《渝冀閩2018-2019版高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第四單元太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用學(xué)案蘇教版必修2 .doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《渝冀閩2018-2019版高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第四單元太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用學(xué)案蘇教版必修2 .doc（13頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第四單元　太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用 一、太陽能的利用 1．能源與太陽能 能源是人類生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。地球上最基本的能源是太陽能。 2．太陽能利用的能量轉(zhuǎn)化方式 被吸收的太陽能化學(xué)能熱能、光能或電能 (1)太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 ①物質(zhì)轉(zhuǎn)化： 在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進(jìn)而生成淀粉、纖維素。 ②化學(xué)反應(yīng)：6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2。 ③能量轉(zhuǎn)化：光能―→化學(xué)能。 (2)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 ①物質(zhì)轉(zhuǎn)化： 動(dòng)物攝入體內(nèi)的淀粉、纖維素能水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，釋放出熱量，供給生命活動(dòng)的需要。 ②化學(xué)反應(yīng)：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6； C6H12O6＋6O2―→6H2O＋6CO2。 ③能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能―→熱能。 3．太陽能的利用 實(shí)例 能量轉(zhuǎn)化方式 直接利用 光合作用 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 太陽能熱水器 光能轉(zhuǎn)化為熱能 太陽能電池 光能轉(zhuǎn)化為電能 光解水制氫氣 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 間接利用 化石燃料 太陽能間接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 太陽能與其他能源的關(guān)系 例1　(2018寧波市期中)人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時(shí)代”過渡至“太陽能文明時(shí)代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時(shí)人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“低碳生活”。下列說法不正確的是(　　) A．煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料 B．發(fā)展太陽能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng) C．太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能 D．目前研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于太陽能文明 答案　D 例2　下列屬于直接利用太陽輻射能的方式是(　　) ①光—熱轉(zhuǎn)換?、诠狻娹D(zhuǎn)換?、酃狻瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換　④光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 答案　D 二、生物質(zhì)能的利用 1．生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物和動(dòng)物糞便等。 2．生物質(zhì)能的來源：植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量。 3．生物質(zhì)能的利用方式： (1)直接燃燒：植物枝葉的燃燒反應(yīng)可表示為(以纖維素代表枝葉的主要成分)(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O。 (2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)換： ①用植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便等制取沼氣，其主要成分是CH4；同時(shí)提供優(yōu)良的肥料。 ②用含糖類、淀粉較多的農(nóng)作物為原料制取乙醇。反應(yīng)為 (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6， C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。 (3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換：使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃?xì)怏w。 生物質(zhì)能的利用 利用方式 優(yōu)缺點(diǎn) 直接燃燒 利用效率低，影響生態(tài)環(huán)境 生物化學(xué)轉(zhuǎn)換 有效利用生物質(zhì)能，還能提供優(yōu)良肥料等；燃燒特性好，有益于保護(hù)生態(tài)環(huán)境 熱化學(xué)轉(zhuǎn)換 功耗少、轉(zhuǎn)化率高、較易工業(yè)化 例3　下列有關(guān)生物質(zhì)能的說法不正確的是(　　) A．生物質(zhì)能是可再生能源 B．生物質(zhì)能來源于太陽能 C．焚燒生活垃圾發(fā)電是將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能 D．