5.1 认识能源（分层作业）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 初中科学新授课同步练，以能源分类与应用为核心，分层设计清晰，通过基础巩固、能力提升到拓展探究的三阶路径，培养科学观念与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础达标|能源分类、可再生/不可再生能源等单一知识点|结合生活实例（如“华龙一号”核电站），以选择、填空为主，夯实科学概念| |B能力提升|能源与环境、能量转化等综合应用|含计算（如碳减排量）和实验分析（拉瓦锡实验），培养推理论证能力| |C拓展培优|前沿能源技术（氨-氢技术、电解合成氨）|项目化探究（如氨的制取与应用），融合跨学科知识，发展创新思维与态度责任|

5.1 认识能源（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、能源的分类 二、不可再生能源 三、可再生能源 四、能源与社会发展 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、能源的分类 1．（24-25·浙江衢州江山、开化县、龙游县·期末）2024年5月25 日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能，下列说法正确的是（　　） A. 铀原子核由大量质子和电子构成 B. 核电站利用核聚变产生能量 C. 核能属于可再生能源 D. 核废料应永久存放在专门的场地 2．（2026·浙江杭州临安区·一模）为探索清洁能源，我国“人造太阳”研究获重大进展，其核心原理是利用氢的同位素发生核反应释放巨大能量。下列关于“人造太阳”说法正确的是（　　） A. “人造太阳”的核心原理是核裂变反应 B. 核反应不会对环境造成任何影响 C. 核能属于可再生能源，可无限开发利用 D. 氘和氚互为同位素原子，因为它们原子核内质子数相同，中子数不同 3．（25-26·浙江绍兴·模拟）秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（       ） A. 核能是可再生能源 B. 秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量 C. 核辐射主要有α、β、γ射线，其中α射线穿透能力最强 D. 核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 4．人类最早使用的能源是（        ） A. 草木燃料 B. 木炭 C. 煤 D. 水能 5．关于能源的开发和利用，下列说法不正确的是（       ） A. 煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染 B. 核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径 C. 太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔 D. 人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源 二、不可再生能源 6．（25-26·浙江绍兴柯桥区·期中）如图是某款国产汽车的结构图，回答有关问题： （1）在如图汽车的部件中主要由有机合成材料制成的是　　　　　　　　　； （2）汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到　　　　　　　　　的作用； （3）下列能源形式，最符合环保要求是（　　） A. 煤 B. 石油 C. 氢气 D. 天然气 7．（24-25·浙江湖州长兴县龙山共同体·月考）甲烷可用作燃料，密度比空气小，且不溶于水。可以通过天然气和石油开采法、生物发酵法、细菌分解法等获取。而在实验室中通常采用无水醋酸钠（CH3COONa）和干燥的碱石灰（NaOH和CaO）加热反应来制备甲烷（无水醋酸钠、碱石灰均为固体）。 （1）请在图中选合适的发生装置和收集装置　　　　　　　　　。 （2）实验前需要检查装置的气密性，具体的操作步骤为　　　　　　　　。 （3）无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰中的NaOH反应来制备甲烷，同时产生一种生活中常见的碳酸盐，请写出相关化学方程式　　　　　　　　　 （4）近年来各地市逐步推进用天然气代替石油液化气，此方案的好处是　　　　　　　。（请写出一个原因） 8．（25-26·浙江金华永康·期末）今年入冬以来，杭州已多次出现雾霾天气，主要污染物为PM2.5，它主要来源包括燃煤、工业生产、扬尘和汽车尾气排放等。 （1）PM2.5能被人体吸入肺中并进入血液，对人体危害很大。如图为心脏结构示意图，PM2.5颗粒在心脏各腔中流经的顺序是（        ） A. A→B→C→D B. A→C→B→D C. B→D→A→C D. D→A→B→C （2）“煤炭超临界水气化制氢发电多联产”技术利用水在超临界状态（温度和压力达到或超过临界点374.3℃/22.1MPa）下一系列独特的物理化学性质，将其用作反应媒介使煤中的氢、碳元素转化为H2和CO2，并将部分水分解为H2，从而获得氢能源实现煤的高效、洁净转化利用。请你写出一点氢能源的优点：　　　　　　； （3）若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是100kW，每千克氢气完全燃烧能释放出1.4×108J的热量，燃料电池转化率是60%（转化率=输出电能/输入燃料化学能×100%），在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气多少千克？