触面积较大，氢气的燃烧速度是汽油的十倍以上，故属于氢能源的优势； C、制氢气的原料丰富，比如各类活泼金属与酸，但此种生产氢气的方式成本较高，故不属于氢能源的优势； D、氢气与氧气燃烧产物为水，无污染，故属于氢能源的优势； 故选C。 考点三 氢能的开发与利用 7．（23-24九年级下·上海·随堂练习）为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想如图所示。下列说法不正确的是 A．H2O的分解反应需要吸收能量 B．过程①是太阳能转换成化学能 C．过程②是化学能转换为电能 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 【答案】D 【详解】A.H2O的分解反应需要吸收能量，故A正确； B.在太阳能的作用下水发生化学变化，说明过程①是太阳能转换成化学能，故B正确； C.燃料电池是将化学能转换为电能，故C正确； D.由于氢气难压缩，且易燃烧，所以对氢气的运输和安全问题目前未解决，氢气的燃烧产物是水，不污染环境；氢气的燃烧值高，所以氢能开发利用价值高，故D错误； 故选D。 8．（2025·辽宁抚顺·一模）阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，可再生、低污染、分布广泛。 生物质能是贮存在生物质中的能量，是人类历史上最早使用的能源，属可再生能源。据计算，生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。现代较为有效地利用生物质能的方式有∶将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵，即可做成牲畜饲料；以秸秆为主要原料，经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气；利用秸秆和畜禽粪便为原料，经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料；秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程，可获得燃料酒精。 目前，生物质能已成为世界第四大能源。它燃烧后灰渣极少，且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，是一种清洁能源。生物柴油是生物质燃料的一种，但在其生产过程中，副产物甘油（C3H8O3）产生的环境污染制约了其产业发展，处理方法之一为光催化重整法。该方法是在常温常压和太阳光的驱动下，利用催化剂处理甘油产生氢气。二氧化钛（TiO2）由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点，已成为甘油处理最常用的催化剂之一。 为了提高催化效果，常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。其他条件相同时，几种催化剂的催化效果如图所示。 (1)生物质的优点有 。 (2)酒精充分燃烧的化学方程式为 ，若充分燃烧后产生二氧化碳的质量为13.2g，则消耗酒精的质量为 。 (3)文中提到的现代有效利用生物质能的方式有 种。每种方式都涉及到的一个化学变化过程是 。 (4)下列有关生物质能的说法正确的是 。 A．生物质能虽然储量丰富，但是不可再生，要节约使用。 B．生物柴油是生物质燃料的一种，其生产和使用都不会产生污染。 C．生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素，是优质肥料。 D．为了提高催化效果，常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。 (5)甘油处理最常用的催化剂之一是二氧化钛，因为 （写出两点即可）。 (6)由图示可知，在生产时间相同时，影响氢气产量的因素为 ；通过对比图中信息，还可以得到的结论是 。 【答案】(1)可再生、低污染、分布广泛 (2) 6.9g (3) 四/4 发酵 (4)CD (5)安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等（写出两条即可） (6) 催化剂的种类 催化剂的种类相同时，时间越长，产生氢气质量越多（合理即可） 【详解】（1）从文中 “它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，可再生、低污染、分布广泛” 可直接获取答案。 （2）酒精（C2H5OH）充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； 设消耗酒精的质量为x x=6.9g （3）文中提到 “将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵，即可做成牲畜饲料；以秸秆为主要原料，经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气；利用秸秆和畜禽粪便为原料，经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料；秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程，可获得燃料酒精”，共4种利用方式； 这4种方式中都涉及到发酵过程。 （4）A、由文中 “生物质能是贮存在生物质中的能量，是人类历史上最早使用的能源，属可再生能源” 可知，生物质能是可再生能源，A 错误； B、生物柴油生产过程中，副产物甘油产生的环境污染制约了其产业发展，说明生物柴油生产和使用会产生污染，B 错误； C、由文中 “生物质燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，是一种清洁能源” 可知，生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素，是优质肥料，C 正确； D、根据 “为了提高催化效果，常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂” 可知，D 正确。 故选CD。 （5）从文中 “二氧化钛（TiO2）由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点，已成为甘油处理最常用的催化剂之一” 可直接获取答案。 （6）由图示可知，横坐标为生产时间，不同的曲线代表不同的催化剂，纵坐标为氢气质量，所以在生产时间相同时，影响氢气产量的因素是催化剂的种类； 从图中可以看出，催化剂的种类相同时，时间越长，产生氢气质量越多；在相同生产时间下，CuO-NiO/TiO2对应的氢气产量最高，所以CuO-NiO/TiO2复合催化剂催化效果最好。 9．（24-25八年级下·上海浦东新·期中）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)电解水制氢的文字表达式为 ，属于 反应。（填反应基本类型） (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 （填“物理”或“化学”）储氢。 (6)氢气之所以是最理想的清洁能源的原因是 （用文字表达式表示），该反应属于 反应。（填反应基本类型） 【答案】(1) 水氢气+氧气 分解 (2) a c (3)分子间有间隔，在受压时分子的间隔变小 (4)低温液态 (5)化学 (6) 氢气+氧气水 化合 【详解】（1）电解水制氢发生的反应是水通电分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水氢气+氧气，该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应； （2）由制氢的方式可知，风能发电制氢属于“绿氢”，故选a；核能发电制氢是“紫氢”，故选c； （3）从微观角度，氢气能被压缩储存的原因是分子间有间隔，在受压时分子的间隔变小了； （4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式； （5）根据““液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨”可知，“液氨储氢”的过程中生成了新物质，属于化学储氢。 （6）氢气之所以是最理想的清洁能源的原因是氢气燃烧生成了水，无污染，文字表达式是：氢气+氧气水，该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.能区分可再生能源与不可再生能源，列举3种以上常见实例。 2.能说出乙醇的化学式、燃烧方程式及应用优势，沼气的主要成分及制备条件。 3.能阐述氢能的核心特性，区分灰氢、蓝氢、绿氢的本质区别。 4.能梳理能源危机的应对策略，理解化学在新能源开发中的核心作用。 【学习重难点】 1.重点：理解可再生能源（尤其是生物质能、氢能）的核心特性、转化原理及应用价值，建立 “能源分类 — 利用现状 — 发展方向” 的逻辑认知。 2.辨析不同制氢方法的优劣及氢源分类的核心依据，理解氢能从制备到应用的技术瓶颈与绿色发展逻辑。 1.（25-26九年级上·上海·期末）2025年10月10日第十五届全国运动会火种采集创造了历史——来自1522米南海海底的可燃冰，首次成为大型运动会的“源火”。当“海马号”潜水器将可燃冰带离深海，压力骤减，固体会迅速分解出甲烷气体。采火团队通过船载光伏发电，将清洁电能输送至千米海底，成功点燃了这缕来自地球“蓝色血脉”的火焰。可燃冰与化石燃料相比，有较高的能量密度，且可燃冰清洁高效。可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，储量丰富，被视为未来化石燃料的替代品。 （1）下列关于“可燃冰”说法正确的是___________。 A．可燃冰是可再生资源 B．可燃冰能量密度低 C．可燃冰是一种比较清洁的能源 D．可燃冰是天然气冷却后得到的固体 （2）当“海马号”潜水器将可燃冰带离深海，压力骤减，固体会迅速分解出甲烷，下列属于甲烷化学性质的是___________。 A．无色无气味 B．密度小于空气 C．难溶于水 D．能燃烧 【答案】1．C 2．D 【解析】1．A、可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，形成时间较长，属于不可再生能源，该选项说法不正确； B、根据短文可知，可燃冰与化石燃料相比，有较高的能量密度，该选项说法不正确； C、根据短文可知，可燃冰清洁高效，该选项说法正确； D、根据短文可知，可燃冰由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，该选项说法不正确。 故选C。 2．A、颜色、气味不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，该选项不符合题意； B、密度不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，该选项不符合题意； C、难溶于水不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，该选项不符合题意； D、能燃烧需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，该选项符合题意。 故选D。 2．（2023·河南南阳·三模）汽车燃料的发展与能源发展密不可分，目前正在由石油阶段向燃料电池阶段转化。下图为氢能源汽车的工作原理图，下列说法不正确的是    A．氢气是理想的清洁、高能燃料 B．要使燃料充分燃烧需要提供充足的氧气 C．当氢气和氧气恰好完全反应时，消耗氢气和氧气的体积比为1：2 D．燃料电池中的能量转化是由化学能转化为电能 【答案】C 【详解】A、氢气具有可燃性，燃烧生成物为水，来源广，产热量高，无污染，因此氢气是最理想的清洁、高能燃料；不符合题意； B、燃料充分燃烧的条件之一是：需要提供充足的氧气，也充分利用燃料；不符合题意； C、燃料电池中氢气与氧气在一定条件下反应生成水，方程式是，氢气和氧气恰好完全反应时，消耗氢气和氧气的体积比为2：1；符合题意； D、氢燃料电池的基本原理是：以氢气和氧气为原料，通过化学反应直接产生电能，是一种将化学能转化为电能的装置；不符合题意； 故选：C。 3．（25-26九年级上·上海·月考）人类社会的发展离不开能源。下列属于新能源的是 A．水能 B．氢能 C．天然气 D．煤 【答案】B 【详解】新能源指近年来开发的清洁可再生能源，如氢能、太阳能等。水能是传统可再生能源，天然气和煤是化石燃料，均属传统能源，则所给能源中属于新能源的是氢能。 故选B。 4．（23-24九年级下·上海·随堂练习）保护环境，节约资源，从我做起。下列做法不符合这一理念的是 A．使用降解塑料 B．推广乙醇汽油 C．废旧电池掩埋在土壤中 D．减少燃煤使用 【答案】C 【详解】A、使用降解塑料能保护环境，不符合题意； B、推广使用乙醇汽油能保护环境，不符合题意； C、废旧电池掩埋在土壤中会造成土壤的污染，不能达到保护环境的目的，符合题意； D、减少燃煤的使用能保护环境，不符合题意。 故选：C。 5．（23-24九年级下·上海·随堂练习）下列关于化石燃料的说法错误的是 A．化石燃料包括煤、石油、天然气 B．石油分馏是根据各成分的沸点不同而进行分离的 C．将煤气化、焦化、液化，可以提高煤的利用价值 D．燃烧化石燃料，产生大量的CO2易形成酸雨 【答案】D 【详解】A、煤、石油、天然气均为化石燃料，是当今世界最重要的三种化石燃料，不符合题意； B、利用石油中各成分的沸点不同将它们分离，叫分馏，不符合题意； C、将煤气化、焦化、液化，可以提高煤的利用价值，将煤气化或液化可以除去硫，减少对环境的污染，不符合题意； D、燃烧化石燃料，产生大量的SO2易形成酸雨，CO2是造成温室效应的主要气体，符合题意。 故选：D。 6．（23-24九年级上·上海杨浦·期末）下列归类正确的是（    ） 选项 内容 归类 A 风能、太阳能 绿色能源 B PM2.5、CO2 空气污染物 C 胆矾、面粉 晶体 D 稀硫酸、氯化钠溶液 酸性溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、绿色能源有水能、风能、太阳能、生物能（沼气）、地热能（包括地源和水源）等，正确； B、目前计入空气污染指数的项目有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等，二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，错误； C、胆矾是晶体，面粉是非晶体，错误； D、稀硫酸是酸性溶液，氯化钠溶液是中性溶液，错误。 故选A。 7．（23-24九年级上·上海长宁·阶段练习）关于氢气说法正确的是 A．摩尔质量为2 B．氢元素以化合态存在 C．燃烧生成水，可作绿色能源 D．点燃就会发出爆鸣声 【答案】C 【详解】A、单位物质的量的物质所具有的质量称摩尔质量，当物质的量以mol为单位时，摩尔质量的单位为g/mol，在数上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量，氢气的相对分子质量为2，因此氢气的摩尔质量是2g/mol，故A说法错误； B、氢气属于单质，元素以单质形态存在时称为游离态，故B说法错误； C、氢气具有可燃性，且氢气燃烧产物只有水，对环境无污染，可作绿色能源，故C说法正确； D、点燃氢气，若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，点燃纯净的氢气，可听到很小的响声，故D说法错误； 故选：C。 8.（25-26九年级上·上海·月考）在一定温度下，利用催化剂，裂解乙醇可以制备氢气。下图是科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时，催化剂中Mo与Fe不同质量比催化氢气的实验结果。 （1）根据下图信息，在不同Mo与Fe的质量比下，相同时间内产生氢气产率最高的质量比为 。 （2）下列有关氢能源的说法中，正确的是_______。 A．利用氢能源就是绿色环保的 B．寻找富含氢元素的物质是开发氢能源的关键 C．