玉米、高粱發(fā)酵制乙醇是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 答案　C 解析　生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，生物質(zhì)能最終利用的結(jié)果：除釋放能量外，產(chǎn)生無污染的CO2和H2O，通過植物的光合作用，重新將太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，因此生物質(zhì)能是可再生的新能源，A正確；光—生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化本質(zhì)是光—化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，B正確；焚燒生活垃圾發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是：生物質(zhì)能―→熱能―→電能，C不正確；含淀粉較高的農(nóng)作物發(fā)酵制燃料乙醇是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D正確。 例4　下列對(duì)于城市廢棄物中生物質(zhì)能的利用不合理的是(　　) A．把廢棄物拉到鄉(xiāng)下找個(gè)地方埋掉 B．對(duì)廢棄物進(jìn)行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電 C．把廢棄物進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷 D．讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體 答案　A 解析　城市廢棄物中含有豐富的生物質(zhì)能，埋掉是一種資源浪費(fèi)，故A不合理；處理后焚燒利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電，故B合理；將廢物進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷、可燃性氣體均合理，故C、D合理。 三、氫能的開發(fā)和利用 1．能源特點(diǎn) 2．氫能開發(fā)利用的困難與解決方法 (1)困難：能耗高、儲(chǔ)存和運(yùn)輸困難等。 (2)方法： ①在光分解催化劑存在條件下，在特定的裝置中，利用太陽能分解水制氫氣。 ②利用藍(lán)綠藻等低等植物和微生物在陽光作用下分解水釋放出氫氣。 ③發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用貯氫材料，解決氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題。 氫能的產(chǎn)生和利用途徑 例5　(2018金華、溫州、臺(tái)州三市聯(lián)考)氫能是一種理想的“綠色能源”，以下有關(guān)氫能開發(fā)的方式中最理想的是(　　) A．大量建設(shè)水電站，用電力分解水制取氫氣 B．利用化石燃料燃燒放熱，使水高溫分解產(chǎn)生氫氣 C．在催化劑作用下，利用太陽能分解水制取氫氣 D．利用鐵等金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 答案　C 解析　消耗大量的電能，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生大量污染物，且造成能量的浪費(fèi)，B錯(cuò)誤；太陽能無污染，且取之不盡用之不竭，C正確；消耗大量的金屬，D錯(cuò)誤。 思維啟迪——能源的分類 1．(2018襄陽高一期中)下列對(duì)能源的看法不合理的是(　　) A．風(fēng)能是人類通過風(fēng)車等工具獲取的能源，但屬于一次能源 B．生物質(zhì)能是一種可再生能源，有廣泛的應(yīng)用前景 C．太陽能、氫能、核能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉? D．化石燃料與人類生活密切相關(guān)，要多開采，多使用 答案　D 解析　風(fēng)能可以直接從自然界獲得并加以利用，屬于一次能源，A正確；生物質(zhì)能是自然界有生命的植物提供的，這些植物以生物質(zhì)作為介質(zhì)儲(chǔ)存太陽能，屬于再生能源，B正確；核能、太陽能、氫能、地?zé)崮芏际菨崈裟茉?，是未來發(fā)展的新能源，C正確；化石燃料的貯量有限，是不可再生能源，故要節(jié)約、高效使用，避免資源枯竭，D錯(cuò)誤。 2．“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對(duì)農(nóng)作物收割后留下的莖桿的處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”的是(　　) A．就地焚燒 B．發(fā)酵后作農(nóng)家肥 C．加工成精飼料 D．制造沼氣 答案　A 解析　就地焚燒會(huì)產(chǎn)生大量煙塵、含硫化合物造成霧霾等污染。 3．下列過程中的能量轉(zhuǎn)化，屬于太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能的是(　　) A．石油燃燒 B．植物的光合作用 C．核電站發(fā)電 D．太陽能電池供電 答案　B 4．下列變化過程和對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系錯(cuò)誤的是(　　) A．植物光合作用：光能→生物質(zhì)能 B．太陽能熱水器：太陽能→電能 C．石灰石高溫分解：熱能→化學(xué)能 D．鉛蓄電池：化學(xué)能→電能 答案　B 解析　太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。 5．下列有關(guān)能源和能量轉(zhuǎn)換的敘述正確的是(　　) A．推廣使用太陽能、風(fēng)能、海洋能、氫能，有利于緩解溫室效應(yīng) B．乙醇和汽油都是可再生能源，應(yīng)大力推廣“乙醇汽油” C．普通鋅錳干電池不含環(huán)境污染物，用完后可以隨意扔掉，使用方便 D．燃料電池是利用燃料燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源 答案　A 解析　汽油是不可再生能源；廢舊電池會(huì)造成土壤污染、水污染等環(huán)境問題；原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　太陽能的利用 1．下列有關(guān)太陽能的利用方式以及列舉的實(shí)例錯(cuò)誤的是(　　) A．太陽能電池是一種光—電轉(zhuǎn)換形式 B．太陽能熱水器是一種光—熱轉(zhuǎn)換形式 C．綠色植物進(jìn)行的光合作用，是一種光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，它的本質(zhì)是光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換 D．風(fēng)能是空氣流動(dòng)形成的，與太陽能無關(guān) 答案　D 解析　光—電轉(zhuǎn)換、光—熱轉(zhuǎn)換、光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換是太陽能利用的基本方式。