2019-2020年高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量變化第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用教學(xué)案蘇教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量變化第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用教學(xué)案蘇教版必修2 知識(shí)條目 必考要求 加試要求 1.太陽能開發(fā)利用的途徑和方式 a a 2.生物質(zhì)能的利用途徑 a a 3.氫能的優(yōu)點(diǎn)、開發(fā)與利用,了解化石燃料的不可再生性及其給環(huán)境帶來的問題 a a 能力要求 1.知道能源的分類。2.認(rèn)識(shí)開發(fā)利用清潔高效新能源的重要意義。 1.下圖是太陽能的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 觀察分析上圖,回答下列問題: (1)地球上最根本的能源是太陽能,太陽能可以轉(zhuǎn)化為各種不同的能量,如熱能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。自然界中利用太陽能最重要也是最成功的途徑是植物的光合作用。 (2)目前,世界所需的能源大多來自于石油、煤、天然氣,它們是由遠(yuǎn)古生物掩埋在地下深處歷經(jīng)幾百萬年演變所形成的。 (3)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,把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,動(dòng)物攝入體內(nèi)的淀粉、纖維素能水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖,葡萄糖氧化生成水和二氧化碳,釋放出熱量,供給生命活動(dòng)的需要。 2.閱讀教材內(nèi)容,回答下列問題: (1)直接利用太陽能的方式有哪些? 答案 直接利用太陽輻射能,基本方式有: ①光—熱轉(zhuǎn)換,如太陽能熱水器等; ②光—電轉(zhuǎn)換,如太陽能電池等; ③光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換; ④光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換。 (2)舉例說明太陽能可間接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、電能或化學(xué)能。 答案 ①太陽能間接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和電能。如太陽輻射能使地表水分蒸發(fā)形成云雨,匯成江、河,上游的水位提高,形成落差,推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。 ②太陽能間接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。如礦物燃料由遠(yuǎn)古時(shí)代的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化而來,歸根到底是由太陽能轉(zhuǎn)化而來。 1.人類生命活動(dòng)使用的能量主要來源于太陽能 2.被廣泛開發(fā)利用的理想能源——太陽能 (1)數(shù)量巨大;(2)時(shí)間長久;(3)普照大地;(4)清潔安全。 1.下列有關(guān)太陽能的說法不正確的是( ) A.太陽能以光波形式傳送到地面 B.化石燃料蘊(yùn)藏的能源來自太陽能 C.太陽能是潔凈能源,不污染環(huán)境 D.食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等屬直接利用太陽能 答案 D 2.下列能源物質(zhì)中不是源于太陽能的是( ) A.煤炭B.水能C.地?zé)崮蹹.沼氣 答案 C 解析 煤炭是遠(yuǎn)古植物吸收太陽能固定下來的能量,是儲(chǔ)存在地殼中的“太陽能”;水能是地球上的水經(jīng)過植物的光合作用、新陳代謝等生命活動(dòng)推動(dòng)了地球上水的循環(huán),所以水能是間接的來自于太陽能;沼氣是植物吸收太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,儲(chǔ)存在植物體內(nèi),經(jīng)過細(xì)菌的腐化而產(chǎn)生的,也是太陽能的轉(zhuǎn)換。 二、生物質(zhì)能的利用 1.閱讀教材回答:生物質(zhì)能的來源是什么?你所熟悉的生物質(zhì)有哪些? 答案 生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所儲(chǔ)存的能量。 生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物(如植物的秸稈、枝葉)、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。 2.舉例說明生物質(zhì)能利用的方式主要有哪幾種? 