氢能属于二次能源，是一种零碳能源 D．利用氢能源本质上还需要寻找可再生能源以制取氢气 【答案】（1）．1:9 （2）．D 【解析】（1）．由图可知，其他条件相同时，当Mo与Fe的质量比为1:9时，相同时间内氢气产率最高；故填：1:9。 （2）．A、虽然氢燃烧只产生水，但如果制氢过程使用的是化石能源（如天然气、煤炭制氢），则会产生大量二氧化碳，故选项说法不正确。 B、地球上最丰富的含氢物质是水和化石燃料。开发氢能源的关键在于高效、低成本的制氢、储运技术，而非单纯寻找富含氢的物质，故选项说法不正确。 C、氢能是二次能源，本身不含碳。氢能属于二次能源，但只有在使用可再生能源制氢（绿氢）时才是真正的零碳能源，否则全生命周期中可能有碳排放，故选项说法不正确。 D、利用氢能源要实现真正的环保和可持续发展，本质上需要依赖可再生能源制氢，故选项说法正确。 故选D。 9．（25-26九年级上·上海·月考）工业上以甲烷为原料生产氢气的流程如图： (1)如果每一步都是完全转化，分析要得到5 kgH2，参与反应的CH4质量为 kg。 (2)利用化石燃料制氢是否符合绿色发展理念?说明理由。 。 【答案】(1)10 (2)不符合绿色发展理念，理由是直接利用化石燃料制氢的过程中，会产生大量二氧化碳等温室气体及其他污染物，严重增加碳排放负担与环境风险 【详解】（1）由流程图可知，转化炉中甲烷与水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为，变换塔中一氧化碳和水在一定条件下反应生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为，吸附塔的作用是除去混合气体中的二氧化碳，得到氢气，该流程总的反应为，每16份质量的甲烷完全反应，生成8份质量的氢气，则要得到5 kgH2，参与反应的CH4质量为5 kg×=10 kg；故填：10。 （2）直接利用化石燃料（如天然气、煤炭）制氢不符合绿色发展理念。因为此过程会产生大量二氧化碳等温室气体及其他污染物，严重增加碳排放负担与环境风险，与绿色发展理念强调可持续发展、环境保护和资源节约相违背；故填：不符合绿色发展理念，理由是直接利用化石燃料制氢的过程中，会产生大量二氧化碳等温室气体及其他污染物，严重增加碳排放负担与环境风险。 10.（25-26九年级上·上海·期末）家庭燃料经历了从煤到气体燃料的演进，寻找“零碳”能源成为前沿方向。零碳燃料是指在使用过程中几乎不产生CO2的燃料。像氨气既作为清洁燃料，也是化肥的重要原料。（括号中物质是对应燃料主要成分）。 （1）．有关家用燃料更新的理由错误的是________。 A．燃料使用更便捷 B．气体燃料燃烧的更充分 C．天然气是可再生的能源 D．减少煤燃烧产生的污染物 （2）．（不定项）已知：液化石油气的主要成分丙烷完全燃烧的化学方程式为：，且已知在同温同压下，气体的体积比等于其分子个数比。欲将家中液化石油气为燃料的灶具改为天然气为燃料的灶具，采用的措施是______。 A．增大空气的进入量 B．增大天然气的进入量 C．减少空气的进入量 D．减少天然气的进入量 （3）．氨气作为清洁燃料，我国科学研究人员发现在氨气中掺混一定比例的其他燃料，既可以提高氨气燃烧的稳定性，又实现零碳排放，选择掺混的物质最可能是 （选填“煤粉”、“氢气”、“甲烷”或“均可以”）。 （4）．传统合成氨：如图为在高温、高压下利用铁触媒作催化剂制取氨气的过程。 ①依据图分析，氨气的沸点 （填“大于”或“小于”）氮气与氢气。 ②常用海绵状的Fe制得铁触媒。用海绵状的Fe目的是 。 （5）（不定项）在上述合成塔中进行该反应制取氨气，反应前后各物质的质量如图所示，其中有两处被墨迹遮盖，说法错误的是________。 A．反应后催化剂的质量为8 g B．参加反应的氢气质量为6 g C．氨气分子的微观示意图是 D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4:1 【答案】（1）．C （2）．BC （3）．氢气 （4）． 大于 增大接触面积，加快反应速率 （5）．ACD 【解析】（1）．A、煤需要引燃，液化石油气需要更换气管，天然气直接从燃气管道使用，燃料使用更便捷，该选项说法正确； B、气体燃料与空气接触面积更大，燃烧的更充分，该选项说法正确； C、天然气是不可再生的能源，该选项说法不正确； D、石油气、天然气燃烧生成二氧化碳和水，可以减少煤燃烧过程中产生的污染物，该选项说法正确； 故选C； （2）．天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的方程式为：，液化石油气的主要成分丙烷，丙烷完全燃烧的化学方程式为：，根据化学方程式可知，相同个数的C3H8和CH4与氧气反应时，C3H8消耗的氧分子更多，而同温、同压下，气体的体积与分子的个数成正比，相同体积的液化石油气和天然气，液化石油气燃烧需要的氧气多，故将家中以液化石油气为燃料的灶具改为以天然气为燃料，应采用的措施是减少空气的进入量，或者增大天然气的进入量，故选BC； （3）．煤粉的主要成分为碳，燃烧会产生二氧化碳，故不符合题意；氢气燃烧生成水，故符合题意；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，故不符合题意；故填氢气； （4）．①根据流程可知，氮气、氢气变为气体时，氨气仍为液态，故氨气的沸点大于氮气与氢气； ②用海绵状的铁，海绵状的结构可以增大与反应物的接触面积，加快反应速率； （5）．A、催化剂能改变化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变，由图可知，反应后催化剂的质量为5g，故选项说法不正确； B、由图中数据可知，反应前氢气的质量为：52g+9g+34g+5g-80g-0g-5g=15g，则参加反应的氢气质量为：15g-9g=6g，故选项说法正确； C、氨气是由氨分子构成的，每个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成，故选项图像不正确； D、由图中数据可知，参加反应的氮气质量为：80g−52g=28g，生成的氨气质量为：34g−0g=34g，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为，故选项说法不正确； 故选ACD。 11.（25-26九年级上·上海杨浦·月考）“长征三号乙”是我国首个完成100次发射的运载火箭，执行过发射“嫦娥3号”、“嫦娥4号”月球探测器等重大发射任务。不同任务的火箭所需的燃料类型是不同的。 表1：我国火箭燃料的类型与其相关信息 燃料编号 燃料类型 单位质量／能量 毒性 燃烧产物 存储条件 甲 四氧化二氮／偏二甲肼（液态） 4500 剧毒 含有毒气体 常温可存 乙 液氧／煤油 5399 无毒 水和二氧化碳 低温存储 丙 液氢／液氧 10351 无毒 水 超低温存储 丁 固体燃料（HTPB） 4103 低毒 水、二氧化碳、少量有毒气体、固体 长期常温存储 （1）．煤油中一定含有的元素是___________（选填编号）。 A．碳 B．氮 C．硫 D．磷 （2）．可燃物一定是纯净物的是___________（选填编号）。 A．液氧 B．液氢 C．煤炭 D．木材 （3）．上表中，最环保清洁的燃料编号是___________（选填编号）。 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 （4）．单位质量释放能量最大的燃料编号是___________（选填编号）。 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 （5）．四氧化二氮偏二甲肼二者混合即可反应。 ①偏二甲肼由 种元素组成，其中元素百分含量最大是 。 ②中氮元素的化合价为 。 ③反应的化学方程式为：。X的化学式为 。 （6）．液氢／液氧燃料需要超低温存储是因为氧气、氢气的沸点 （选填“极低”或“极高”）。请写出液氢／液氧燃料燃烧的化学反应方程式 。 （7）．导弹也是火箭的一种，由于导弹要求能随时发射。选择该燃料所需考虑的主要因素是___________（选填编号）。 A．单位质量／能量 B．毒性 C．燃烧产物 D．存储条件 【答案】（1）．