（计算结果保留1位小数） 三、可再生能源 9．中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年 9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无须耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（        ） A. 钍基熔盐堆不产生核废料 B. 钍基熔盐堆需要大量水作为冷却剂，因此不可以建在内陆 C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低 D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量 10．下面所说的不是太阳能的优点的是（        ） A. 清洁，对环境不造成污染 B. 总能量大，可以取之不尽 C. 分布广阔，获取方便 D. 受天气影响大 11．（25-26·浙江温州·月考）如图是小科制作的“能的转化与守恒”概念图（部分），请完成以下问题。 （1）请你在概念图中②填入合适的内容：　　　　　　　　。 （2）用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，能量转化情况为　　　　　　　　。 （3）氢能源是二十一世纪最有前途的绿色能源之一，但到目前为止，氢能源没有被大面积推广，其主要原因是　　　　　　　　。 12．下列四组能源中，能归入图示阴影部分的一组是（       ） A. 煤炭、地热能、沼气 B. 太阳能、风能、海浪能 C. 水能、木柴、天然气 D. 石油、海浪能、核能 13．（25-26·浙江台州玉环仙居县·期末）太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（　　） A. 原子核的放射性产生的核能 B. 原子核的裂变产生的核能 C. 原子核的聚变产生的核能 D. 化学反应产生的化学能 四、能源与社会发展 14．2022年三门核电站3号、4号机组相继动工，建成后年发电量可达400亿千瓦时。 （1）核电站是利用原子核　　　　　　　　　　　释放的核能逐步转化成电能的原理建成的。 （2）在核电站能看到如图的标志，表明核反应堆具有　　　　　　　　　　　。 （3）核电站的核心是核反应堆，它将核能转化为　　　　　　　　　　　，再通过其他机械转化为机械能，最后转化为电能。 15．（25-26·浙江嘉兴一中）现在人类利用的主要能源中，如煤、石油。天然气以及水力、风力等，从本质上看，它们实际上都来自于（　　） A. 太阳能 B. 机械能 C. 热能 D. 潮汐能 16．（25-26·浙江台州路桥区·期末）“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心要求是从源头上消除污染。以下做法符合“绿色化学”理念的是（        ） A. 将垃圾废物浇上汽油焚烧 B. 研究、开发、利用氢能源 C. 将废旧电池就地掩埋 D. 禁止化工厂生产化工产品 17．我国西部地区的青海省塔拉滩，土地呈半荒漠化，寸草不生，不适宜人们居住，但中国建设者们通过多年的努力，将这里打造成了全球最大的光伏发电园区，一年可发电量达14.94亿千瓦时，减少二氧化碳排放约122.66万吨，生态环境得到极大的改善（如图）。     资料一：塔拉滩地势平缓，土地辽阔，阳光辐射强烈，日照时间长。光伏发电板板面太阳辐射越强或遮挡越少，发电量越多；温度越高，发电量越低。 资料二：建设者们将光伏发电板朝南倾斜一定角度；聘请当地牧民定期适时给光伏发电板清洗；植物长出后，牧民将羊群赶至园区吃掉过于茂盛的杂草。在附近的龙羊峡水电站修建水库，将日间剩余发电量输送过去，利用水泵将水库蓄满。 结合上述信息并综合运用所学知识，对建设者们打造光伏园区的相关措施作出解释。 18．（25-26·浙江金华）2026年6月5号-11号是全国节能宣传周，主题是“绿色低碳，节能先行”。下列做法符合低碳生活理念的是（       ） A. 放学回家，及时关闭教室用电设备 B. 逢年过节，燃放烟花爆竹增强气氛 C. 打扫卫生，过期废旧书籍焚烧处理 D. 外出就餐，常用一次性木筷来防疫 【B 能力提升题】 19．（2025·浙江J12·一模）“2030年碳达峰，2060年碳中和。”这是我国对世界的庄严承诺。碳达峰是指在某个时间点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值，之后逐步回落。碳中和是指通过节能减排和吸收二氧化碳，实现二氧化碳的“零排放”。 （1）“碳”吸收。自然界有多种途径吸收，其中最重要的途径是绿色植物通过　　　　　吸收。 （2）“碳”排放。国家大力推行风力发电，风能属于　　　　　　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （3）“碳平衡”。我国某地建设的光伏电站每天能提供约的电能，减小了对天然气发电时依赖。若天然气发电站中天然气燃烧释放的热能只有40%可转换为电能，天然气完全燃烧排放二氧化碳约，天然气的热值为，则该技术每天可减排二氧化碳约多少吨？（不计热损失） 20．（24-25·浙江杭州西湖区·二模）如图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末（HgO），他又把红色粉末放在另外容器里加热，最终得出了空气成分的结论。 （1）连续加热12天的目的是　　　　　　。 （2）若用煤块作火炉燃料，该燃料属于　　　　　　能源。（选填“可再生”或“不可再生”） （3）将红色粉末加热可生成汞和一种气体，其化学方程式为　　　　　　。 21．如图所示为公路边的“风光互补”照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是（        ） A. 小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 B. 光电池板将电能转化为光能 C. 太阳能、风能都是清洁的、可再生能源 D. 照明灯消耗的电能是一次能源 22．自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是（        ） A. 石油 B. 风能 C. 水能 D. 太阳能 【C 拓展培优题】 23．（2024·浙江杭州西湖区·二模）为全面提升亚运城市环境品质，让亚运会成为杭州走向世界的再次精彩亮相，杭州市政府为打造世界一流的社会主义现代化国际大都市，高质量推进城市环境品质而努力提升各项工作。 （1）下列技术能实现“节能环保”的是　　　　　　； A．体育场馆等采用水循环降温 B．智能生态公厕采用生物降解技术，对排泄物进行处理 C．不同的道路上构建立体生态绿化墙 （2）图乙是公厕中配备的“人脸智能识别取纸机”，图丙是部分产品参数。当机器完成脸部识别3秒后，下方会伸纸。从遗传学分析，人的外貌差异由　　　　　　决定，按照每日300人取一次纸，平均30天计要消耗的电能为　　　　　　J； （3）在公共场所有许多直饮水机，其中的饮用水处理步骤如图所示，步骤③对应的作用是　　　　　　。 24．（2026·浙江台州天台县·二模）2026年中国氢能展中展示了“氨-氢”技术，氨（）作为未来清洁能源载体备受关注。 （一）如图1为传统合成氨流程，在铁的催化作用下，用体积比为的氮气和氢气合成氨，方程式为（高温、高压、催化剂），当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与不同温度和压强的关系如图2所示。 （1）在低温、高压条件下，冷却塔中氨气先液化，从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点（液化温度）比氮气、氢气的沸点　　　　　　　　。 （2）通常情况下的化学反应，升高温度有利于吸热反应进行，不利于放热反应进行。结合图2判断传统合成氨的反应属于　　　　　　　　反应。 （3）若使平衡时氨含量达到40%，考虑安全性和成本，建议工厂选择方法　　　　　　　　合成氨。 （二）下图为电解合成氨流程：以氮气和水为原料，用绿电驱动合成氨流程。 （4）请结合材料和所学知识，写出电解合成氨相比传统合成氨的两个优势：　　　　　　　　。 25．（2025·浙江舟山普陀区·二模）氨（NH3）能是一种零碳能源。宏志学校实践小组的同学对此产生了浓厚的兴趣，对氨气的制取方法、应用优势展开了项目化探究。 （1）传统合成氨。在高温、高压下利用铁触媒制取氨气的微观反应示意图如图1。常将铁触媒制成海绵状，海绵状的结构优点是　　　　　　　　。相同条件下，氨气的密度比空气小，若制得的氨气利用图2装置采用排空气法收集，应将气体从　　　　　　　　（填“a”或“b”）端通入。 （2）电解合成氨。科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法，原理如图3所示。实验测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值，可能的原因是　　　　　　　　。 （3）科研人员采用氨气分级燃烧技术，反应原理示意图如图4。请结合以上信息，阐述用氨气作为零碳能源可行性的理由：　　　　　　　　。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1 认识能源（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、能源的分类 二、不可再生能源 三、可再生能源 四、能源与社会发展 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、能源的分类 1．（24-25·浙江衢州江山、开化县、龙游县·期末）2024年5月25 日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能，下列说法正确的是（　　） A. 铀原子核由大量质子和电子构成 B. 核电站利用核聚变产生能量 C. 核能属于可再生能源 D. 核废料应永久存放在专门的场地 【答案】D 【详解】A．铀原子核由质子和中子构成，故A错误； B．核电站的原理是核裂变，故B错误； C．核原料不能在短时间内得到补充，属于不可再生资源，故C错误； D．核废料具有高放射性，需通过深层地质处置或专用设施长期隔离，防止污染环境，故D正确。 故选D。 2．（2026·浙江杭州临安区·一模）为探索清洁能源，我国“人造太阳”研究获重大进展，其核心原理是利用氢的同位素发生核反应释放巨大能量。下列关于“人造太阳”说法正确的是（　　） A. “人造太阳”的核心原理是核裂变反应 B. 核反应不会对环境造成任何影响 C. 核能属于可再生能源，可无限开发利用 D. 氘和氚互为同位素原子，因为它们原子核内质子数相同，中子数不同 【答案】D 【详解】A.“人造太阳”是利用轻原子核结合释放能量，属于核聚变，故A错误； B.核反应均会产生放射性物质和辐射风险，故B错误； C.