答案 生物質(zhì)能利用的方式主要有三種: (1)直接燃燒——燃燒植物枝葉獲得熱量: (C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O (2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)換——用淀粉制取燃料乙醇 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑ (3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換——生物質(zhì)隔絕空氣加強(qiáng)熱產(chǎn)生可燃?xì)怏w 3.現(xiàn)代垃圾處理廠是把大量生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能。 生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)及利用方式 (1)生物質(zhì)能具有可再生、儲(chǔ)量大、污染低等優(yōu)點(diǎn)。 (2)生物質(zhì)能利用的方式有①直接燃燒;②生物化學(xué)轉(zhuǎn)換;③熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。 3.植物及其廢棄物可制成乙醇燃料,下列關(guān)于乙醇燃料的說法錯(cuò)誤的是( ) A.它是一種可再生能源 B.乙醇易燃燒,污染小 C.乙醇只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作燃料 D.糧食作物是制乙醇的重要原料 答案 C 解析 糧食作物經(jīng)過發(fā)酵可制得乙醇,所以A、D正確;乙醇燃燒生成二氧化碳和水,污染小,所以B正確;乙醇也可用作汽車的燃料,所以C錯(cuò)誤。 4.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)大量消耗糧食,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)。 三、氫能的開發(fā)和利用 1.通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí),氫能為什么是最好的新型能源? 答案 氫能的三大優(yōu)點(diǎn):(1)熱值高;(2)來源廣;(3)無污染。 2.氫能是一種理想的、極有前途的二次能源,它被人們視為理想的“綠色能源”?,F(xiàn)在有多少種氫能的開發(fā)方式?這些方式有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)? 答案 目前人類制取氫氣的方法有: (1)以天然氣、石油和煤為原料,在高溫下與水蒸氣反應(yīng)或用部分氧化法制氫氣。此法消耗大量不可再生的能源。 (2)電解水制氫氣。該方法制備氫氣的條件比較簡單,對(duì)環(huán)境也不會(huì)造成污染,但用該方法來制備氫氣需要消耗大量的電能,生產(chǎn)成本太高。 (3)在光分解催化劑存在下,在特定的裝置中,利用太陽能分解水制氫氣。 3.舉例說明氫能的利用有哪些途徑? 答案 (1)氫氣燃燒放熱(如以液態(tài)氫作為火箭的燃料);(2)用高壓氫氣、氧氣制作氫氧燃料電池;(3)利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能(如氫彈)。 氫能的開發(fā)利用及其優(yōu)點(diǎn) (1)氫能具有熱值高、無污染、來源廣等優(yōu)點(diǎn)。 (2)氫能開發(fā)利用的關(guān)鍵問題是 ①低成本制備H2(關(guān)鍵是尋找有效的催化劑); ②H2的貯存運(yùn)輸(貯氫材料的研制應(yīng)用)。 5.綠色能源是指使用過程中不排放或排放極少污染物的能源,如一級(jí)能源中的水能、地?zé)崮?、天然氣等;二?jí)能源中的電能、氫能等。下列能源屬于綠色能源的是( ) ①太陽能?、陲L(fēng)能 ③石油?、苊骸、莩毕堋、弈静? A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.①②⑤ 答案 D 6.冰島火山爆發(fā)再一次向人類敲響了警鐘,必須發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”。氫能是一種既高效又干凈的新能源,發(fā)展前景良好,用氫作能源的燃料電池汽車備受青睞。下列不是氫能優(yōu)點(diǎn)的是( ) A.原料來源廣 B.易燃燒,放出熱量多 C.生成物無污染 D.制取H2簡單易行 答案 D 解析 工業(yè)上制取H2的原料是H2O,來源廣,A正確;H2易燃燒且等質(zhì)量物質(zhì)中放出的熱量較多,產(chǎn)物為H2O,無污染,B、C正確;工業(yè)上利用水制取H2需消耗大量能量且效率低,D錯(cuò)。 1.能量的轉(zhuǎn)化 2.能源的分類 1.“能源分類相關(guān)圖”如下圖所示,四組能源選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分的能源是( ) A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物能、天然氣 C.太陽能、風(fēng)能、沼氣 D.地?zé)崮?、海洋能、核? 答案 C 解析 A項(xiàng),煤炭、石油不是新能源,也不是可再生能源;B項(xiàng),天然氣不是新能源,也不是可再生能源;D項(xiàng),地?zé)崮苁莵碜缘厍騼?nèi)部的能源,核能不是可再生能源,也不是來自太陽的能源。 2.下列說法正確的是( ) A.煤是無機(jī)化合物,天然氣和石油是有機(jī)化合物 B.