内容正文:
11.2 化学与可持续发展 随堂练习
一、单选题
1.根据《2025年国民经济和社会发展计划》,2024年我国全年汽车销量达3143.6万辆、增长4.5%,其中,新能源汽车销量达1287万辆,增长35.5%。下列说法不合理的是
A.化学反应不能实现能源转化
B.氢气是理想的清洁能源
C.新能源汽车的大量使用,符合中国提出的“绿色发展”理念
D.开发和使用新能源可以解决化石燃料枯竭问题
2.建立模型是学习化学的重要方法。下列有关模型正确的是
A.材料的分类 B.地壳中部分元素含量
C.氯元素的化合价 D.化学肥料
3.荣获2025年诺贝尔化学奖的金属有机框架(MOFs)材料,是由金属离子和有机分子连接构成的多孔材料,拥有巨大的比表面积,能像海绵一样从干旱的空气中高效“挤”出饮用水。下列有关说法不正确的是
A.该材料中含有的金属离子带负电荷
B.该材料吸附水分的过程,属于物理变化
C.该材料在气体储存、分离等方面有广阔的应用前景
D.该材料能用于沙漠取水,是因为内部结构与活性炭类似
4.下列关于能源的说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源
B.太阳能电池利用了光热转换
C.石油炼制得到汽油和工业制氧气的主要过程都是物理变化
D.氢能源具有无污染,热值高等优点
5.如图为我国能源消费结构变化趋势图。下列说法不正确的是
A.煤、石油、天然气是不可再生能源
B.煤消费占比下降,能源消费结构向清洁低碳转变
C.煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨,对环境影响大
D.氢气是清洁的高能燃料,液氢已应用于航天等领域
6.我国在隐形战机领域取得重大突破,其核心技术之一是在机身表面涂覆了能有效吸收雷达波的吸波材料,从而可以规避雷达探测。下列关于吸波材料的说法不正确的是
A.吸波材料涂覆在战机表面,要求其必须具有良好的耐热性
B.吸波材料能吸收雷达波,普通飞机涂上后也能达到隐形效果
C.吸波材料是通过化学反应制成的,化学为隐形技术提供了关键支撑
D.吸波材料在军事领域中的应用,体现了化学对社会发展的推动作用
7.下列关于能源的说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源 B.太阳能电池利用了光—热转换
C.石油可通过分馏进行综合利用 D.氢能源具有无污染、热值高等优点
8.保护环境是可持续发展的重要方面,以下做法不利于环境保护的是
A.对重污染企业进行全流程超低排放改造 B.划定饮用水水源保护区改善河流水质
C.有序推进北方地区清洁能源取暖 D.将汞、镉等重金属废料挖土深埋处理
9.“人与自然和谐共生”是人类发展的永恒主题。下列做法符合这一主题的是
A.大力开发化石能源 B.深埋处理废旧电池
C.直接排放工厂废水 D.生产生活垃圾分类回收
10.对于二氧化碳的排放,我国宣布努力争取2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。下列做法不符合低碳生活理念的是
A.垃圾分类回收 B.工厂废气直接排放
C.发展公共交通,提倡绿色出行 D.大力开发新能源,减少化石能源的使用
11.节约资源,保护环境,有助于实现社会的可持续发展。下列物品放置对应垃圾箱错误的是
A.过期药品放入①中 B.旧书、报纸放入④中
C.废铜电线放入③中 D.鱼刺、菜叶放入②中
12.化学知识涉及衣、食、住、行各个领域,下列说法不正确的是
A.衣:鉴别羊毛制品和化纤制品可采用点燃闻气味的方法
B.食:将工业用盐亚硝酸钠(NaNO2)代替食盐作调味品
C.住:大理石瓷砖的主要成分是碳酸钙
D.行:汽车、自行车等车辆的金属表面喷漆主要目的是为了防锈和美观
二、填空题
13.近年来,我国航天工程取得许多重大成就。回答下列问题:
Ⅰ.航天材料
(1)航天员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶材料,聚氨酯橡胶属于___________(填“无机非金属”或“有机合成”)材料。
(2)钛合金常用作航天器的外壳材料。钛合金的下列性质与上述用途无关的是___________(填序号)。
A.密度小 B.熔点高 C.与人体具有很好的相容性 D.抗腐蚀性能好
Ⅱ.航天能源
(3)高氯酸铵(NH4ClO4)是固体运载火箭的主要推进剂,氯元素的化合价为___________。高氯酸铵分解反应的化学方程式为2NH4ClO4N2↑+2O2↑+4X↑+Cl2↑,则X的化学式是___________,该反应的基本反应类型是___________。
(4)长征二号F运载火箭的推进剂用到液氢、液氧。氢气燃烧的化学方程式为___________。
Ⅲ.航天保障
(5)航天员在空间站需要食用不同形式的水果、蔬菜,以保证___________(填营养物质名称)的摄入。在种植绿叶蔬菜时,发现叶片发黄,需要施用富含___________(填一种营养元素符号)的化肥。