A （2）．B （3）．C （4）．C （5）． 3/三 氮元素/ +4 （6）． 极低 （7）．D 【解析】（1）．煤油燃烧后生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知煤油中一定含有碳元素和氢元素，故选A。 （2）．A、液氧是纯净物，但是不是可燃物，该选项不符合题意。 B、液氢是纯净物，且具有可燃性，故是可燃物，该选项符合题意。 C、煤炭是可燃物，但是属于混合物，该选项不符合题意。 D、木材是可燃物，但是属于混合物，该选项不符合题意。 故选B。 （3）．A、甲燃料燃烧生成有毒气体，该选项不符合题意。 B、乙燃料燃烧生成水和二氧化碳，二氧化碳属于温室气体，该选项不符合题意。 C、丙燃料燃烧只生成水，没有生成有害气体，该选项符合题意。 D、丁燃料燃烧生成水、二氧化碳、少量有毒气体、固体，该选项不符合题意。 故选C。 （4）．由表格可知，单位质量的丙燃料燃烧放出的能量最大，故选C。 （5）．①由化学式可知偏二甲肼由碳、氢、氮三种元素组成；其中氮元素的质量分数为：，氢元素的质量分数为：，碳元素的质量分数为：，故氮元素的百分含量最大。 ②中氧元素的化合价为-2，氮元素的化合价为x，根据化合物中化合价总和为0，可列式为，解得，故中氮元素的化合价为+4价。 ③反应前有6个氮原子、8个氧原子、2个碳原子、8个氢原子，反应后有6个氮原子、8个氢原子和4个氧原子，根据化学反应前后原子的数量不变，可知2X中有2个碳原子和4个氧原子，则X的化学式为。 （6）．液氢／液氧燃料需要超低温存储是因为氧气、氢气的沸点极低。液氢燃烧生成水，据此可以写出化学方程式：。 （7）．由于导弹要求能随时发射，说明燃料需要能够长期储存且无需在发射前临时加注，这与燃料的"存储条件"直接相关。表格中，需要低温或超低温存储的燃料（乙、丙）发射准备时间长，不满足要求，而可常温存储的燃料（甲、丁）则能满足随时发射的需求。故选择D。 12．（25-26九年级上·上海浦东新·期中）下列是与人类的生活亲密相关的物质：A．甲烷；B．酒精；C．氢气。选择相应的字母填空。 (1) 是实验室常用的燃料； (2) 可以供应清洁、高效的氢能； (3) 是天然气的主要成分。 【答案】(1)B (2)C (3)A 【详解】（1）酒精具有可燃性，是实验室常用的燃料，故填：B； （2）氢气燃烧产物只有水，无污染，且燃烧值大，可供应清洁、高效的氢能，故填：C； （3）天然气的主要成分是甲烷，故填：A。 13．（25-26九年级上·上海普陀·期中）奥运火炬的接力象征着光明、团结、友谊、和平、正义等，同时也与人类探索能源的历史有着密切的关系。下表表示了不同年代奥运火炬所使用的燃料。 年代 燃料 1936年柏林奥运会 镁粉 1972年慕尼黑奥运会 液态石油气(含丙烷C3H8和丁烷C4H10等) 2008年北京奥运会 丙烷 2022年北京冬奥会 氢气 2024年巴黎奥运会 可再生丙烷 (1)镁粉燃烧时，发生的化学反应方程式为 。 (2)丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水。燃烧时，丙烷分子与生成的二氧化碳分子的个数比是 。丁烷中碳元素的质量分数为 。液化石油气燃烧不充分，会产生大量黑烟，黑烟的主要成分是 。 (3)氢气燃烧的化学反应方程式 ，冬奥会火炬将火焰减小为“微火”的原因是为了 。 (4)可再生丙烷不是从石油中获取，而是通过可再生物质为原料得到，原料中一定含有 元素。 (5)对于未来奥运火炬燃料的选择，除了考虑燃烧放热，还要考虑的因素可能是 。 【答案】(1) (2) 1:3 82.8% 炭黑 (3) 节约能源 (4)碳、氢 (5)燃料是否环保 【详解】（1）镁粉燃烧是镁与氧气在点燃条件下反应生成氧化镁，化学反应方程式为； （2）丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，丙烷分子与生成的二氧化碳分子的个数比是1:3； 丁烷（）中碳元素的质量分数为； 液化石油气主要含碳、氢元素，燃烧不充分时，碳不能完全燃烧，会产生大量黑烟，黑烟的主要成分是炭黑； （3）氢气燃烧是氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，化学反应方程式为； 冬奥会火炬将火焰减小为“微火”，是因为氢气燃烧热值高，“微火”也能提供足够的热量，同时还能节约能源； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可再生丙烷()含碳、氢元素，所以可再生物质为原料得到可再生丙烷，原料中一定含有碳、氢元素； （5）对于未来奥运火炬燃料的选择，除了考虑燃烧放热，还要考虑燃料是否环保(或燃烧产物是否污染环境等)。 14．（25-26九年级上·上海·期中）氢能源是最理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用氢能源，是实现碳中和的重要措施。 (1)按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类（见图1）。 用化石燃料制氢的过程中主要发生的是 （填“物理变化”或“化学变化”）。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为 。请列举除氢能源之外的一种可再生能源： 。 (2)图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。 以天然气为原料并采用图2流程制氢，最终制得的H2属于蓝氢，请结合图1、图2，分析作出此判断的依据 。 【答案】(1) 化学变化 太阳能（合理即可） (2)根据图1的分类，“蓝氢”是指在生产过程中通过技术手段大幅减少碳排放的氢能源，以天然气为原料并采用图2流程制氢，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放（合理即可） 【详解】（1）用化石燃料制氢的过程中，例如通过天然气制氢，主要发生的是化学变化，因为在这个过程中，生成氢气等新的物质； 利用可再生能源电解水制得的“绿氢”，水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； 可再生能源有：太阳能、潮汐能、风能等； （2）以天然气为原料并采用图2流程制氢，虽然此过程使用了天然气这种化石燃料，但是在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放。根据图1的分类，“蓝氢”是指在生产过程中通过技术手段大幅减少碳排放的氢能源，因此，图2所示流程制得的氢气符合“蓝氢”的定义。 15．（2025·广东清远·二模）氨能——未来清洁新能源 通常情况下，氨气()无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水，常温加压即可被液化。液氨用途广泛，工业上常用作化肥、化工原料、制冷剂，也可用作液体燃料，在纯氧中完全燃烧产物只有水和。 工业合成氨的历史已有一百多年，反应原理主要是和在高温、高压的条件下，经催化合成。为解决合成转化率低的问题，反应后可将从混合气体中分离出来，将未反应的和重新混合继续合成。 在将来，氨燃料有望在航海、航空和燃料电池等方面得到广泛应用，氨能有望成为未来理想的清洁能源，将具有巨大的应用价值。 依据上文，回答问题。 (1)氨气被压缩成液氨，从微观角度分析，这一过程发生变化的是 (填“分子大小”或“分子间隔”)。 (2)若氨气发生泄漏易被人发觉，理由是 ，氨气泄漏可立即用 吸收。 (3)氨气在空气中无法燃烧，但能在纯氧中燃烧，说明氨气燃烧的剧烈程度与 有关。 (4)工业上利用和合成氨的反应方程式为 。该过程需要用到催化剂，随着反应的进行，催化剂是否需要补充？ (填“是”或“否”)。 (5)“氨能”作为清洁能源的优点有 。 【答案】(1)分子间隔 (2) 氨气有刺激性气味 水 (3)氧气浓度 (4) 否 (5)燃烧产物只有水和氮气，无污染 【详解】（1）分子间存在着间隔，且气体分子间隔较大，压缩时分子间隔变小。