它們都是把光能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量的過程。風(fēng)能形成的本質(zhì)原因是太陽輻射使空氣受熱不均造成的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．(2018云南廣南6月月考)有專家指出，如果對(duì)燃燒產(chǎn)物如二氧化碳、水、氮?dú)獾壤锰柲苁顾鼈冎匦陆M合，使之能夠?qū)崿F(xiàn)，可以節(jié)約燃料，緩解能源危機(jī)。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為(　　) A．化學(xué)能 B．熱能 C．生物質(zhì)能 D．電能 答案　B 解析　由圖可以知道，太陽能首先轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(燃料合成過程)，其次化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能(燃料燃燒放出熱量)；B正確。 3．太陽能的開發(fā)和利用是21世紀(jì)一個(gè)重要課題。利用儲(chǔ)能介質(zhì)儲(chǔ)存太陽能的原理是：白天在太陽照射下某種鹽熔化，吸收熱量，晚間熔鹽固化釋放出相應(yīng)的能量，已知數(shù)據(jù)： 鹽 熔點(diǎn)(℃) 熔化吸熱(kJmol－1) 參考價(jià)格 (元t－1) CaCl26H2O 29.9 37.3 780～850 Na2SO410H2O 32.4 77.0 800～900 Na2HPO412H2O 35.1 100.1 1 600～2 000 Na2S2O35H2O 45.0 49.7 1 400～1 800 其中最適宜選用作為儲(chǔ)能介質(zhì)的是(　　) A．CaCl26H2O B．Na2SO410H2O C．Na2HPO412H2O D．Na2S2O35H2O 答案　B 解析　適宜作為儲(chǔ)能介質(zhì)的物質(zhì)，應(yīng)具有熔點(diǎn)較低，熔化時(shí)吸熱量較大，價(jià)格較低等特點(diǎn)，Na2SO410H2O最適合。 題組二　生物質(zhì)能的利用 4．生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠素將太陽能固化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，一直是人類賴以生存的重要能源。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．農(nóng)村通過雜草和動(dòng)物的糞便發(fā)酵制沼氣，沼氣的主要成分是甲烷 B．推廣使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物發(fā)酵產(chǎn)生 C．氫能可以通過電解海水，大量推廣使用 D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 答案　C 解析　電解海水可制得H2，但成本高，不能大量推廣使用。 5．能源與人類的生活和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。下列關(guān)于能源開發(fā)和利用的說法正確的是(　　) A．用糧食發(fā)酵得到酒精代替汽油作汽車燃料 B．隨著科技的發(fā)展，氫氣將會(huì)成為主要能源 C．在農(nóng)村不提倡利用沼氣作生活燃料 D．人類利用的能源都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的 答案　B 解析　用糧食發(fā)酵得到酒精會(huì)消耗大量糧食，不符合我國糧食安全的國情，A錯(cuò)；在農(nóng)村提倡利用沼氣作生活燃料，C錯(cuò)；人類利用的能源有的是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的，有的是自然界提供的，如水能、風(fēng)能等，D錯(cuò)。 題組三　氫能的開發(fā)與利用 6．氫氣是一種高效而無污染的理想能源。下列①～⑥是某化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料歸納出的工業(yè)上制取氫氣的方法，其中包括正在研究的方案： ①電解法：2H2O2H2↑＋O2↑ ②甲烷轉(zhuǎn)化法：CH4＋H2OCO＋3H2 ③水煤氣法：C＋H2O(g)CO＋H2 ④碳?xì)浠衔餆崃呀夥ǎ篊H4C＋2H2 ⑤設(shè)法將太陽光聚集產(chǎn)生高溫使水分解：2H2O2H2↑＋O2↑ ⑥尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生H2 如果將來人類廣泛使用H2作為能源，你認(rèn)為可行且有發(fā)展前途的方法是(　　) A．①⑤⑥ B．⑤⑥ C．③⑥ D．④⑤⑥ 答案　B 解析　甲烷轉(zhuǎn)化法、水煤氣法、碳?xì)浠衔餆崃呀夥ǘ夹枰膫鹘y(tǒng)的能源，電解法耗能大，制取的成本高，這些都不適合作為未來工業(yè)上制取氫氣的方法。太陽能能量巨大、時(shí)間長久、清潔安全，所以可以研究利用太陽能分解水制氫氣；催化劑可以大大加快反應(yīng)速率，所以可以研究高效催化劑，使水在比較低的溫度下分解生成氫氣，降低反應(yīng)的耗能。 7．科學(xué)家最近研究出一種環(huán)保、安全的儲(chǔ)氫方法，其原理可表示為NaHCO3＋H2HCOONa＋H2O。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．儲(chǔ)氫、釋氫過程均無能量變化 B．儲(chǔ)氫過程中，NaHCO3被氧化 C．NaHCO3、HCOONa均含有離子鍵和共價(jià)鍵 D．釋氫過程中，每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2 答案　C 解析　儲(chǔ)氫、釋氫過程均存在能量變化，A不正確；儲(chǔ)氫過程中，NaHCO3被H2還原，B不正確；NaHCO3中Na＋與HCO之間存在離子鍵，HCO中存在共價(jià)鍵，HCOONa中Na＋與HCOO－之間存在離子鍵，HCOO－中存在共價(jià)鍵，C正確；釋氫過程中，每消耗0.1 mol H2O放出0.1 mol H2，但沒說明狀態(tài)，無法知道其體積，D不正確。 題組四　能源的轉(zhuǎn)化與利用 8．(2018金華、溫州、臺(tái)州聯(lián)考)下列說法中，不正確的是(　　) A．光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的有效途徑 B．煤、石油、天然氣都是可再生的化石燃料 C．用植物秸稈制沼氣是有效利用生物質(zhì)能的方式之一 D．