(6)我国空间站运用自主研发的“再生生保系统”,有效保障航天员的太空生存,其中一个子系统反应的微观示意图如下,该反应的化学方程式是___________,该反应的过程中的有机物是___________(填物质名称)
14.居民家用燃料的使用经历了以下发展历程,如图1所示,结合所学知识回答下列问题。
(1)柴草来源广,但燃烧过程释放大量的烟尘,易造成________。
(2)引燃蜂窝煤时,在炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸,如图2所示。打开进风口的目的是________,用废报纸、小木条引燃蜂窝煤是因为燃烧需要________的条件,蜂窝煤燃烧时,上层产生蓝色火焰是某气体在燃烧,写出此反应的化学方程式________。
(3)为减少污染、提高煤的利用率,可将煤(主要成分是碳)与水蒸气在高温下反应,生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式________(写一种)。将煤隔绝空气加强热,可得到许多有用的物质如________(写一种)。
(4)煤层气是一种与煤伴生、共生的非常规天然气,其完全燃烧的化学方程式是________。甲烷也是一种温室气体,温室效应对人类有利的一面是________。
(5)有人认为氢气可做未来家用燃料,理由是________,目前氢气在生产生活中还未能广泛使用的原因是________。
15.阅读科技短文,回答问题。
纳米海绵是一种新型环保清洁产品,具有网状多孔的结构,是很好的清洁茶垢、油垢和吸油材料,可用于解决海上石油泄漏造成的污染。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力,吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越强。纳米海绵还具有良好的循环利用性。通过挤压,可将纳米海绵吸附的油品挤出,经洗涤干燥后再次使用。下表为不同油品的密度对照表,图2为纳米海绵和细菌纤维素两种吸油材料对泵油的循环吸收测试的结果。
油品种类
航空煤油
0号柴油
92号汽油
花生油
密度(kg/L)
0.775
0.840
0.720
0.915
(1)纳米海绵能够吸收油污的性质属于_____(填“物理”或“化学”)性质。
(2)纳米海绵能够吸收油污的原因是_____。
(3)下列说法正确的是_____(多选,填字母)。
A.纳米海绵可用于清洁茶垢、油垢等
B.油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越弱
C.纳米海绵可重复使用
(4)纳米海绵对图1中所列矿物油的吸收能力最强的是_____(填名称)。
(5)由图2得到的实验结论:在其他条件相同时,在实验研究范围内,随循环使用次数的增加,选_____(填“纳米海绵”或“细菌纤维素”)吸油效果更佳。
试卷第1页,共3页
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《11.2 化学与可持续发展 随堂练习》参考答案
1.A
【详解】A、化学反应是可以实现能源转化的,比如燃烧化石燃料,是将化学能转化为热能和光能;太阳能电池是利用化学反应将光能转化为电能;电池的充放电过程也是通过化学反应实现电能和化学能的相互转化等,说法不合理,符合题意;
B、氢气燃烧只生成水,无污染,且热值高,原料来源广,是理想的清洁能源,说法合理,不符合题意;
C、新能源汽车的大量使用,可以减少化石燃料的使用,降低污染物排放,符合中国提出的 “绿色发展” 理念,说法合理,不符合题意;
D、开发和使用新能源,能在一定程度上减少对化石燃料的依赖,缓解化石燃料面临枯竭的问题,说法合理,不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】A、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。合成纤维、合成橡胶属于有机合成材料,而不是复合材料,A错误;
B、地壳中元素含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁等,B正确;
C、化合物中正负化合价的代数和为零。中钾元素显 +1价,氧元素显-2价,故氯元素显+1价;中镁元素显 +2价,故氯元素显-1价;氧元素显-2价,故氯元素显+4价,C错误;
D、氮肥、磷肥、钾肥是根据所含营养元素(氮、磷、钾)单一划分的,而复合肥料是同时含有氮、磷、钾中两种或两种以上营养元素的肥料。因此,复合肥料与氮肥、磷肥、钾肥是并列关系,而非交叉关系,D错误。
故选B。
3.A
【详解】A、金属离子是金属原子失去电子后形成的,通常带正电荷,并非负电荷,该说法错误,符合题意;
B、该材料吸附水分的过程仅为水分子进入材料孔隙,没有新物质生成,属于物理变化,该说法正确,不符合题意;