故填：分子间隔； （2）氨气有刺激性气味，所以发生泄漏易被人发觉； 氨气极易溶于水，所以用水可直接吸收泄漏的氨气，防止扩散； （3）氨气在空气中无法燃烧，但能在纯氧中燃烧，说明氨气燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越高越容易燃烧； （4）工业上利用氮气和氢气在催化剂的作用下合成氨，方程式为：； 催化剂在反应中只起加速作用，反应前后其质量和化学性质不变，因此可重复使用，无需补充。故填：否； （5）氨气燃烧产物只有水和氮气，无污染，所以“氨能”属于清洁能源。 16．（25-26九年级上·上海杨浦·期中）燃料电池汽车 (1)搭载氢燃料电池的汽车每行驶100km，氢气的消耗量通常为800g~1200g。满载氢燃料电池的汽车可行驶约500km，若利用电解水制取满载量氢气，则至少需要水的质量是 g。(用化学方程式列式计算) (2)氢燃料电池的汽车没有被广泛使用，人们还需解决的问题有______。 A．降低制氢气成本 B．方便运输、存储氢气的方法 C．多设立补充氢气的站点 D．燃烧产物的处理 【答案】(1) 满载氢燃料电池的汽车可行驶约500km至少消耗氢气质量为，设至少需要水的质量为x，则 x=36000g 答：至少需要水的质量是36000g。 (2)ABC 【详解】（1）见答案。 （2）A、制作氢气的成本高，则降低制氢气成本，有利于普及氢能源，该选项符合题意； B、氢气为气体，且具有可燃性，储存、运输困难，则研究方便运输、存储氢气的方法，有利于普及氢能源，该选项符合题意； C、多设立补充氢气的站点，有利于普及氢能源，该选项符合题意； D、氢气燃烧只生成水，没有污染，不需要处理燃烧产物，该选项不符合题意。 故选ABC。 17．（24-25九年级下·上海·期末）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，按照制取过程及碳排放量的不同，制得的氢气可以分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”。“灰氢”指采用化石能源制取的氢气，制氢过程中有大量的碳排放。“蓝氢”指采用化石能源制取，但过程中采用了碳捕捉及封存技术。“绿氢”指采用可再生能源，通过电解制氢，制氢过程完全没有碳排放。中国科学家研究出镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2)，实现了固态储氢。 (一)绿氢是通过绿电进行电解水制得(如图)。 (1)下列电解水制氢的化学方程式正确的是___________。 A．2H2O=2H2↑+O2↑ B． C． D． (2)如图是通过绿电进行电解水的装置图。下列有关叙述错误的是___________。 A．负极与正极产生的气体质量比是2：1 B．在水中加入少许氢氧化钠能增强水的导电性 C．燃料电池发电实现能量的转化，把化学能转化为电能 D．电解水实验表明，水由2个氢原子、1个氧原子构成 (3)氢能源汽车以氢气为燃料。将氢气高压加注到氢能源汽车中时发生变化的是___________。 A．氢分子的质量 B．氢分子的大小 C．氢分子间的间隔 D．氢分子的体积 (二)“蓝氢”与“灰氢” (4)灰氢以化石燃料为原料，化石燃料属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (5)蓝氢：通过水蒸气、甲烷重整制成，发生的反应为：。则X的化学式为 。该反应过程中，没有发生变化的微观粒子是 。 (三)镁基固态储氢技术 (6)固体镁基材料储氢时，Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体，该反应属于 (填四大基本反应类型)。 (7)已知1m3该镁基材料储存的H2在常温常压下体积可达1345m3.请从微观角度解释镁基材料储氢量大的原因： 。 【答案】(1)B (2)AD (3)C (4)不可再生 (5) CO 碳原子、氢原子、氧原子 (6)化合反应 (7)氢气和镁在一定条件下生成固体，固体分子之间的间隔变小，氢气变回气态后，气态分子之间间隔变大 【详解】（1）水通电生成氢气和氧气，化学方程式为：；故选B； （2）A、根据电解水“正氧负氢、氢二氧一”可知，负极与正极产生的气体体积比是2：1，说法错误； B、氢氧化钠在水中能解离出可自由移动的离子，水中预先加入少量氢氧化钠的作用是增强导电性；说法正确； C、燃料电池发电实现能量的转化，是把化学能转化为电能，说法正确； D、水电解生成氢气和氧气，氢气中含有氢元素，氧气中含有氧元素，反应前后元素种类不变，反应物只有水，所以水由氢元素和氧元素组成，水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，说法错误； 故选AD； （3）氢气在高压下被压缩到汽车的储氢罐中，这个过程中氢气分子之间间隔变小，氢分子质量、大小、体积均不发生改变； 故选C； （4）化石燃料属于不可再生能源； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有1个C、6个H、1个O，反应后有6个H，则X中含有1个C和1个O，化学式为CO；在化学反应里，分子分解成原子，原子重新组合成新分子，故该反应过程中，没有发生变化的微观粒子是碳原子、氢原子、氧原子； （6）Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体，该反应符合多变一，属于化合反应； （7）氢气和镁在一定条件下生成固体，固体分子之间的间隔变小，氢气变回气态后，气态分子之间间隔变大。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题1 化学引领新能源的开发 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 能源及其种类 1.能源的种类 （1）定义：能源是能直接或经转换提供 、 、 、 等能量的资源，是人类生产生活的核心 ，贯穿于工业制造、交通运输、日常生活等所有领域。 （2）常见的能源 对比维度 可再生能源 不可再生能源 包含类型 太阳能、 、 、生物质能等 煤炭、 、 等化石燃料 核心特点 、清洁低碳、储量丰富，是应对能源危机的核心方向 由远古生物经漫长地质年代形成，消耗速度远大于再生速度，储量 主要优点 1. 几乎无碳排放，对环境友好 1. 能量密度高，运输储存相对便利 2. 资源总量大，可永续利用 2. 技术成熟，现阶段利用成本较低 3. 分布广泛，适合分布式开发 3. 可直接作为 应用场景 太阳能光伏发电、 、 、生物质燃料供暖 、 、家用燃气、化工原料生产 2.能源危机与应对策略 （1）当前全球能源结构仍以 为绝对主体，占比超 80%。这种过度依赖的能源模式，正引发两大核心问题： ① 问题：化石燃料属于 资源，长期大规模开采使用使其储量持续锐减，直接加剧能源供应紧张的局面。 ② 问题：化石燃料燃烧过程中会释放大量 等污染物，CO2过量排放是造成全球 的主要诱因，SO2则会引发 ，二者共同对生态系统和人类生存环境造成 。 （2）为了有效应对能源危机，人们必须做好几件事：一是 ，二是 ，三是 。 措施类别 具体实施方向 详细举措 提高能源利用效率 工业领域 推广高效节能设备与余热回收系统 建筑领域 采用节能建材和智能调控系统 交通领域 优化发动机技术与路线规划 通用管理 建立各领域能源消耗监测体系，实时管控能耗数据，减少能源损耗 节约能源 个人层面 养成随手 、使用节能家电、 出行的习惯 企业层面 合理规划产能、推进资源 利用 城市层面 推广节能设施并加强 宣传 寻找并开发新能源 可再生能源利用 建设 、 ；利用 、 等发展生物质能发电供热 前沿能源探索 研发低成本 技术，完善氢能储运体系；探索地热能、海洋能商业化利用路径 【易错辨析】 误区：认为可再生能源一定无污染 纠正：如生物质能直接燃烧会产生少量烟尘和CO，并非绝对无污染，其环保性体现在可再生和综合利用层面。 【特别提醒】 1.电能属于二次能源，需通过一次能源（如煤炭、风能）转换获得，并非直接来自自然界。 2.化石燃料不仅是能源，也是重要的化工原料，过度依赖会引发能源短缺和环境问题。 知识点二 基于生物质的新能源 1.生物质能的概念 （1）生物质能是以 为载体的能量，是绿色植物通过 将太阳能储存在生物质内部的能量形式，本质上是以 形式储存的太阳能，属于 能源。 （2）直接燃烧生物质获取能量效率很低，目前主要通过一定手段，将生物质转化为 、 、 等其他形式能源产品进行利用。 2.生物质能的种类及应用 维度 乙醇 垃圾能源化 地沟油利用 核心物质 化学式为 （乙醇） 粪便、杂草、人畜粪便等生物质垃圾 废弃食用油（地沟油） 主要内容 无色有特殊香味的 ，熔点-114℃、沸点78.3℃、密度0.789g/cm³（20℃） 垃圾堆积易污染环境 重复利用会生成有毒有害有机物，危害健康与环境 利用方式 作燃料：车用乙醇替代部分汽油 微生物发酵生产 ，用作燃料 经化学转化生产 原理 燃烧： 制取：生物质发酵 微生物发酵分解有机物产生沼气 经回收、净化、合成等化学变化转化为燃料 价值/意义 、减少尾气污染 资源化处理垃圾，提供清洁能源，改善环境，是一种 能源 生物柴油是典型的“绿色能源”，具有  、 、 等特性 【易错辨析】 误区1：认为乙醇汽油的热值高于纯汽油 纠正：乙醇的热值（2.9×10⁴ kJ/kg）低于汽油（4.6×10⁴ kJ/kg），因此乙醇汽油热值略低于纯汽油，其优势在于环保和节约石油资源，而非热值更高。 误区2：混淆沼气与天然气的来源 纠正：沼气是生物质发酵产生的可再生能源，主要成分虽为甲烷，但来源是生物废弃物；天然气是地下开采的化石燃料，属于不可再生能源。 【特别提醒】 1. 生物质能直接燃烧效率低，需通过化学转化（发酵、提炼）提升利用价值。 2. 乙醇汽油是混合物，其制备和使用过程不改变乙醇的化学性质。 知识点三 氢能的开发与利用 1.氢能的特点 （1）氢气燃烧的  比化石燃料高很多，而且燃烧产物只有 ，不污染环境。因此，氢能是一种 ，具有广阔的开发前景。 （2）氢元素在自然界中普遍存在，主要以 态存在于 中。从来源看， 是制氢最适宜的原料。 2.氢能的开发 目前，大规模制氢基本以  或  为原料。要实现氢能全过程的可再生和清洁化，则需要借助 、 、  等可再生能源。 3.氢能的分类 类型 制备方式 环境影响 灰氢 通过 燃烧产生 生产过程中排放较多 ，对环境影响较大 蓝氢 以 为原料制氢，配套使用 和 技术 可有效减少 排放，减轻对地球环境的影响 绿氢 利用 （如风能、太阳能） 产生 实现CO2 ，对环境友好 总结 从灰氢过渡到蓝氢，最终实现绿氢，是氢能未来发展的趋势 4.氢能源面临的挑战 氢能大规模应用需突破三大技术瓶颈： （1） ：绿氢制备依赖廉价可再生能源，当前电价较高导致成本是灰氢的2-3倍； （2） ：氢气密度 ，气态储氢 ，液态储氢需极低温度（-253℃）、高压条件，能耗和成本高，固态储氢（如金属氢化物）仍需技术突破； （3） ：氢气 ，对运输管道、容器的 和 要求极高，配套基础设施建设滞后。 【易错辨析】 误区1：认为电解水制氢是最经济的制氢方法 纠正：电解水制氢需消耗大量电能，当前成本较高，仅当电力来自风能、太阳能等廉价可再生能源时，才具备经济可行性，目前主流制氢方法仍是化石燃料重整。 误区2：将绿氢、蓝氢、灰氢的区别归结为氢的纯度 纠正：•三者核心区别是制氢过程中CO2的排放量，而非氢的纯度；灰氢排放CO2，蓝氢通过碳捕集减少CO2排放，绿氢零CO2排放。 【特别提醒】 1.电解水制氢需消耗大量电能，仅当电力来自可再生能源时，才能实现真正的清洁低碳。 2.K、Ca、Na等活泼金属与水反应生成氢气，但反应剧烈，不能用于工业制氢。 教材习题01（1）（P111） 在新能源的开发利用上，氢能的开发是重要的发展方向。 （ 1 ）一氧化碳和氢气具有相似的化学性质，请举出一例，从安全与环保的角度分析，简要说明为什么一氧化碳不可能是新能源的发展方向。 解题方法 首先明确CO和H2相似的化学性质（如可燃性）；再从安全、环保角度分析CO的缺陷： （1）相似化学性质：可燃性（或还原性）。 （2）安全角度：CO有毒，泄漏会使人中毒； （3）环保角度：CO燃烧生成CO2，会加剧温室效应（或不完全燃烧仍产生有毒的CO）。 【答案】 教材习题01（2）（P111） （2 ）铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制氢，其反应可表示为： 6ZnFe2O4 高温 6ZnO+4Fe3O4+O2↑ 3ZnO+2Fe3O4+H2O高温3ZnFe2O4+H2 ↑， ① 已知ZnFe2O4中锌元素的化合价为+2 价，指出铁元素的化合价。 ② 该循环制氢中不断消耗的物质是什么？得到的氢气和氧气的质量比是多少？ 解题方法 （1）根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则计算： 已知Zn为+2价，O为-2价，设Fe的化合价为x，则： (+2)+2x+4×(−2)=0， 解得 x=+3。 （2）分析循环反应：将两个化学方程式合并（消去中间产物ZnFe2O4、ZnO、Fe3O4），得到总反应，因此不断消耗的物质是水。计算氢气和氧气的质量比：根据总反应，H2与O2的质量比为 (2×2):32=4:32=1:8。 【答案】 考点一 能源及其种类 1．（25-26九年级上·海南海口·期末）开发和利用新能源是应对能源挑战、推动可持续发展的关键举措，下列属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．氢气 D．天然气 2．（25-26九年级上·重庆·期末）北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中正式命名了“石油”，并预见“此物后必大行于世”。下列关于能源的说法中错误的是 A．煤、石油、天然气被称为化石能源，是可再生能源 B．煤气的主要成分之一是一氧化碳，一氧化碳常用于冶金工业和用作气体燃料 C．氢气是一种清洁的高能燃料，工业上可以通过电解水或以化石能源为原料制取 D．可燃冰是甲烷水合物，若是开采不当，会引发地质灾害 3．（2026·甘肃天水·一模）2025年6月5日，我们迎来了第52个世界环境日和中国第11个环境日。我国的主题为“美丽中国我先行”。下列说法或做法符合这一主题的是 A．加大火力发电厂的建设 B．为了购物便捷，建议多使用一次性塑料购物袋 C．多乘坐公共交通出行 D．露天焚烧生活垃圾 考点二 基于生物质的新能源 4．（2022·湖南湘西·中考真题）现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的是 A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化 B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源 C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染 D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等 5．2020 年 6 月 5 日世界环境日主题是“关爱自然，刻不容缓”（Time for Nature）。下列做法有利于保护环境的是 A．回收植物秸秆，加工生产生物质能 B．大量使用塑料制品，减少森林砍伐 C．为了节约用水，工业污水浇灌农田 D．为了减少污染，废旧电池填埋处理 6．（2022·上海长宁·二模）将“嫦娥五号”探测器送入预定轨道的“遥五运载火箭”，使用液氢、液氧作为推进剂，不属于氢能的优势是 A．相同质量的氢气燃烧产生的热量是汽油的三倍 B．氢气的燃烧速度是汽油的十倍以上 C．制氢气的原料丰富，比如各类活泼金属与酸 D．氢气燃烧后生成水 考点三 氢能的开发与利用 7．（23-24九年级下·上海·随堂练习）为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想如图所示。下列说法不正确的是 A．H2O的分解反应需要吸收能量 B．过程①是太阳能转换成化学能 C．过程②是化学能转换为电能 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 8．（2025·辽宁抚顺·一模）阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，可再生、低污染、分布广泛。 生物质能是贮存在生物质中的能量，是人类历史上最早使用的能源，属可再生能源。