11.2.1 化学与能源利用同步分层提优训练-2026-2027学年九年级化学人教版下册

**基本信息** 分层设计清晰，从基础应用到综合创新，覆盖化学与能源利用核心知识点，助力知识巩固与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |能力提升|5题选择，覆盖能源转化、材料性质、能源结构等基础知识点|结合“液态阳光”等生活情境，考查物质性质与用途等化学观念| |挑战创新|4题非选择，覆盖氢能储用、电池材料对比、环保计算等综合知识|通过科普阅读、化学方程式书写及甲醇减排计算，培养科学探究与实践能力|

11.2.1 化学与能源利用 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 【能力提升】 1.人类一直渴望将阳光装进瓶子里，随时携带、随处使用，“液态阳光”可实现这一愿景。其过程如图所示。图中电解装置所需的电能由（　　）转化而来。 A．风能 B．氢能 C．核能 D．太阳能 2．氮化镓（GaN）可用于制造太阳能电池。下列叙述正确的是（ ） A．镓属于非金属元素 B．氮化镓属于混合物 C．氮化镓属于复合材料 D．太阳能属于新能源 3. 华东理工大学某团队在《科学》杂志上发表了一项重大研究成果：用石墨烯－聚合物机械增强钙钛矿（）的新方法，解决了光伏电池不稳定性难题。下列有关说法错误的是（ ） A. 中Ti元素化合价为+2价 B. 石墨烯具有导电性 C. 光伏电池是将太阳能转化为电能 D. 石墨烯－聚合物是复合材料固体 4．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．氢气是理想的清洁高能燃料 B．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 C．煤、石油是可再生能源 D．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染 5.2025年安徽省政府工作报告提出“协同推进降碳减污扩绿增长”。下列做法不符合该目标的是（ ） A. 建设可再生资源回收体系 B. 全面实施绿美江淮行动 C. 推广应用建筑光伏一体化 D. 增大化石能源消费比例 【挑战创新】 6．国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“液氢储供加用技术”落户南充。 （1）因为氢气的燃烧热值高和 （任答一点），氢能被称为最理想的能源。 （2）可再生能源电解水制氢是未来的重点研发方向，电解水的化学方程式为 。 （3）能将氢气储存在70兆帕大容积Ⅳ型储氢瓶中，其原因是 （从微观角度解释）。 7.氢气的发现、制取、储存和利用意义重大。 发现氢气：16世纪科学家就发现稀H2SO4与Fe反应能生成“易燃空气”。1787年拉瓦锡将H2O(g)[表示水蒸气]通过一根烧红的铁制枪管，得同样“易燃空气”。他将“易燃空气”命名为“生成水的元素”，即氢。 （1）拉瓦锡实验中，枪管内壁有黑色固体(Fe3O4)生成，该反应的化学方程式为_______________________________。 制取氢气：一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图1所示。 （2）反应Ⅰ中NiFe2O4___________(填“参加”或“未参加”)化学反应。 （3）将16gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢，理论上可获得___________gH2 储存氢气：镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。储氢时，Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体。1m3镁基材料储存的H2在常温常压下体积可达1345m3 （4）MgH2由两种离子按个数比1：2构成。构成MgH2的是Mg2+和______(填离子符号)。 （5）镁基材料储氢量大的原因是__________________________。 利用氢气：氢氧燃料电池能将化学能转化为电能，工作原理如图2所示。 （6）质子交换膜中只允许一种微观粒子通过，该微观粒子为_____(填字母)。 A. e- B. H+ C. O2- （7）燃料电池中发生反应的化学方程式为___________。 8．（科普阅读）传统液态锂离子电池多采用石墨作负极材料，固态锂电池可使用锂金属作负极材料，锂金属与石墨的比容量对比情况如图。比容量越高，电池的能量密度越大，使得相同体积或重量的电池能为电动汽车提供更长的续航里程。传统液态锂离子电池和固态锂电池的电解质分别为有机液态电解质、无机固态电解质，两者热稳定性对比情况如表。 相比传统液态锂离子电池，固态锂电池具有电解质不易泄露，不易引发火灾或爆炸的优点。未来，随着相关技术的不断突破，固态锂电池将进一步实现能量密度的大幅提升和更高的安全性，助力汽车产业向绿色、智能、节能的新能源时代迈进。 表 两种电解质的热稳定性对比 电解质类型 热稳定性 固态电解质 强（＞300℃） 液态电解质 弱（＜100℃） 依据材料内容，回答下列问题。 （1）传统液态锂离子电池中，多采用的负极材料是 　 （填化学式）。 （2）为提高电动汽车的续航里程，图中 　 　 更适合作为电池负极材料。 （3）使用固态锂电池比传统液态锂离子电池更安全，从电解质热稳定性角度分析，其原因是 　 　 。 9.甲醇（）作为燃料应用于汽车领域，有助于推动能源结构优化。 （1）据图分析，CO单位排放量较高的是__________汽车。每行驶100km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为__________g。 （2）制备的化学方程式为。 ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟（）中In的化合价为__________。 ⅱ.若要生产48t ，理论上至少需消耗的质量是多少？（写出计算过程）__________ ⅲ.实际生产时，还会生成CO。一定条件下，含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%，若反应了99kg ，则制得的质量为__________kg。 $