利用化石燃料燃燒放出的熱量使水分解產(chǎn)生氫氣,是氫能開發(fā)的研究方向 C.化學(xué)電源放電、植物光合作用都發(fā)生化學(xué)變化,并伴隨能量的轉(zhuǎn)化 D.若反應(yīng)過程中斷開化學(xué)鍵放出的能量大于形成化學(xué)鍵所吸收的能量,則反應(yīng)放熱 答案 C 解析 煤、天然氣和石油均是混合物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫能開發(fā)的研究方向應(yīng)該是利用太陽能使水分解產(chǎn)生氫氣,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)電源放電、植物光合作用都發(fā)生化學(xué)變化,化學(xué)電源放電為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,而植物光合作用則是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,C項(xiàng)正確;斷開化學(xué)鍵需要吸收能量,而形成化學(xué)鍵則放出能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.據(jù)報(bào)道,某國一集團(tuán)擬在太空建造巨大的集光裝置,把太陽光變成激光用于分解海水制氫:2H2O2H2↑+O2↑。下列說法正確的是( ) ①水的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)?、跉錃馐且淮文茉础、凼褂脷錃庾魅剂嫌兄诳刂茰厥倚?yīng)?、苋粲蒙傻臍錃馀c空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲(chǔ)存起來,可以改善生存環(huán)境 A.①④B.②③C.③④D.①② 答案 C 解析?、僦兴姆纸夥磻?yīng)是吸熱反應(yīng);②中在自然界中氫氣無法直接取得,是二次能源;③中氫氣的燃燒產(chǎn)物是水,化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,所以氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng);④中生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,則可以對(duì)二氧化碳進(jìn)行循環(huán)利用。 4.根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想,某化學(xué)家設(shè)計(jì)了下列化學(xué)反應(yīng)步驟: ①CaBr2+H2O―→CaO+2HBr ②2HBr+Hg―→HgBr2+H2↑ ③HgBr2+CaO―→HgO+CaBr2 ④2HgO―→2Hg+O2↑ 該方案的目的是制備( ) A.HBrB.CaOC.H2D.Hg 答案 C 解析 根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想,反應(yīng)要提高原子利用率,最終產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好型產(chǎn)品。將化學(xué)方程式①2+②2+③2+④得:2H2O===2H2↑+O2↑。 5.能源是現(xiàn)代文明的原動(dòng)力,通過化學(xué)方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化,從而開辟新能源和提高能源的利用率。 (1)氫氣在燃燒時(shí),放出大量熱量,說明該反應(yīng)是________熱反應(yīng),這是由于反應(yīng)物的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)生成物的總能量;從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)角度來看,是由于斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量________形成生成物中的化學(xué)鍵放出的總能量。 (2)氫氣被公認(rèn)為是21世紀(jì)代替礦物燃料的理想能源,2g氫氣燃燒時(shí)放出286kJ熱量,而每千克汽油燃燒放出的熱量為46000kJ。試據(jù)此分析氫氣作為能源代替汽油的優(yōu)勢(shì):________________________________________________________________________。 答案 (1)放 大于 小于 (2)清潔能源,燃燒后無污染環(huán)境的物質(zhì)生成;單位質(zhì)量放出的熱量多 解析 (1)燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以氫氣的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)能量守恒定律,放熱反應(yīng)是反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,放熱反應(yīng)的本質(zhì)是斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成生成物中的化學(xué)鍵放出的總能量。