产生核能的核燃料短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误； D.氘（²H）和氚（³H）均为氢的同位素，质子数均为1，中子数分别为1和2，故D正确。 故选D。 3．（25-26·浙江绍兴·模拟）秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（       ） A. 核能是可再生能源 B. 秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量 C. 核辐射主要有α、β、γ射线，其中α射线穿透能力最强 D. 核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 【答案】D 【详解】【分析】 （1）能源根据能否在短期内从自然界得到补充，可分为可再生能源和不可再生能源。 （2）核电站是利用核裂变释放的能量来发电的。 （3）核辐射主要有α、β、γ射线，它们的穿透能力不同。 （4）核电站发电过程中涉及多种能量的转化。 A．核能所利用的核燃料在地球上的储量是有限的，用完后短期内不能从自然界得到补充，所以核能是不可再生能源，A错误。 B．秦山核电站是利用核裂变释放的能量来发电的，而不是核聚变，核聚变目前还处于研究阶段，尚未广泛用于发电，B错误。 C．核辐射主要有α、β、γ射线，其中α射线的穿透能力最弱，γ射线的穿透能力最强，C错误。 D．核电站发电时，核燃料发生核裂变释放出核能，核能转化为水的内能，水受热变成高温高压的蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，所以能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，D正确。 故选D。 4．人类最早使用的能源是（        ） A. 草木燃料 B. 木炭 C. 煤 D. 水能 【答案】A 【详解】A．远古人类钻木取火，直接燃烧草木取暖、熟食，是人类最早使用的能源，A符合题意。 B．木炭需要将木材隔绝空气烧制加工才能得到，出现时间晚于直接燃烧草木，B不符合题意。 C．煤炭的大规模开采使用是工业革命之后，使用时间较晚，C不符合题意。 D．水力的开发利用，是后期才逐步发展，不是最早使用，D不符合题意。 故选A。 5．关于能源的开发和利用，下列说法不正确的是（       ） A. 煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染 B. 核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径 C. 太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔 D. 人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源 【答案】A 【详解】A．以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染，但是煤不能从自然界源源不断得到，是不可再生能源，故A错误； B．核燃料不能从自然界源源不断得到，核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径，故B正确； C．太阳能是取之不尽的能源，属于可再生能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔，故C正确； D．人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源，因为我们现在的能源支柱是不可再生能源，故D正确。 故选A。 二、不可再生能源 6．（25-26·浙江绍兴柯桥区·期中）如图是某款国产汽车的结构图，回答有关问题： （1）在如图汽车的部件中主要由有机合成材料制成的是　　　　　　　　　； （2）汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到　　　　　　　　　的作用； （3）下列能源形式，最符合环保要求是（　　） A. 煤 B. 石油 C. 氢气 D. 天然气 【答案】（1）轮胎、保险杠     （2）防止生锈     （3）C      【详解】(1)小问详解： 有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶。图中汽车的轮胎是由合成橡胶制成，塑料保险杠是由塑料制成，所以在汽车部件中主要由有机合成材料制成的是轮胎、保险杠。 (2)小问详解： 铁在与氧气和水同时接触时容易生锈，汽车表面的烤漆可以隔绝氧气和水，不仅美观，还能起到 防止生锈的作用。 (3)小问详解： 煤、石油、天然气燃烧都会产生二氧化碳等污染物，还可能产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体。而氢气燃烧产物是水，无污染，所以最符合环保要求的能源是 氢气。 故选 C。 7．（24-25·浙江湖州长兴县龙山共同体·月考）甲烷可用作燃料，密度比空气小，且不溶于水。可以通过天然气和石油开采法、生物发酵法、细菌分解法等获取。而在实验室中通常采用无水醋酸钠（CH3COONa）和干燥的碱石灰（NaOH和CaO）加热反应来制备甲烷（无水醋酸钠、碱石灰均为固体）。 （1）请在图中选合适的发生装置和收集装置　　　　　　　　　。 （2）实验前需要检查装置的气密性，具体的操作步骤为　　　　　　　　。 （3）无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰中的NaOH反应来制备甲烷，同时产生一种生活中常见的碳酸盐，请写出相关化学方程式　　　　　　　　　 （4）近年来各地市逐步推进用天然气代替石油液化气，此方案的好处是　　　　　　　。（请写出一个原因） 【答案】（1）bc##be     （2）导气管放入水中，手握住试管，形成气泡，松手后形成稳定液柱，装置气密性良好     （3）CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑     （4）天然气燃烧产生的污染物较少，更环保##天然气的价格相对较低，能降低成本（合理即可）      【详解】(1)小问详解： 加热醋酸钠和氢氧化钠的固体混合物可以产生甲烷，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，甲烷是一种密度比空气小，极难溶于水的气体，则可以使用向下排空气法和排水法收集，故填：bc或be； (2)小问详解： 检查装置的气密性，一般利用温度变化，产生内部压强变化，b装置气密性检查方法为：导气管放入水中，手握住试管，内部温度升高，压强增大，气体逸出，形成气泡，松手后，由于温度降低，压强减小，外部压强将水压入导管口，形成稳定液柱，则装置气密性良好； (3)小问详解： 无水醋酸钠（CH3COONa）和NaOH反应制备甲烷，同时产生的生活中常见的碳酸盐，根据质量守恒定律可知，该碳酸盐是Na2CO3，反应的化学方程式为CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑； (4)小问详解： 天然气的主要成分是甲烷，燃烧产物为二氧化碳和水，相比石油液化气，天然气燃烧产生的污染物较少，更环保；或者天然气的价格相对较低，能降低成本等。 8．（25-26·浙江金华永康·期末）今年入冬以来，杭州已多次出现雾霾天气，主要污染物为PM2.5，它主要来源包括燃煤、工业生产、扬尘和汽车尾气排放等。 （1）PM2.5能被人体吸入肺中并进入血液，对人体危害很大。如图为心脏结构示意图，PM2.5颗粒在心脏各腔中流经的顺序是（        ） A. A→B→C→D B. A→C→B→D C. B→D→A→C D. D→A→B→C （2）“煤炭超临界水气化制氢发电多联产”技术利用水在超临界状态（温度和压力达到或超过临界点374.3℃/22.1MPa）下一系列独特的物理化学性质，将其用作反应媒介使煤中的氢、碳元素转化为H2和CO2，并将部分水分解为H2，从而获得氢能源实现煤的高效、洁净转化利用。请你写出一点氢能源的优点：　　　　　　； （3）若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是100kW，每千克氢气完全燃烧能释放出1.4×108J的热量，燃料电池转化率是60%（转化率=输出电能/输入燃料化学能×100%），在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气多少千克？（计算结果保留1位小数） 【答案】（1）C     （2）热值大、产物无污染     （3）4.3千克      【详解】(1)小问详解： PM2.5颗粒从肺部进入血液后，经肺静脉先进入左心房B，再进入左心室D；随体循环到达全身后，经静脉回流进入右心房A，再进入右心室C。因此流经心脏各腔的顺序为B→D→A→C，故选C。 (2)小问详解： 氢气的热值较大，且完全燃烧的主要产物是水，对环境污染小，因此氢能源具有热值大、产物无污染等优点。 (3)小问详解： 汽车正常行驶1h输出的电能为 燃料电池转化率为60%，所需氢气释放的化学能为 每千克氢气完全燃烧放出的热量为，因此所需氢气的质量为 三、可再生能源 9．中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年 9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无须耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（        ） A. 钍基熔盐堆不产生核废料 B. 钍基熔盐堆需要大量水作为冷却剂，因此不可以建在内陆 C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低 D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量 【答案】D 【详解】A．题干说明钍基熔盐堆产生的核废料非常少，并非完全不产生核废料，故A错误； B．题干说明钍基熔盐堆使用氟化盐作为冷却剂，无须耗费大量水资源，并非需要大量水作冷却剂，故B错误； C．题干说明钍基熔盐堆具有热转换效率高的显著优点，并非热转换效率比传统核反应堆低，故C错误； D．钍基熔盐堆属于核裂变反应堆，是利用可控核裂变释放的能量进行发电，故D正确。 故选D。 10．下面所说的不是太阳能的优点的是（        ） A. 清洁，对环境不造成污染 B. 总能量大，可以取之不尽 C. 分布广阔，获取方便 D. 受天气影响大 【答案】D 【详解】A．太阳能在收集存储过程中不产生任何有害物质，环保、清洁，对环境不造成污染；不符合题意。 B．相对于人类历史来讲太阳能几乎是取之不尽用之不竭的；不符合题意。 C．太阳能全球均可采集，分布广阔，且获取方便，属于其优点；不符合题意。 D．太阳能受天气影响大，是它的缺点．符合题意。 故选D。 11．（25-26·浙江温州·月考）如图是小科制作的“能的转化与守恒”概念图（部分），请完成以下问题。 （1）请你在概念图中②填入合适的内容：　　　　　　　　。 （2）用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，能量转化情况为　　　　　　　　。 （3）氢能源是二十一世纪最有前途的绿色能源之一，但到目前为止，氢能源没有被大面积推广，其主要原因是　　　　　　　　。 【答案】（1）机械能     （2）重力势能转化为动能     （3）氢气的制取成本高##氢气储存、运输困难      【详解】(1)小问详解： 动能和势能是机械能的两大组成部分，概念图里②由动能、势能共同归类得到，因此②为机械能。 (2)小问详解： 摆锤向下摆动时，质量不变，高度降低导致重力势能减小，速度增大导致动能增大，因此是重力势能转化为动能。 (3)小问详解： 目前没有低成本大规模制取氢气的成熟方法，且氢气密度小、难液化，储存和运输的安全与成本问题尚未很好解决。 12．下列四组能源中，能归入图示阴影部分的一组是（       ） A. 煤炭、地热能、沼气 B. 太阳能、风能、海浪能 C. 水能、木柴、天然气 D. 石油、海浪能、核能 【答案】B 【详解】A．煤炭不是可再生能源，地热能不是来自太阳能，故A不符合题意； B．风能、海洋能都是来自太阳能的可再生能源，也属于新能源，故B符合题意； C．木柴不是新能源，天然气不是可再生能源，故C不符合题意； D．石油不是可再生能源，核能不是来自太阳能，故D不符合题意。 故选B。 13．（25-26·浙江台州玉环仙居县·期末）太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（　　） A. 原子核的放射性产生的核能 B. 原子核的裂变产生的核能 C. 原子核的聚变产生的核能 D. 化学反应产生的化学能 【答案】C 【详解】太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是原子核聚变产生的核能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 四、能源与社会发展 14．2022年三门核电站3号、4号机组相继动工，建成后年发电量可达400亿千瓦时。 （1）核电站是利用原子核　　　　　　　　　　　释放的核能逐步转化成电能的原理建成的。 （2）在核电站能看到如图的标志，表明核反应堆具有　　　　　　　　　　　。 （3）核电站的核心是核反应堆，它将核能转化为　　　　　　　　　　　，再通过其他机械转化为机械能，最后转化为电能。 【答案】① 裂变    ② 辐射    ③ 内 【详解】（1）[1]核电站是利用原子核裂变时，释放的核能逐步转化成电能的原理建成的。 （2）[2]图中表示核辐射标志，说明核反应堆具有辐射性。 （3）[3]核电站的能量转化是核能转化为内能，再转化为机械能最后转化为电能。 15．（25-26·浙江嘉兴一中）现在人类利用的主要能源中，如煤、石油。天然气以及水力、风力等，从本质上看，它们实际上都来自于（　　） A. 太阳能 B. 机械能 C. 热能 D. 潮汐能 【答案】A 【详解】A．煤、石油、天然气是地质历史时期生物固定并积累下来的太阳能，A正确； B．机械能是能量的形式而非来源，B错误； C．热能是能量的表现形式，不是这些能源的本质来源，C错误； D．潮汐能主要来自月球和太阳的引潮力，与题干能源无关，D错误。 16．（25-26·浙江台州路桥区·期末）“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心要求是从源头上消除污染。以下做法符合“绿色化学”理念的是（        ） A. 将垃圾废物浇上汽油焚烧 B. 研究、开发、利用氢能源 C. 将废旧电池就地掩埋 D. 禁止化工厂生产化工产品 【答案】B 【详解】A．焚烧垃圾会产生有害气体，不符合理念，A不符合题意。 B．研究、开发、利用氢能源，氢能源燃烧产物为水，无污染，符合理念，B符合题意。 C．掩埋废旧电池会导致土壤和水源污染，不符合理念，C不符合题意。 D．禁止化工生产不现实，绿色化学倡导通过改进工艺减少污染，而非禁止，不符合理念，D不符合题意。 17．我国西部地区的青海省塔拉滩，土地呈半荒漠化，寸草不生，不适宜人们居住，但中国建设者们通过多年的努力，将这里打造成了全球最大的光伏发电园区，一年可发电量达14.94亿千瓦时，减少二氧化碳排放约122.66万吨，生态环境得到极大的改善（如图）。     资料一：塔拉滩地势平缓，土地辽阔，阳光辐射强烈，日照时间长。光伏发电板板面太阳辐射越强或遮挡越少，发电量越多；温度越高，发电量越低。 资料二：建设者们将光伏发电板朝南倾斜一定角度；聘请当地牧民定期适时给光伏发电板清洗；植物长出后，牧民将羊群赶至园区吃掉过于茂盛的杂草。在附近的龙羊峡水电站修建水库，将日间剩余发电量输送过去，利用水泵将水库蓄满。 结合上述信息并综合运用所学知识，对建设者们打造光伏园区的相关措施作出解释。 【答案】（1）青海省塔拉滩，土地呈半荒漠化，不利于发展农业和畜牧业，但是该区域海拔高，光照时间长、光照辐射强烈，所以可以用于发展太阳能光伏产业。该地区地势平缓、土地辽阔，不会有遮挡物遮挡阳光，为大规模建设太阳能光伏发电园区提供了足够的场地资源。 （2）我国地处北半球，将光伏发电板朝南倾斜一定的程度，可以最大程度地吸收阳光，提高光伏发电板的发电效率。 （3）因土地呈半荒漠化，在起风时会携带大量的沙土，若这些沙土落在光伏发电板上不能及时清理，将影响光伏发电板的发电效率。 （4）因光伏发电板的遮挡及清洗发电板的水流入土地，使得光伏发电园区适宜草木生长，但是过于茂盛的草木会遮挡阳光，所以需要牧民将羊群赶至园区吃掉。 （5）在白天，利用光伏发电园区的剩余电量将水库蓄满，是将电能转化为了机械能储存起来，这样，在夜晚光伏发电园区无法发电时，处于高水位的水库就可以开闸，将水的机械能通过发电机组转化为电能，再次向外输出电能，保证电能的持续输送。 【详解】【分析】 （1）光伏发电是利用太阳能板将太阳能转化为电能； （2）光照强度、光照时长会影响光伏发电时的转化率； （3）水电站是利用水的机械能来发电的。 （1）青海省塔拉滩，土地呈半荒漠化，不利于发展农业和畜牧业，但是该区域海拔高，光照时间长、光照辐射强烈，所以可以用于发展太阳能光伏产业。该地区地势平缓、土地辽阔，不会有遮挡物遮挡阳光，为大规模建设太阳能光伏发电园区提供了足够的场地资源。 （2）我国地处北半球，将光伏发电板朝南倾斜一定的程度，可以最大程度地吸收阳光，提高光伏发电板的发电效率。 （3）因土地呈半荒漠化，在起风时会携带大量的沙土，若这些沙土落在光伏发电板上不能及时清理，将影响光伏发电板的发电效率。 （4）因光伏发电板的遮挡及清洗发电板的水流入土地，使得光伏发电园区适宜草木生长，但是过于茂盛的草木会遮挡阳光，所以需要牧民将羊群赶至园区吃掉。 （5）在白天，利用光伏发电园区的剩余电量将水库蓄满，是将电能转化为了机械能储存起来，这样，在夜晚光伏发电园区无法发电时，处于高水位的水库就可以开闸，将水的机械能通过发电机组转化为电能，再次向外输出电能，保证电能的持续输送。 18．（25-26·浙江金华）2026年6月5号-11号是全国节能宣传周，主题是“绿色低碳，节能先行”。下列做法符合低碳生活理念的是（       ） A. 放学回家，及时关闭教室用电设备 B. 逢年过节，燃放烟花爆竹增强气氛 C. 打扫卫生，过期废旧书籍焚烧处理 D. 外出就餐，常用一次性木筷来防疫 【答案】A 【详解】A、放学回家，及时关闭教室用电设备，可以减少电能的浪费，实现节约用电的目的，故A符合题意； B、逢年过节，燃放烟花爆竹时会产生大量的二氧化碳及烟尘等的污染，故B不符合题意； C、打扫卫生，过期废旧书籍焚烧处理时会产生大量的二氧化碳及烟尘等的污染，故C不符合题意； D、使用一次性用品，是一种浪费的行为，违背低碳生活，故D不符合题意。 故选A。 【B 能力提升题】 19．（2025·浙江J12·一模）“2030年碳达峰，2060年碳中和。”这是我国对世界的庄严承诺。碳达峰是指在某个时间点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值，之后逐步回落。碳中和是指通过节能减排和吸收二氧化碳，实现二氧化碳的“零排放”。 （1）“碳”吸收。自然界有多种途径吸收，其中最重要的途径是绿色植物通过　　　　　吸收。 （2）“碳”排放。国家大力推行风力发电，风能属于　　　　　　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （3）“碳平衡”。我国某地建设的光伏电站每天能提供约的电能，减小了对天然气发电时依赖。若天然气发电站中天然气燃烧释放的热能只有40%可转换为电能，天然气完全燃烧排放二氧化碳约，天然气的热值为，则该技术每天可减排二氧化碳约多少吨？（不计热损失） 【答案】（1）光合作用     （2）可再生     （3） ①天然气燃烧释放的能量：    ②热能转化为电能：    ③光伏电站提供的电能    ④减排吨 答：该技术每天可减排二氧化碳约250吨。      【详解】(1)小问详解： 自然界有多种途径吸收CO2，其中最重要的途径是绿色植物通过光合作用吸收CO2，绿色植物在光的作用下，利用二氧化碳和水合成有机物并释放氧气； (2)小问详解： 国家大力推行风力发电，风能属于可再生能源。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，风能取之不尽，用之不竭，属于可再生能源； (3)小问详解： 见答案。 20．（24-25·浙江杭州西湖区·二模）如图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末（HgO），他又把红色粉末放在另外容器里加热，最终得出了空气成分的结论。 （1）连续加热12天的目的是　　　　　　。 （2）若用煤块作火炉燃料，该燃料属于　　　　　　能源。（选填“可再生”或“不可再生”） （3）将红色粉末加热可生成汞和一种气体，其化学方程式为　　　　　　。 【答案】（1）使汞与氧气充分反应，消耗密闭容器中的氧气     （2）不可再生     （3）      【详解】(1)小问详解： 拉瓦锡将汞放在密闭容器里连续加热12天，目的是使汞与空气中的氧气充分反应，生成红色粉末（HgO），从而消耗密闭容器中的氧气，通过这种方式，他可以研究空气的成分。 (2)小问详解： 煤是一种化石燃料，属于不可再生能源，煤是经过数百万年的地质作用形成的，短时间内无法再生。 (3)小问详解： 将红色粉末（HgO）加热，会生成汞和氧气，该反应的化学方程式为： 21．如图所示为公路边的“风光互补”照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是（        ） A. 小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 B. 光电池板将电能转化为光能 C. 太阳能、风能都是清洁的、可再生能源 D. 照明灯消耗的电能是一次能源 【答案】C 【详解】A．风力发电是风的机械能转化为电能，A不符合题意。 B．光电池板接收太阳光，把光能转化为电能，B不符合题意。 C．太阳能和风能不会污染环境，能够源源不断从自然界获得，属于清洁可再生能源，C符合题意。 D．电能不能直接从自然界获取，需要转换得到，属于二次能源，D不符合题意。 故选C。 22．