開發(fā)氫能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等是實(shí)現(xiàn)“低碳生活”的有效途徑 答案　B 解析　光合作用是CO2和H2O在太陽能的作用下，合成葡萄糖或淀粉，把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程，是有效途徑，A正確；煤、石油、天然氣屬于化石燃料，非再生能源，B錯(cuò)誤；植物秸稈利用微生物的發(fā)酵得到沼氣，C正確；這些都是清潔能源，對(duì)環(huán)境無危害，D正確。 9．(2018嘉興期末)下列對(duì)于太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用說法不正確的是(　　) A．芒硝晶體(Na2SO410H2O)白天在陽光下曝曬后失水、分解吸熱，夜里重新結(jié)晶放熱，實(shí)現(xiàn)了太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能繼而轉(zhuǎn)化為熱能 B．將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在富氧條件下，經(jīng)過緩慢、復(fù)雜、充分的氧化反應(yīng)最終生成沼氣，從而有效利用生物質(zhì)能 C．生活、生產(chǎn)中大量應(yīng)用氫能源，首先要解決由水制備氫氣的能耗、氫氣的貯存和運(yùn)輸?shù)葐栴} D．垃圾焚燒處理廠把大量生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能，減輕了垃圾占地給城市造成的壓力，改善了城市的環(huán)境 答案　B 解析　芒硝在白天光照下失水，是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，晚上重新結(jié)晶放熱，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，A正確；生物質(zhì)能就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量，將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在厭氧條件下進(jìn)行，B錯(cuò)誤；氫能源開發(fā)利用過程中需要解決的課題是由水制備氫氣的能耗和氫氣的貯存運(yùn)輸問題，C正確；利用垃圾發(fā)電可將生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能等，D正確。 10．為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。 下列說法正確的是(　　) A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．氫能源已被普遍使用 C．2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2具有的總能量 D．氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無開發(fā)利用價(jià)值 答案　C 解析　2H2O===2H2↑＋O2↑是吸熱反應(yīng)，說明2 mol H2O的能量低于2 mol H2 和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運(yùn)輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。 11．下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．吸熱反應(yīng)的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量 B．綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來 C．物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能、光能等為人類所利用 D．天然氣屬于新能源 答案　D 解析　吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，A正確；綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”在化學(xué)物質(zhì)中，B正確；物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能、光能等為人類所利用，C正確；天然氣不屬于新能源，D錯(cuò)誤。 12．可再生能源是我國重要的能源資源，在滿足能源需求、改變能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要作用。應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一項(xiàng)重要措施。 下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等屬于可再生能源 B．推廣可再生能源有利于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 C．上圖是太陽能光伏電池原理圖，圖中A極為正極 D．光伏電池能量轉(zhuǎn)化方式是太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能 答案　C 解析　風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能均屬可再生能源，推廣使用可再生能源有利于可持續(xù)發(fā)展；圖示中由電流方向可知A極是太陽能光伏電池的負(fù)極；該過程中太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。 [綜合強(qiáng)化] 13．(1)請(qǐng)?jiān)诿總€(gè)化學(xué)方程式后的橫線上注明化學(xué)反應(yīng)過程中能量的主要轉(zhuǎn)化形式。 ①Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag：________(填正向反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式)。 ②2C2H2＋5O24CO2＋2H2O：________。 ③6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2：________。 ④CaCO3CaO＋CO2↑：________。 (2)沼氣是一種廉價(jià)的能源，它是由秸稈、雜草等廢棄物經(jīng)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的，有關(guān)過程如下： (C6H10O5)n(纖維素)＋nH2O3nCO2↑＋3nCH4↑＋能量 ①上述過程的實(shí)際意義是_________________________________________________。 ②在使用沼氣做飯時(shí)，需要注意的問題是________________________________。 ③建立沼氣發(fā)電站，可以把________能轉(zhuǎn)化為電能，沼氣被稱為________能源。 答案　(1)①化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?、诨瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 ③光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能　④熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 (2)①即是能源的一個(gè)重要來源，也是擴(kuò)大肥源、提高肥效、改善農(nóng)村衛(wèi)生條件的重要措施?、诜乐拐託庑孤３謴N房通風(fēng)良好?、凵镔|(zhì)　新 解析　(1)①放電時(shí)，該反應(yīng)在原電池中進(jìn)行，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 ②C2H2(乙炔)燃燒時(shí)主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。 ③綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，主要將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 ④石灰石(CaCO3)高溫分解時(shí)，主要將熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 (2)秸稈、雜草等廢棄物經(jīng)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，可將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，獲得潔凈的燃料，既可以提供能源，也可以擴(kuò)大肥源、提高肥效、改善農(nóng)村衛(wèi)生條件。沼氣與空氣混合后遇到明火會(huì)發(fā)生爆炸，在使用沼氣做飯時(shí)，要防止沼氣泄漏，保持廚房通風(fēng)良好。建立沼氣發(fā)電站，可以把生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能。 14．保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項(xiàng)全球性重大課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機(jī)，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想，如圖所示： 請(qǐng)回答下列問題： (1)過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為__________能轉(zhuǎn)化為__________能。 (2)上述轉(zhuǎn)化過程中，ΔH1和ΔH2的關(guān)系是__________。 (3)斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量見下表： H—N H—O N≡N O===O E/kJmol－1 393 460 941 499 常溫下，N2與H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 答案　(1)太陽　化學(xué) (2)ΔH1＝－ΔH2 (3)2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2(g) ΔH＝1 189 kJmol－1 解析　(1)由圖可知，過程Ⅰ是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(2)由能量守恒定律可知，ΔH1＝－ΔH2。(3)常溫下，N2與H2O反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)為2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝2941 kJmol－1＋62460 kJmol－1－(43393 kJmol－1＋3499 kJmol－1)＝1 189 kJmol－1，熱化學(xué)方程式為2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝1 189 kJmol－1。 15．分析下圖，回答以下問題： (1)電解水生成H2，首先要解決的問題是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L H2燃燒生成液態(tài)的水，放出Q kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)氫氣作為理想的“綠色能源”的主要理由是________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氫氧燃料電池是氫能源利用的一個(gè)重要方向。氫氣在________極上發(fā)生________反應(yīng)，氧氣在________極上發(fā)生________反應(yīng)。 若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，寫出正、負(fù)極上的電極反應(yīng)式： 負(fù)極：________________________________________________________________________， 正極：________________________________________________________________________。 答案　(1)需大量電能 (2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－4Q kJmol－1 (3)來源豐富(H2O)，燃燒放出的熱量多，產(chǎn)物無污染 (4)負(fù)　氧化　正　還原　2H2－4e－＋4OH－===4H2O　O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析　(2)11.2 L H2為＝0.5 mol，故2 mol H2燃燒生成液態(tài)水放出熱量為2 mol＝4Q kJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－4Q kJmol－1。 (3)H2作為“綠色能源”的優(yōu)點(diǎn)有：來源豐富；熱值高；無污染。 (4)在氫氧燃料電池中，H2在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，O2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。若電解質(zhì)為KOH溶液，則負(fù)極為2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正極為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。