C、由于MOFs具有巨大的比表面积和多孔结构,适合用于气体储存、分离等领域,应用前景广阔,该说法正确,不符合题意;
D、该材料与活性炭均依靠多孔结构实现吸附(MOFs吸附水、活性炭吸附杂质),内部结构特点类似,该说法正确,不符合题意。
故选:A。
4.B
【详解】A、天然气属于化石燃料,化石燃料是经过漫长地质年代形成的,在短期内不能再生,所以天然气是不可再生能源,故A选项不符合题意;
B、太阳能电池是将太阳能直接转化为电能,并非利用光热转换,故B选项符合题意;
C、石油炼制得到汽油是利用各成分沸点不同进行分离,工业制氧气是利用液氮和液氧沸点不同进行分离,这两个过程中都没有新物质生成,主要过程都是物理变化,故C选项不符合题意;
D、氢气燃烧产物是水,无污染,且氢气的热值高,所以氢能源具有无污染、热值高等优点,故D选项不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A、煤、石油、天然气均为化石能源,都属于不可再生能源,该选项说法正确;
B、由图可知,煤炭消费占比下降,非化石能源占比升高,则说明能源消费结构向清洁低碳转变,该选项说法正确;
C、二氧化碳不会造成酸雨,该选项说法不正确;
D、氢气燃烧只生成水,没有污染,且热值高,是清洁的高能燃料,且液氢已被应用于航天等领域,该选项说法正确。
故选C。
6.B
【详解】A、吸波材料需耐高温以适应战机高速飞行,不符合题意;
B、普通飞机仅涂吸波材料无法实现全面隐形,因隐形还需外形设计等多因素配合,符合题意;
C、吸波材料制备常涉及化学合成,不符合题意;
D、化学在军事领域的应用体现其对社会发展的推动作用,不符合题意;
故选B。
7.B
【详解】A、天然气属于化石燃料,形成需要数百万年,短期内不可再生,因此是不可再生能源,说法正确;
B、太阳能电池通过光伏效应将光能直接转化为电能,而非光热转换,光热转换用于太阳能热水器等设备,说法错误;
C、石油分馏利用各成分沸点不同进行分离,没有新物质产生,属于物理方法,是石油综合利用的常见方式,说法正确;
D、氢气燃烧产物为水,无污染,且热值高,是清洁能源的典型优点,说法正确。
故选B。
8.D
【详解】A、对重污染企业进行全流程超低排放改造,可以减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
B、划定饮用水水源保护区改善河流水质,可以减少污染,保护水资源,不符合题意;
C、有序推进北方地区清洁能源取暖,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
D、将汞、镉等重金属废料挖土深埋处理,会污染水源和土壤,应回收处理,符合题意。
故选D。
9.D
【详解】A、化石能源(如煤、石油、天然气)是不可再生资源,开发使用过程会排放大量温室气体(如二氧化碳),导致空气污染、全球变暖等环境问题,破坏生态平衡。这与“和谐共生”理念相悖,因为它加剧资源枯竭和环境污染。不符合。
B、废旧电池含有重金属(如铅、汞、镉),这些物质具有毒性。深埋处理可能导致重金属渗入土壤和地下水,污染水源和土壤,危害动植物及人类健康。不符合。
C、工厂废水通常含有化学污染物(如酸碱、重金属、有机物)。直接排放会污染河流、湖泊和地下水,破坏水生生态系统,影响人类饮水安全。这明显违反环境保护原则,与“和谐共生”冲突。不符合。
D、垃圾分类回收(如将可回收物、有害垃圾、厨余垃圾等分开)能促进资源再利用(如纸张、塑料回收),减少垃圾填埋和焚烧带来的污染(如土壤、空气污染),节约资源并保护环境。这符合可持续发展理念,体现了人与自然和谐共生。符合。
故选D。
10.B
【详解】A、垃圾分类回收可以促进资源再利用,减少垃圾填埋或焚烧过程中产生的二氧化碳(如焚烧垃圾会释放CO2)。同时,回收材料能降低新产品生产的能耗,从而减少碳排放。这符合低碳生活理念。结论:符合。
B、工厂废气中常含有大量二氧化碳(CO2)和有害气体。直接排放会增加大气中CO2浓度,加剧温室效应,导致全球变暖。这与低碳生活理念背道而驰。结论:不符合。
C、公共交通(如公交车、地铁)比私家车更高效,能减少人均能源消耗和尾气排放(尾气中含CO2)。绿色出行(如步行、骑自行车)几乎不产生碳排放。这有助于降低交通领域的碳足迹。结论:符合。
D、新能源(如太阳能、风能)是可再生能源,使用过程中不排放CO2。化石能源(如煤、石油)燃烧会产生大量CO2,减少其使用能直接降低碳排放。这符合低碳生活理念。结论:符合。
故选B。
11.B
【详解】A、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物;常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池、废灯泡、废水银温度计等,故A正确;
B、可回收垃圾有:本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、塑料包装等,故B错误;
