高中化学鲁科版化学与生活主题三合理利用化学能源单元测试 学业分层测评10

学业分层测评(十)汽车燃料清洁化(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列物质中，可作为汽车最理想的清洁燃料的是()A．汽油 B．煤C．氢气 D．沼气【解析】氢气燃烧不会污染环境，我国已研制成功液氢环保汽车。【答案】C2．汽油燃烧产生的汽车尾气中，含有多种污染空气的有害气体，这些气体包括()①一氧化碳②二氧化硫③氮氧化物④磷的氧化物A．只有①② B．①②③C．只有②③ D．①②③④【解析】汽车尾气中的有毒气体有CO、SO2和NOx。【答案】B3．以汽油为燃料的汽车不可能会造成的危害是()A．铅污染大气 B．形成酸雨C．形成光化学烟雾 D．造成土壤盐碱化【解析】以汽油为燃料的汽车，若燃烧不充分，则汽车尾气中含有碳氢化合物、SO2、CO和CO2等；若燃烧充分，则含有SO2、CO2、NO2等，因此会形成酸雨或光化学烟雾；由于汽油中可能含有四乙基铅，因此会造成铅污染。【答案】D4．为减少汽车对城市大气的污染，我国成功地开发出以新燃料做能源的“绿色汽车”，这种汽车可避免有毒的有机铅、芳香烃等有害物质的排放，保护环境。这种“绿色汽车”的燃料是()A．甲醇 B．汽油C．柴油 D．重油【解析】甲醇有燃烧充分，产物无污染等特点，可作为“绿色汽车”的燃料。【答案】A5．目前部分城市已禁止销售使用含铅汽油，其原因是()A．含铅汽油价格太高B．含铅汽油热值低C．尾气中的铅能污染大气D．这些城市已经用H2做汽车燃料【解析】汽油中含重金属铅，在燃烧后汽车尾气中含有铅对大气造成很大的污染。【答案】C6．将某汽车清洁燃料——液化石油气蒸发为气体，充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的倍，则石油气中一定含有()A．甲烷 B．丁烷C．戊烷 D．乙烷【解析】因相同条件下，石油气燃烧生成的CO2体积是石油气体积的倍，故石油气的平均分子组成中的碳原子数为，其所含成分中有的分子中碳原子数多于，有的少于。在给出的选项中，B、C、D分子中碳原子数均多于，A分子中碳原子数少于。【答案】A7．我国多位工程院院士指出：发展生物柴油具有战略意义。所谓生物柴油就是以大豆、油菜籽等油料作物，油棕、黄连木等油料林木果实，工程微藻等水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。据以上信息，下列有关生物柴油的说法错误的是()A．生物柴油是可再生能源B．生物柴油的组成成分与矿物柴油完全相同C．发展生物柴油有益于保护生态环境D．发展生物柴油有利于调整产业结构、增加农民收入【解析】本题涉及环境、能源、产业结构调整等多学科的问题。通过本题可以了解我国的能源状况及发展能源的概念和意义。矿物柴油主要是石油分馏后的C15～C18的多种烃的混合物，而生物柴油的组成成分主要为甘油和高级脂肪酸形成的酯。根据题中叙述不难得出答案。【答案】B8．汽油是多种烃类的混合物。在汽车的发动机中，汽油汽化后与进入汽缸的空气按一定比例混合，在引擎的电火花点燃下燃烧，产生大量热能，但进入汽缸的空气过少或过多都将在汽车尾气中产生有害的大气污染物。目前正在研究和开发的一种催化式排气净化器，是以Pt—Rh及CuO—Cr2O3做主体催化剂，它可将80%以上的有害尾气转化成无毒气体。但汽油中为增强其抗震性而添加的Pb(C2H5)4会使这种转化明显降低。汽缸中空气进量过少或过多时，产生的主要有害气体依次是()A．气态烃和NO、NO2等B．CO、气态烃和NO、NO2等C．CO和CO2D．气态烃和CO2【解析】空气过少，碳不完全燃烧产生CO；空气过多，N元素被氧化为氮氧化物。【答案】B[能力提升]9．2023年11月在中国深圳召开的世界电动车大会，雪佛兰Equinox氢燃料电池车亮相，其主要动力来自以氢气为燃料的氢镍燃料电池组。(1)雪佛兰燃料电池车与单纯燃油车相比的优点是______________________________________________________________________________________。(2)雪佛兰燃料电池车的工作原理是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氢能与其他能源相比，具有的优点是_______________________________________________________________________________________________。氢燃料电池汽车的普及还十分困难，你认为其中的原因有_______________________________________________________(填一项即可)。【解析】(1)燃料电池比直接燃烧燃料的优点主要是能量利用率高，不产生CO、氮氧化物等污染性物质。(2)将燃料的化学能转化为电能。(3)原料来源广、易燃烧、热值高而且没有灰渣和废气，不会污染环境制取氢气耗能大，成本高，储存和运输困难、安全性低、加氢站建设投资大等。【答案】(1)低燃料消耗和低排放、低污染(2)从电池的正极输进氧气或空气，负极输进燃料如甲醇、氢气等，通过电池内发生的化学反应将燃料的化学能转化为电能(3)原料来源广、易燃烧、热值高而且没有灰渣和废气，不会污染环境制取氢气耗能大、成本高、储存和运输困难、安全性低、加氢站建设投资大等(回答一项即可)10．汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有：CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。(1)若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________，汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由________能转化为________能，最终转化为机械能。(2)通过车用燃油的精炼加工处理，可减少汽车尾气中的________________(填化学式)排放。(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)控制城市空气污染源的方法可以有________。A．开发新能源 B．使用电动车C．植树造林 D．戴上呼吸面具【解析】(1)CmHn完全燃烧生成CO2和H2O，并放出热量。(2)化石燃料汽油中含有一定量的硫，在加工过程中可脱去，以减少汽车尾气中的SO2。(3)NOx与CO反应生成N2和CO2。(4)开发新能源和使用电动车可以从源头上减少污染气体的排放，而植树造林和戴上呼吸面具不能减少污染气体的排放，只能减小其危害程度。【答案】(1)4CmHn＋(4m＋n)O2=4mCO2＋2nH2O化学热(2)SO2(3)2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up10(催化剂))N2＋2xCO2(4)AB11．我国大力倡导低碳经济，坚持走低碳发展之路，不断在技术上创新，自主完成了达到欧洲Ⅲ号排放标准的天然气单一燃料汽车的研制。时隔一年，又一举拿下了汽油——天然气双燃料汽车，并且达到了欧洲Ⅲ号排放标准。(1)天然气的主要成分为________，是________在隔绝空气条件下，经微生物发酵作用形成的，因此，天然气中贮藏的化学能最终是来自于_____________。(2)从石油中获得更多轻质燃油的方法是_____________________________。(3)利用天然气可以制高档墨水和橡胶用的炭黑，同时得到合成氨工业所需的H2，该反应的化学方程式为__________________________________________________________，天然气成分两分子偶联可以得到乙烯，在一定程度上缓解了石油危机，该反应的化学方程式为___________________________________。(4)政府推广使用燃气汽车的主要目的是________(填序号)。A．延长发动机使用寿命 B．促进西部经济发展C．减少污染 D．提高能源利用率【解析】(1)天然气的主要成分为C