据计算，生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。现代较为有效地利用生物质能的方式有∶将秸秆粉碎、添加乳酸菌发酵，即可做成牲畜饲料；以秸秆为主要原料，经粉碎、厌氧发酵即可生产沼气；利用秸秆和畜禽粪便为原料，经无害化处理、发酵腐熟就可制成有机肥料；秸秆经粉碎、水解、糖化发酵、蒸馏等过程，可获得燃料酒精。 目前，生物质能已成为世界第四大能源。它燃烧后灰渣极少，且燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，是一种清洁能源。生物柴油是生物质燃料的一种，但在其生产过程中，副产物甘油（C3H8O3）产生的环境污染制约了其产业发展，处理方法之一为光催化重整法。该方法是在常温常压和太阳光的驱动下，利用催化剂处理甘油产生氢气。二氧化钛（TiO2）由于具有安全、无生物毒性、耐腐蚀、廉价、可重复利用等优点，已成为甘油处理最常用的催化剂之一。 为了提高催化效果，常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。其他条件相同时，几种催化剂的催化效果如图所示。 (1)生物质的优点有 。 (2)酒精充分燃烧的化学方程式为 ，若充分燃烧后产生二氧化碳的质量为13.2g，则消耗酒精的质量为 。 (3)文中提到的现代有效利用生物质能的方式有 种。每种方式都涉及到的一个化学变化过程是 。 (4)下列有关生物质能的说法正确的是 。 A．生物质能虽然储量丰富，但是不可再生，要节约使用。 B．生物柴油是生物质燃料的一种，其生产和使用都不会产生污染。 C．生物质燃料燃烧后的灰烬能为农作物提供营养元素，是优质肥料。 D．为了提高催化效果，常将TiO2与其他物质相结合形成复合催化剂。 (5)甘油处理最常用的催化剂之一是二氧化钛，因为 （写出两点即可）。 (6)由图示可知，在生产时间相同时，影响氢气产量的因素为 ；通过对比图中信息，还可以得到的结论是 。 9．（24-25八年级下·上海浦东新·期中）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)电解水制氢的文字表达式为 ，属于 反应。（填反应基本类型） (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 （填“物理”或“化学”）储氢。 (6)氢气之所以是最理想的清洁能源的原因是 （用文字表达式表示），该反应属于 反应。（填反应基本类型） 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.能区分可再生能源与不可再生能源，列举3种以上常见实例。 2.能说出乙醇的化学式、燃烧方程式及应用优势，沼气的主要成分及制备条件。 3.能阐述氢能的核心特性，区分灰氢、蓝氢、绿氢的本质区别。 4.能梳理能源危机的应对策略，理解化学在新能源开发中的核心作用。 【学习重难点】 1.重点：理解可再生能源（尤其是生物质能、氢能）的核心特性、转化原理及应用价值，建立 “能源分类 — 利用现状 — 发展方向” 的逻辑认知。 2.辨析不同制氢方法的优劣及氢源分类的核心依据，理解氢能从制备到应用的技术瓶颈与绿色发展逻辑。 1.（25-26九年级上·上海·期末）2025年10月10日第十五届全国运动会火种采集创造了历史——来自1522米南海海底的可燃冰，首次成为大型运动会的“源火”。当“海马号”潜水器将可燃冰带离深海，压力骤减，固体会迅速分解出甲烷气体。采火团队通过船载光伏发电，将清洁电能输送至千米海底，成功点燃了这缕来自地球“蓝色血脉”的火焰。可燃冰与化石燃料相比，有较高的能量密度，且可燃冰清洁高效。可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，储量丰富，被视为未来化石燃料的替代品。 （1）下列关于“可燃冰”说法正确的是___________。 A．可燃冰是可再生资源 B．可燃冰能量密度低 C．可燃冰是一种比较清洁的能源 D．可燃冰是天然气冷却后得到的固体 （2）当“海马号”潜水器将可燃冰带离深海，压力骤减，固体会迅速分解出甲烷，下列属于甲烷化学性质的是___________。 A．无色无气味 B．密度小于空气 C．难溶于水 D．能燃烧 2．（2023·河南南阳·三模）汽车燃料的发展与能源发展密不可分，目前正在由石油阶段向燃料电池阶段转化。下图为氢能源汽车的工作原理图，下列说法不正确的是    A．氢气是理想的清洁、高能燃料 B．要使燃料充分燃烧需要提供充足的氧气 C．当氢气和氧气恰好完全反应时，消耗氢气和氧气的体积比为1：2 D．燃料电池中的能量转化是由化学能转化为电能 3．（25-26九年级上·上海·月考）人类社会的发展离不开能源。下列属于新能源的是 A．水能 B．氢能 C．天然气 D．煤 4．（23-24九年级下·上海·随堂练习）保护环境，节约资源，从我做起。下列做法不符合这一理念的是 A．使用降解塑料 B．推广乙醇汽油 C．废旧电池掩埋在土壤中 D．减少燃煤使用 5．（23-24九年级下·上海·随堂练习）下列关于化石燃料的说法错误的是 A．化石燃料包括煤、石油、天然气 B．石油分馏是根据各成分的沸点不同而进行分离的 C．将煤气化、焦化、液化，可以提高煤的利用价值 D．燃烧化石燃料，产生大量的CO2易形成酸雨 6．（23-24九年级上·上海杨浦·期末）下列归类正确的是（    ） 选项 内容 归类 A 风能、太阳能 绿色能源 B PM2.5、CO2 空气污染物 C 胆矾、面粉 晶体 D 稀硫酸、氯化钠溶液 酸性溶液 A．A B．B C．C D．D 7．（23-24九年级上·上海长宁·阶段练习）关于氢气说法正确的是 A．摩尔质量为2 B．氢元素以化合态存在 C．燃烧生成水，可作绿色能源 D．点燃就会发出爆鸣声 8.（25-26九年级上·上海·月考）在一定温度下，利用催化剂，裂解乙醇可以制备氢气。下图是科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时，催化剂中Mo与Fe不同质量比催化氢气的实验结果。 （1）根据下图信息，在不同Mo与Fe的质量比下，相同时间内产生氢气产率最高的质量比为 。 （2）下列有关氢能源的说法中，正确的是_______。 A．利用氢能源就是绿色环保的 B．寻找富含氢元素的物质是开发氢能源的关键 C．氢能属于二次能源，是一种零碳能源 D．利用氢能源本质上还需要寻找可再生能源以制取氢气 9．（25-26九年级上·上海·月考）工业上以甲烷为原料生产氢气的流程如图： (1)如果每一步都是完全转化，分析要得到5 kgH2，参与反应的CH4质量为 kg。 (2)利用化石燃料制氢是否符合绿色发展理念?说明理由。 。 10.（25-26九年级上·上海·期末）家庭燃料经历了从煤到气体燃料的演进，寻找“零碳”能源成为前沿方向。零碳燃料是指在使用过程中几乎不产生CO2的燃料。像氨气既作为清洁燃料，也是化肥的重要原料。（括号中物质是对应燃料主要成分）。 （1）．有关家用燃料更新的理由错误的是________。 A．燃料使用更便捷 B．气体燃料燃烧的更充分 C．天然气是可再生的能源 D．减少煤燃烧产生的污染物 （2）．（不定项）已知：液化石油气的主要成分丙烷完全燃烧的化学方程式为：，且已知在同温同压下，气体的体积比等于其分子个数比。欲将家中液化石油气为燃料的灶具改为天然气为燃料的灶具，采用的措施是______。 A．增大空气的进入量 B．增大天然气的进入量 C．减少空气的进入量 D．减少天然气的进入量 （3）．氨气作为清洁燃料，我国科学研究人员发现在氨气中掺混一定比例的其他燃料，既可以提高氨气燃烧的稳定性，又实现零碳排放，选择掺混的物质最可能是 （选填“煤粉”、“氢气”、“甲烷”或“均可以”）。 （4）．传统合成氨：如图为在高温、高压下利用铁触媒作催化剂制取氨气的过程。 ①依据图分析，氨气的沸点 （填“大于”或“小于”）氮气与氢气。 ②常用海绵状的Fe制得铁触媒。用海绵状的Fe目的是 。 （5）（不定项）在上述合成塔中进行该反应制取氨气，反应前后各物质的质量如图所示，其中有两处被墨迹遮盖，说法错误的是________。 A．反应后催化剂的质量为8 g B．参加反应的氢气质量为6 g C．