自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是（        ） A. 石油 B. 风能 C. 水能 D. 太阳能 【答案】A 【详解】太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源；化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，故A正确，BCD错误。 【C 拓展培优题】 23．（2024·浙江杭州西湖区·二模）为全面提升亚运城市环境品质，让亚运会成为杭州走向世界的再次精彩亮相，杭州市政府为打造世界一流的社会主义现代化国际大都市，高质量推进城市环境品质而努力提升各项工作。 （1）下列技术能实现“节能环保”的是　　　　　　； A．体育场馆等采用水循环降温 B．智能生态公厕采用生物降解技术，对排泄物进行处理 C．不同的道路上构建立体生态绿化墙 （2）图乙是公厕中配备的“人脸智能识别取纸机”，图丙是部分产品参数。当机器完成脸部识别3秒后，下方会伸纸。从遗传学分析，人的外貌差异由　　　　　　决定，按照每日300人取一次纸，平均30天计要消耗的电能为　　　　　　J； （3）在公共场所有许多直饮水机，其中的饮用水处理步骤如图所示，步骤③对应的作用是　　　　　　。 【答案】① ABC    ② 基因    ③ 270000    ④ 杀菌消毒 【详解】（1）[1]采用水循环为场馆降温、用竹、藤等天然材料建造场馆、构建生态绿化墙面都可以实现节能环保的目的，故选ABC。 （2）[2]分子构成的物质的性质是由分子决定的，臭氧的强氧化性是由臭氧分子决定的;从遗传学分析基因或DNA决定了人的外貌差异，故人的外貌差异由基因决定。 [3]由题意可知，一天工作时间为 根据表格信息可知 平均30天计要消耗的电能为 （3）[4]紫外线具有杀菌消毒作用，步骤③用紫外灯光照射，可以起到杀菌消毒作用。 24．（2026·浙江台州天台县·二模）2026年中国氢能展中展示了“氨-氢”技术，氨（）作为未来清洁能源载体备受关注。 （一）如图1为传统合成氨流程，在铁的催化作用下，用体积比为的氮气和氢气合成氨，方程式为（高温、高压、催化剂），当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨的含量分别与不同温度和压强的关系如图2所示。 （1）在低温、高压条件下，冷却塔中氨气先液化，从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点（液化温度）比氮气、氢气的沸点　　　　　　　　。 （2）通常情况下的化学反应，升高温度有利于吸热反应进行，不利于放热反应进行。结合图2判断传统合成氨的反应属于　　　　　　　　反应。 （3）若使平衡时氨含量达到40%，考虑安全性和成本，建议工厂选择方法　　　　　　　　合成氨。 （二）下图为电解合成氨流程：以氮气和水为原料，用绿电驱动合成氨流程。 （4）请结合材料和所学知识，写出电解合成氨相比传统合成氨的两个优势：　　　　　　　　。 【答案】（1）高     （2）放热     （3）1     （4）绿色环保、成本更低      【详解】(1)小问详解： 相同条件下氨气先液化，沸点越高的物质越容易液化，因此氨气的沸点（液化温度）比氮气、氢气更高。 (2)小问详解： 由图2可知，相同压强下，温度越高，平衡时氨的含量越低，说明升高温度不利于合成氨反应进行；根据题干信息“升高温度不利于放热反应进行”，可判断该反应为放热反应。 (3)小问详解： 要达到40%的氨含量，方法1只需要更低的压强即可满足要求；压强越高对设备要求越高，生产成本越高、安全风险越大，因此从安全性和成本考虑，选择方法1。 (4)小问详解： 传统合成氨以煤为原料，需要高温高压条件，还会排放CO、CO₂等污染物；电解合成氨以可再生绿电为能源，原料是空气和水，兼具绿色环保、成本更低的优势。 25．（2025·浙江舟山普陀区·二模）氨（NH3）能是一种零碳能源。宏志学校实践小组的同学对此产生了浓厚的兴趣，对氨气的制取方法、应用优势展开了项目化探究。 （1）传统合成氨。在高温、高压下利用铁触媒制取氨气的微观反应示意图如图1。常将铁触媒制成海绵状，海绵状的结构优点是　　　　　　　　。相同条件下，氨气的密度比空气小，若制得的氨气利用图2装置采用排空气法收集，应将气体从　　　　　　　　（填“a”或“b”）端通入。 （2）电解合成氨。科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法，原理如图3所示。实验测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值，可能的原因是　　　　　　　　。 （3）科研人员采用氨气分级燃烧技术，反应原理示意图如图4。请结合以上信息，阐述用氨气作为零碳能源可行性的理由：　　　　　　　　。 【答案】（1）① 增大反应物的接触面积，加快反应    ② b     （2）电解水生成了氧气     （3）产物为N2和H2O， 燃烧不会生成CO2      【详解】(1)小问详解： 海绵状的铁触媒可以增大表面积，与气体充分接触，加快反应的速度； 氨气的密度小于空气，采用向下排空气法收集，应从b端进入集气瓶，将空气从a端排出； (2)小问详解： 电解氨的同时有部分水被电解，水电解也会产生氧气，所以实验测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值； (3)小问详解： 由图4可知，氨气最终的产物是氮气和水，没有二氧化碳产生，属于零碳能源。 / 学科网（北京）股份有限公司 $