C、可回收垃圾有:本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、塑料包装等,故C正确;
D、厨余垃圾指的是居民在日常生活,以及食品加工、饮食服务等活动中产生的垃圾,其主要来源是家庭厨房、餐厅饭店等等与食品加工相关的区域,包括菜叶、剩菜剩饭、果皮等,故D正确;
故选B。
12.B
【详解】A、 鉴别羊毛制品和化纤制品可采用点燃闻气味的方法,取样,灼烧,闻气味,有烧焦羽毛气味的是羊毛制品,有特殊气味的是化纤制品,说法正确,不符合题意;
B、工业用盐亚硝酸钠有致癌性,不能代替食盐作调味品,说法错误,符合题意;
C、大理石瓷砖的主要成分是碳酸钙,说法正确,不符合题意;
D、汽车、自行车等车辆的金属表面喷漆能隔绝氧气和水,主要目的是为了防锈和美观,说法正确,不符合题意。
故选B。
13.(1)有机合成
(2)C
(3) +7 H2O 分解反应
(4)
(5) 维生素 N
(6) 甲烷
【详解】(1)聚氨酯橡胶属于合成橡胶,属于有机合成材料;
(2)钛合金常用作航天器的外壳材料。是因为钛合金密度小、熔点高、抗腐蚀性好,钛合金可用于制造人造骨,是因为其与人体具有良好的相容性。
故选C;
(3)高氯酸铵中铵根离子显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+7;
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含N、H、Cl、O的个数分别是2、8、2、8,已知生成物中含N、H、Cl、O的个数分别是2、0、2、4,故生成物中还应含8个H、4个O,故X的化学式为:H2O;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(4)氢气燃烧生成水,该反应的化学方程式为:;
(5)蔬菜、水果富含维生素,故航天员在空间站需要食用不同形式的水果、蔬菜,以保证维生素的摄入;
氮肥有促进植物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质含量的作用,故在种植绿叶蔬菜时,发现叶片发黄,需要施用富含N的化肥;
(6)由图可知,该反应为氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成水和甲烷,该反应的化学方程式为:;
该反应过程中甲烷含碳元素,属于有机物,二氧化碳虽然含碳元素,但是二氧化碳属于无机物,故填:甲烷。
14.(1)空气污染
(2) 提供氧气 达到可燃物的着火点
(3) C+H2OCO+H2 焦炭/煤焦油/焦炉煤气
(4) 使地球表面保持适宜的温度,有利于生物的生存
(5) 氢气燃烧产物是水,无污染,且热值高 制取成本高,储存和运输困难
【详解】(1)柴草燃烧过程释放大量的烟尘,易造成空气污染。
(2)氧气能支持燃烧,使燃料燃烧更充分。打开进风口的目的是提供充足的氧气。
用废报纸、小木条引燃蜂窝煤是因为燃烧需要达到可燃物的着火点的条件,废报纸、小木条的着火点相对较低,容易被点燃,进而使蜂窝煤达到着火点而燃烧。
蜂窝煤燃烧时,上层产生蓝色火焰是一氧化碳在燃烧,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,此反应的化学方程式为 。
(3)煤(主要成分是碳)与水蒸气在高温下反应,生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为 C+H2OCO+H2 。 将煤隔绝空气加强热,可得到许多有用的物质,如 焦炭(或煤焦油、焦炉煤气) 。
(4)煤层气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式是 。 温室效应对人类有利的一面是 使地球表面保持适宜的温度,有利于生物的生存。
(5)有人认为氢气可做未来家用燃料,理由是 氢气燃烧产物是水,无污染,且热值高。 目前氢气在生产生活中还未能广泛使用的原因是 制取成本高,储存和运输困难。
15.(1)物理
(2)具有网状多孔的结构
(3)AC
(4)0号柴油
(5)纳米海绵
【详解】(1)纳米海绵能吸收油污的过程中,没有新物质生成,属于物理性质。
(2)纳米海绵能够吸收油污的原因是纳米海绵具有网状多孔的结构,对油污有吸附作用。
(3)A、由材料可知,纳米海绵可用于清洁茶垢、油垢等,选项说法正确;
B、由材料可知,油品密度越大,纳米海绵的吸油能力越强,选项说法错误;
C、由材料可知,纳米海绵还具有良好的循环利用性,通过挤压,可将纳米海绵吸附的油品挤出,经洗涤干燥后再次使用,选项说法正确;
故选AC。
(4)图1所列矿物油中,0号柴油的密度最大(0.840kg/L),因此纳米海绵对0号柴油的吸收能力最强。
(5)由图2得到的实验结论:在其他条件相同时,在实验研究范围内,随着循环使用次数的增加,纳米海绵的吸收效果更好。
答案第1页,共2页
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