6.1 化学与能源开发 同步练习

第六单元化学与社会发展第一节化学与能源开发基础过关全练知识点1清洁高效的氢能1.(2021江苏盐城中考)2020年10月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理是：①利用太阳能光伏发电，②电解水获得H2，③H2与CO2反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列有关说法错误的是()A.太阳能是不可再生能源 B.H2是理想的清洁、高能燃料C.电解水反应属于分解反应 D.该装置能捕获并资源化利用CO22.党的二十大报告提出，要深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系。氢气的制取与储存一直是能源革命的研究热点。(1)实验室一般用锌粒与稀硫酸来制取氢气，反应的化学方程式为。理想的制氢方法是在太阳能和催化剂的作用下分解水，反应的化学方程式为。(2)一定条件下，H2完全燃烧过程中的能量变化如下所示。则该条件下，2gH2完全燃烧生成液态水时放出的热量为kJ。

知识点2应用广泛的化学电池3.下列有关化学电池的说法不科学的是()A.化学电池是一种把化学能转化为电能的装置B.氢氧燃料电池是能够将氢气和氧气反应产生的化学能转化为电能的装置C.化学电池用完后和生活垃圾一起扔掉D.化学电池不用时最好从电器中拆下，防止时间久了电池中的化学物质流出腐蚀电器4.如图为用铜、锌和硫酸铜溶液组成的原电池，下列说法错误的是()A.该装置能将化学能转变为电能B.反应实质是锌原子失去电子，铜离子得到电子，电子的定向移动形成电流C.电子由铜片通过导线流向锌片能力提升全练5.(2022山东济南中考节选)开发和利用新能源，有利于生态环境保护。氢氧燃料电池已得到广泛应用，在这种电池中，氢气和氧气通过化学反应生成水。下列有关说法中，不合理的是()A.氢气和氧气发生了化合反应 B.该电池的使用过程中化学能转化为电能C.该电池反应生成的水不污染环境 D.当前用电解水的方法制备所需氢气成本很低6.(2023山东桓台期中)有下列获取电能的方式：①水力发电②火力发电③地热发电④风力发电⑤太阳能发电，其中属于环保获能的是()A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①③④⑤ D.①②④⑤7.(2022江苏徐州中考)如图所示，用导线将锌片和铜片分别连接到电流表的正负极，插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法不正确的是()A.该装置将化学能直接转化成电能 B.反应后烧杯中溶液的质量变小C.实验说明锌的金属活动性大于铜 D.涉及的反应为Zn+CuSO4Cu+ZnSO48.(2022北京西城期末节选)能源是人类赖以生存和生产的重要物质基础。回答问题：Ⅰ.开发和利用新能源是解决能源问题的重要途径。(1)下列应用利用了新能源的是(填字母)。

A.太阳能飞机 B.风力发电机 C.潮汐能动力机(2)氢气是理想的清洁能源。①氢气燃烧的化学方程式为。②自然界中水是氢的大“仓库”。若全球水的总质量为1.38×1021kg，其中氢元素质量的计算式为。Ⅱ.电池是生活中常见的储能设备。(1)锂电池工作时，锂原子释放出电子变为锂离子。下列结构示意图能表示锂离子的是(填字母)。 A. B.(2)铅酸电池两极的主要成分为二氧化铅(PbO2)和铅(Pb)。配平放电反应的化学方程式：PbO2+Pb+2H2SO4PbSO4+H2O。

素养探究全练9.2020年11月24日，搭载着“嫦娥五号”探测器的“长征五号”运载火箭发射升空，历经23天太空遨游，2020年12月17日嫦娥五号返回器顺利完成此次神奇之旅，并带回了近两千克的月球土壤。(1)“长征五号”的第一、二子级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂，反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2+4H2O+2X，则X的化学式是。

(2)“长征五号”的第三子级火箭采用液氢、液氧作推进剂，氢气作为新能源有很多优点。制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。Ⅰ.制氢：铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制氢气，其反应可表示为：6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑。①制氢过程中ZnFe2O4起作用。②该循环制氢中不断消耗的物质是(填化学式)。Ⅱ.贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气流中可由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得，该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物MgH2和另一种合金。③熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是。④氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，该反应的化学方程式为。(3)探月的重要任务是寻找月球矿物成分，以探索未来新能源。数据证实月幔物质中富含橄榄石，其化学式为MgxSiO4，已知该化合物中硅元素的化合价为+4，则x应为。

(4)月壤中含有丰富的氦-3，其原子核中质子数为2，中子数为1。氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。下列关于氦-3的说法正确的是(填字母)。

A.原子核外电子数为3 B.相对原子质量为2C.原子结构示意图为 D.氦-3原子的化学性质肯定非常活泼

第六单元化学与社会发展第一节化学与能源开发答案全解全析基础过关全练1.A太阳能是可再生能源，A错误。2.(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑2H2O2H2↑+O2↑(2)289解析(2)2gH2完全燃烧生成液态水时放出的热量为974kJ-436kJ-249kJ=289kJ。3.C化学电池中一般含有对环境有害的物质，用完应集中处理，不能与生活垃圾一起扔掉。4.C该原电池中，锌失去电子，从锌片流向铜片；在铜片处，Cu2+得到电子变成铜单质，故C错误。能力提升全练5.D当前用电解水的方法制备所需氢气，会消耗大量的电能，成本高。6.C水力发电、地热发电、风力发电、太阳能发电都环保无污染；火力发电会产生二氧化硫等污染物，故选C。7.B实验过程中通过电子的转移，将化学能直接转化为了电能，A正确。反应过程中，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，化学方程式及质量关系为：Zn+CuSO4ZnSO4+Cu160 161所以反应后烧杯中溶液的质量变大，B错误，D正确。锌能和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，说明锌的金属活动性大于铜，C正确。8.Ⅰ.(1)ABC(2)①2H2+O22H2O②1.38×1021kg×1×218解析Ⅰ.(1)太阳能、风能和潮汐能都属于新能源。(2)①在点燃的条件下，氢气与氧气反应生成水，化学方程式为2H2+O22H2O。Ⅱ.(1)锂原子的质子数为3，核外有3个电子，第一层上有2个电子，最外层上有1个电子，在化学反应中易失去最外层的1个电子形成锂离子，故表示锂离子的是B。(2)在化学反应前后，原子的种类与数目不变，因此硫酸铅和水化学式前面的化学计量数都为2。素养探究全练9.(1)CO2(2)①催化②H2O③作保护气，防止金属被氧化④MgH2+2H2OMg(OH)2+2H2↑(3)2(4)C解析(1)化学反应前后原子的种类和数目不变，则X的化学式为CO2。(2)①ZnFe2O4既是反应物又是生成物，所起的作用是催化作用。