氨气分子的微观示意图是 D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4:1 11.（25-26九年级上·上海杨浦·月考）“长征三号乙”是我国首个完成100次发射的运载火箭，执行过发射“嫦娥3号”、“嫦娥4号”月球探测器等重大发射任务。不同任务的火箭所需的燃料类型是不同的。 表1：我国火箭燃料的类型与其相关信息 燃料编号 燃料类型 单位质量／能量 毒性 燃烧产物 存储条件 甲 四氧化二氮／偏二甲肼（液态） 4500 剧毒 含有毒气体 常温可存 乙 液氧／煤油 5399 无毒 水和二氧化碳 低温存储 丙 液氢／液氧 10351 无毒 水 超低温存储 丁 固体燃料（HTPB） 4103 低毒 水、二氧化碳、少量有毒气体、固体 长期常温存储 （1）．煤油中一定含有的元素是___________（选填编号）。 A．碳 B．氮 C．硫 D．磷 （2）．可燃物一定是纯净物的是___________（选填编号）。 A．液氧 B．液氢 C．煤炭 D．木材 （3）．上表中，最环保清洁的燃料编号是___________（选填编号）。 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 （4）．单位质量释放能量最大的燃料编号是___________（选填编号）。 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 （5）．四氧化二氮偏二甲肼二者混合即可反应。 ①偏二甲肼由 种元素组成，其中元素百分含量最大是 。 ②中氮元素的化合价为 。 ③反应的化学方程式为：。X的化学式为 。 （6）．液氢／液氧燃料需要超低温存储是因为氧气、氢气的沸点 （选填“极低”或“极高”）。请写出液氢／液氧燃料燃烧的化学反应方程式 。 （7）．导弹也是火箭的一种，由于导弹要求能随时发射。选择该燃料所需考虑的主要因素是___________（选填编号）。 A．单位质量／能量 B．毒性 C．燃烧产物 D．存储条件 12．（25-26九年级上·上海浦东新·期中）下列是与人类的生活亲密相关的物质：A．甲烷；B．酒精；C．氢气。选择相应的字母填空。 (1) 是实验室常用的燃料； (2) 可以供应清洁、高效的氢能； (3) 是天然气的主要成分。 13．（25-26九年级上·上海普陀·期中）奥运火炬的接力象征着光明、团结、友谊、和平、正义等，同时也与人类探索能源的历史有着密切的关系。下表表示了不同年代奥运火炬所使用的燃料。 年代 燃料 1936年柏林奥运会 镁粉 1972年慕尼黑奥运会 液态石油气(含丙烷C3H8和丁烷C4H10等) 2008年北京奥运会 丙烷 2022年北京冬奥会 氢气 2024年巴黎奥运会 可再生丙烷 (1)镁粉燃烧时，发生的化学反应方程式为 。 (2)丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水。燃烧时，丙烷分子与生成的二氧化碳分子的个数比是 。丁烷中碳元素的质量分数为 。液化石油气燃烧不充分，会产生大量黑烟，黑烟的主要成分是 。 (3)氢气燃烧的化学反应方程式 ，冬奥会火炬将火焰减小为“微火”的原因是为了 。 (4)可再生丙烷不是从石油中获取，而是通过可再生物质为原料得到，原料中一定含有 元素。 (5)对于未来奥运火炬燃料的选择，除了考虑燃烧放热，还要考虑的因素可能是 。 14．（25-26九年级上·上海·期中）氢能源是最理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用氢能源，是实现碳中和的重要措施。 (1)按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类（见图1）。 用化石燃料制氢的过程中主要发生的是 （填“物理变化”或“化学变化”）。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为 。请列举除氢能源之外的一种可再生能源： 。 (2)图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。 以天然气为原料并采用图2流程制氢，最终制得的H2属于蓝氢，请结合图1、图2，分析作出此判断的依据 。 15．（2025·广东清远·二模）氨能——未来清洁新能源 通常情况下，氨气()无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水，常温加压即可被液化。液氨用途广泛，工业上常用作化肥、化工原料、制冷剂，也可用作液体燃料，在纯氧中完全燃烧产物只有水和。 工业合成氨的历史已有一百多年，反应原理主要是和在高温、高压的条件下，经催化合成。为解决合成转化率低的问题，反应后可将从混合气体中分离出来，将未反应的和重新混合继续合成。 在将来，氨燃料有望在航海、航空和燃料电池等方面得到广泛应用，氨能有望成为未来理想的清洁能源，将具有巨大的应用价值。 依据上文，回答问题。 (1)氨气被压缩成液氨，从微观角度分析，这一过程发生变化的是 (填“分子大小”或“分子间隔”)。 (2)若氨气发生泄漏易被人发觉，理由是 ，氨气泄漏可立即用 吸收。 (3)氨气在空气中无法燃烧，但能在纯氧中燃烧，说明氨气燃烧的剧烈程度与 有关。 (4)工业上利用和合成氨的反应方程式为 。该过程需要用到催化剂，随着反应的进行，催化剂是否需要补充？ (填“是”或“否”)。 (5)“氨能”作为清洁能源的优点有 。 16．（25-26九年级上·上海杨浦·期中）燃料电池汽车 (1)搭载氢燃料电池的汽车每行驶100km，氢气的消耗量通常为800g~1200g。满载氢燃料电池的汽车可行驶约500km，若利用电解水制取满载量氢气，则至少需要水的质量是 g。(用化学方程式列式计算) (2)氢燃料电池的汽车没有被广泛使用，人们还需解决的问题有______。 A．降低制氢气成本 B．方便运输、存储氢气的方法 C．多设立补充氢气的站点 D．燃烧产物的处理 17．（24-25九年级下·上海·期末）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，按照制取过程及碳排放量的不同，制得的氢气可以分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”。“灰氢”指采用化石能源制取的氢气，制氢过程中有大量的碳排放。“蓝氢”指采用化石能源制取，但过程中采用了碳捕捉及封存技术。“绿氢”指采用可再生能源，通过电解制氢，制氢过程完全没有碳排放。中国科学家研究出镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生反应生成氢化镁(MgH2)，实现了固态储氢。 (一)绿氢是通过绿电进行电解水制得(如图)。 (1)下列电解水制氢的化学方程式正确的是___________。 A．2H2O=2H2↑+O2↑ B． C． D． (2)如图是通过绿电进行电解水的装置图。下列有关叙述错误的是___________。 A．负极与正极产生的气体质量比是2：1 B．在水中加入少许氢氧化钠能增强水的导电性 C．燃料电池发电实现能量的转化，把化学能转化为电能 D．电解水实验表明，水由2个氢原子、1个氧原子构成 (3)氢能源汽车以氢气为燃料。将氢气高压加注到氢能源汽车中时发生变化的是___________。 A．氢分子的质量 B．氢分子的大小 C．氢分子间的间隔 D．氢分子的体积 (二)“蓝氢”与“灰氢” (4)灰氢以化石燃料为原料，化石燃料属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (5)蓝氢：通过水蒸气、甲烷重整制成，发生的反应为：。则X的化学式为 。该反应过程中，没有发生变化的微观粒子是 。 (三)镁基固态储氢技术 (6)固体镁基材料储氢时，Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体，该反应属于 (填四大基本反应类型)。 (7)已知1m3该镁基材料储存的H2在常温常压下体积可达1345m3.请从微观角度解释镁基材料储氢量大的原因： 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $