2026年中考化学复习--新命题情境专练05化石能源与新能源体系（讲解版）

**基本信息** 以能源转型为核心情境，系统整合化石能源与新能源知识，通过选择与填空题型构建“问题-原理-应用”逻辑链条，渗透化学观念与科学态度。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |化石能源与绿色低碳|2选择|概念辨析与性质判断|从化石燃料污染问题切入，建立绿色低碳理念与能源选择的关联| |能源利用与转化|1填空（含6小问）|工艺流程分析与实验设计|围绕脱硫技术，串联物质分类、反应类型及环保原理的应用| |新能源开发|2填空（含13小问）|综合探究与计算|以氢能、核能等为载体，整合微观反应、催化效率及能量转化的知识网络|

新命题情境专练05 化石能源与新能源体系 1．中东石油出口受阻促使各国开发新能源。下列能源利用方式最符合绿色低碳理念的是 A．大量燃烧石油发电 B．推广太阳能光伏发电 C．露天焚烧秸秆供热 D．直接使用原煤取暖 【答案】B 【解析】A. 石油属于化石燃料，大量燃烧会产生大量二氧化碳及污染物，不符合绿色低碳理念。 B. 太阳能属于清洁能源，光伏发电过程无二氧化碳及有害污染物排放，符合绿色低碳理念。 C. 露天焚烧秸秆会产生大量烟尘、二氧化碳及有害气体，污染环境，不符合绿色低碳理念。 D. 原煤属于化石燃料，直接燃烧会产生大量二氧化碳、二氧化硫等污染物，不符合绿色低碳理念。 2．“十五五”规划建议提出“能源强国”。下列有关能源的叙述中错误的是 A．农村地区使用的沼气属于可再生能源 B．人类通过化石燃料获得能量的过程是物理变化 C．目前没有广泛使用氢能源，是由于氢气大量制取和储运成本较高 D．如果能有效地提高化石燃料的燃烧利用率，相当于延长了化石能源的使用期限 【答案】B 【解析】A、沼气可由秸秆、人畜粪便等发酵制得，短时间内可再生，属于可再生能源，正确。 B、化石燃料燃烧获得能量的过程中有二氧化碳等新物质生成，属于化学变化，不是物理变化，错误。 C、目前氢气制取成本高，且储存、运输难度大，因此氢能源没有被广泛使用，正确。 D、提高化石燃料的燃烧利用率，可减少获得相同能量时消耗的化石燃料质量，相当于延长了化石能源的使用期限，正确。 3．在全球地缘冲突频发的背景下，越来越多国家转向绿色能源保障自身安全，中国凭借完整的新能源产业链，占据重要先机。 (1)下列属于绿色能源的是_______。 A．煤 B．石油 C．氢能 D．天然气 (2)燃煤电厂常用“石灰石-石膏湿法脱硫”工艺使烟气脱硫，并制备石膏固体()。其工艺流程如图1所示： “吸收-氧化”过程包括：①吸收生成；②氧化为。 ①大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是_______。 ②石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______。(不定项) A．溶液 B．悬浊液 C．乳浊液 D．混合物 ③图2为“吸收-氧化”生产工艺图，在生产过程中不可能发生的化学反应是_______。 A． B． C． D． ④在“吸收-氧化”生产中，将含烟气从底部鼓入，石灰石浆液从顶部喷淋的目的_______。(不定项) A．增大与浆液接触面积 B．便于浆液的沉降 C．提高的吸收率 D．便于浆液与空气反应 ⑤鼓入的含烟气温度过高，会导致脱硫率下降，原因可能是_______ ⑥传统“工业碱法脱硫”是用溶液吸收，的化学性质与相似。与传统“工业碱法脱硫”相比，用石灰石“湿法脱硫”的优点有_______(写一条) (3)“碳捕捉”技术是实现碳中和的重要途径之一，体现了我国对解决环境问题的大国担当。利用溶液捕捉回收的过程如图所示。 ①写出图中甲和乙反应实现再生的化学方程式：_______，该反应属于_______(填基本反应类型)。 ②若要确认“捕捉”后的气体中含量低，你的实验设计方案是_______。 【答案】(1)C (2) 酸雨 BD D AC 温度升高，二氧化硫在水中的溶解度减小，难以被浆液吸收 原料石灰石成本低，可得到副产品石膏，提高经济效益 (3) 复分解反应 将捕捉后的气体通入澄清石灰水中，若无明显浑浊或浑浊程度极浅，说明含量低 【解析】（1）煤、石油、天然气属于化石燃料，燃烧时会产生污染物，不属于绿色能源；氢能燃烧产物只有水，对环境无污染，属于绿色能源，C正确； （2）①略； ②石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙难溶于水，将石灰石粉碎后加水，固体小颗粒悬浮于水中形成不均一、不稳定的混合物，所得浆液属于悬浊液，BD正确； ③ A、已知吸收生成，则能发生； B、已知氧化为，则能发生； C、二氧化硫和水反应生成亚硫酸，在喷淋时能发生； D、碳酸钙需在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，因此不可能发生； ④将含烟气从底部鼓入，石灰石浆液从顶部喷淋，这样可以增大与浆液的接触面积，从而提高的吸收率，而便于浆液的沉降、便于浆液与空气反应不是该操作的目的，AC正确； ⑤气体的溶解度随温度升高而减小，温度升高，二氧化硫在水中的溶解度减小，难以被浆液吸收，所以鼓入的含烟气温度过高，会导致脱硫率下降； ⑥石灰石价格远低于氢氧化钠，且用石灰石“湿法脱硫”可产出石膏副产品，故其优点是：原料石灰石成本低，可得到副产品石膏，提高经济效益； （3）①二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，则甲为碳酸钾，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，则乙为氢氧化钙，碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，化学方程式为，该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水，属于基本反应类型中的复分解反应； ②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若要确认“捕捉”后的气体中含量低，应实验设计方案为：将捕捉后的气体通入澄清石灰水中，若无明显浑浊或浑浊程度极浅，说明含量低。 4．2026年3月，中东地缘政治冲突升级，引发石油价格暴涨。当前国际极为重视氢能、核能、可燃冰等能源的开发利用。 Ⅰ.氢能 (1)太阳能光解水制氢是理想的清洁能源技术。某实验小组设计了一套太阳能光解水装置，其原理为：在催化剂作用下，水吸收太阳能分解为氢气和氧气。此反应的微观过程如图，请在c中补充完整生成物的微观示意图__________。 (2)太阳能光解水制氢技术相比化石燃料制氢主要优势__________。 (3)若实验中发现实际生成的氢气质量小于理论值，可能的原因是__________。 (4)硼氢化钠水解制氢，原理为，不同钛（Ti）的氧化物催化水解产生的速率如图所示。催化效率最好的是__________。 (5)氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。电池工作时，__________能转化为电能。 (6)氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。从微观视角解释氢气能被压缩的原因是__________。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物可用于化学储氢。 ①石墨烯是一种__________（填“单质”或“化合物”）。 ②化合物中质量比m(Li):m(N)=3:2，则x=__________。 Ⅱ.核能 氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。 (7)氚属于__________元素的一种原子。 (8)下列示意图能表示氚原子的是__________（填序号）。 Ⅲ.可燃冰 (9)可燃冰是甲烷和水在低温高压下形成的结晶物质，被视为未来新能源。可燃冰如果开采不当，可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。请写出甲烷在空气中完全燃烧的化学反应方程式__________。 【答案】(1) (2)不消耗化石能源，产物只有氢气和氧气，无污染，可循环利用 (3)装置气密性不好，氢气泄漏（合理即可） (4) Ti2O3 (5)化学 (6) 分子之间存在间隔，加压时分子间的间隔变小 单质 3 (7)氢 (8)A (9) 【解析】（1）反应为水分解：。a中有2个水分子，b 为中间状态，根据原子守恒，c中应生成2个氢分子（4个小白球构成）和1个氧分子（2个大黑球构成），作图为。 （2）太阳能光解水制氢以水为原料，利用太阳能，相比化石燃料制氢（消耗煤、石油等化石能源，产生污染物），优势在于：不消耗化石能源，产物只有氢气和氧气，无污染，可循环利用。 （3）实际产氢量小于理论值，常见原因有：装置气密性不好，氢气泄漏；催化剂失效，反应未完全进行；少量氢气溶解在水中未收集到等。 （4）柱状图中， Ti2O3对应的氢气生成速率最高，因此催化效率最好。 （5）氢氧燃料电池工作时，氢气和氧气发生化学反应，将化学能直接转化为电能。 （6）氢气可被压缩的微观原因是：分子之间存在间隔，加压时分子间的间隔变小，气体体积减小。 ①石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质。 ②在LixN中，m(Li):m(N)=3:2，则，解得x=3。 （7）氚的原子核内质子数为1，元素的种类由质子数决定，因此氚属于氢元素的一种原子。 （8）氚原子中，质子数=1，中子数=2，核外电子数=质子数=1。因此原子核由1个质子和2个中子构成，核外有1个电子，对应图A。 （9）甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。 5．我国科学家成功研发“液态太阳燃料合成”技术，以甲醇()为载体可以实现太阳能等清洁能源的储存、运输及利用，其部分工艺流程如图1所示。 (1)上述过程中利用太阳能、风能等清洁能源发电，相比利用化石燃料燃烧发电，可以减少向环境中排放的一种气体污染物是_______(填化学式)。 (2)催化合成器中发生反应的化学方程式是_______。 (3)的产率受温度、催化剂等因素影响。以CuO为催化剂时，CuO质量分数对产率的影响如图2所示。由图2可得到的结论是_______。 (4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。 ①“液态太阳燃料合成”技术可全地域、全天候使用。_______ ②工艺流程中水可循环利用。_______ 【答案】(1)/ NO2 (2) (3)其他条件相同时，CuO质量分数约为50%时，甲醇的产率最高 (4) 错 对 【解析】（1）化石燃料如煤、石油、天然气燃烧时，会产生多种气体污染物。其中，煤中含硫元素，燃烧会生成SO2，SO2是形成酸雨的主要气体之一；石油、天然气燃烧及汽车尾气还会产生NO2，同样属于大气污染物。而太阳能、风能属于清洁能源，发电过程中不产生这些气体污染物，因此可减少SO2或NO2等气体污染物的排放。 （2）根据流程图，催化合成器中反应物为和，生成物为和，该化学反应方程式为。 （3）分析图2曲线变化趋势，其他条件相同时，CuO质量分数约为50%时，甲醇的产率最高。 （4）①“液态太阳燃料合成” 技术依赖太阳能、风能发电，而太阳能、风能的利用受地域和天气影响，如阴天、夜晚无太阳能，部分地区风能资源有限，因此无法全地域、全天候使用，说法错误。 ②从工艺流程看，电解槽中电解水消耗H2O 生成H2，催化合成器中反应又生成H2O，生成的H2O可回到电解槽重新参与电解，因此工艺流程中水实现了循环利用，说法正确。 新情境素材衔接 【热点衔接】 当前国际能源变局加速，地缘冲突冲击化石能源供应链，全球从高碳煤、石油、天然气体系，向清洁低碳的新能源体系转型。我国立足“富煤贫油少气”国情，推进化石能源清洁高效利用，同时大力发展太阳能、风能、氢能等新能源，构建多元互补、安全低碳的现代能源体系，助力“双碳”目标。命题常以“能源转型、碳中和、新能源开发”为背景，结合化石燃料燃烧、能量转化、化学方程式及环保问题，考查能源分类、燃料利用、新能源优势与环境影响等核心知识，体现化学与能源、环境的紧密联系。 【情境衔接】 •化石燃料清洁化 情境：传统化石能源供应紧张，化石燃料清洁化改造利用 核心考点： 1.煤、石油、天然气是不可再生的化石能源；天然气主要成分甲烷。 2.甲烷完全燃烧的化学方程式，含硫燃料燃烧产生酸雨污染物。 3.燃料充分燃烧的两个条件，不完全燃烧生成有毒一氧化碳。 4.化石能源燃烧带来温室效应、大气污染等环境问题。 •能源转型 情境：全球能源转型，氢能替代传统化石燃料作清洁能源 核心考点： 1.氢气是最理想的高能清洁燃料，燃烧产物只有水、无污染。 2.氢气燃烧化学方程式，能量转化：化学能转化为热能。 3.氢能尚未广泛普及的原因：制取成本高、储存运输困难。 4.区分可再生能源与不可再生能源分类。 •开发利用新能源 情境：构建多元新能源体系，光伏、风电结合化学助力碳中和 核心考点： 1.太阳能、风能属于无污染、零碳排放的新型绿色能源。 2.对比新能源与化石能源的优缺点。 3.碳中和的定义，减少二氧化碳排放的化学举措。 4.常见能量形式相互转化，低碳生活与化学环保措施。 学科网（北京）股份有限公司 $