(2)2 g氫氣燃燒時(shí)放出286 kJ熱量,所以1 000 g氫氣燃燒放出143 000 kJ的熱量,約是每千克汽油燃燒放出熱量的3倍,且氫氣燃燒的產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無污染。 [基礎(chǔ)過關(guān)] 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.人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料。下圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖,下列說法不正確的是( ) A.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程 B.催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有O2產(chǎn)生 C.催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強(qiáng) D.催化劑b表面的反應(yīng)是CO2+2H++2e-===HCOOH 答案 C 解析 由CO2和HCOOH中碳元素的化合價(jià)變化可知,CO2應(yīng)該在正極放電形成HCOOH,由圖示裝置電子移動(dòng)的方向可確定b為正極,a為負(fù)極。催化劑a表面:2H2O-4e-===4H++O2↑,所以答案選C。 3.(xx寧波市期中)下列說法不正確的是( ) A.化石燃料蘊(yùn)藏的能量來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收利用的太陽能 B.光—熱轉(zhuǎn)化是目前技術(shù)最成熟、成本最低廉、應(yīng)用最廣泛的利用太陽能形式 C.氫氣之所以被稱為“綠色能源”是因?yàn)樗紵漠a(chǎn)物不會(huì)污染環(huán)境 D.人類利用的能源都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的 答案 D 解析 利用的能源有的通過化學(xué)反應(yīng)得到,有的能源不通過化學(xué)反應(yīng)也可得到,故D錯(cuò)誤。 題組二 生物質(zhì)能的利用 4.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。 5.“地溝油”被稱為“生物燃料”,該燃料屬于生物質(zhì)能。已知生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化途徑及主要產(chǎn)物如下圖所示。則下列關(guān)于生物燃料以及生物質(zhì)能的說法中正確的是( ) ①生物燃料本質(zhì)上能量來源于太陽能?、谟衫w維素水解獲得的乙醇屬于生物質(zhì)能?、凵镔|(zhì)裂解獲得的汽油、柴油等屬于純凈物?、苡芍参锝斩挼劝l(fā)酵獲得的沼氣,主要成分是甲烷 ⑤生物質(zhì)資源是一種污染小的可再生能源 A.①②③④⑤ B.①②④⑤ C.③④⑤ D.①②③④ 答案 B 解析 汽油、柴油均是多種烴的混合物。 題組三 氫能的開發(fā)與利用 6.H2是一種很有前途的能源,以水為原料大量制取H2,最理想的途徑是( ) A.利用太陽能直接使水分解為H2 B.以焦炭和水為原料制水煤氣后再分離出H2 C.以赤熱的Fe和水反應(yīng)生成H2 D.由熱電廠提供電能,利用直流電電解水產(chǎn)生H2 答案 A 解析 B項(xiàng),C+H2O(g)CO+H2;C項(xiàng),3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;D項(xiàng),2H2O2H2↑+O2↑,B、C、D三項(xiàng)都要消耗傳統(tǒng)能源;而A項(xiàng)中太陽能是已被人們使用的新能源,與傳統(tǒng)能源相比較,太陽能的優(yōu)點(diǎn)很多,而且是一般傳統(tǒng)能源無法比擬的。 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0.1molH2O放出2.24L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0.1molH2O放出0.1molH2,但沒說明狀態(tài),無法知道其體積,D不正確。 8.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.2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2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2molH2O的能量低于2molH2和1molO2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。 題組四 能源的轉(zhuǎn)化與利用以及環(huán)境問題 9.出行是人們?nèi)粘I畋夭豢缮俚沫h(huán)節(jié),出行的工具五花八門,使用的能量也各不相同。自行車、電動(dòng)自行車、普通汽車消耗能量的類型分別是( ) ①生物質(zhì)能 ②核能?、垭娔堋、芴柲堋、莼瘜W(xué)能 A.①④⑤ B.①③⑤ C.①②③ D.①③④ 答案 B 解析 騎自行車是消耗人體內(nèi)的能量做功,是生物質(zhì)能;電動(dòng)自行車是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;普通汽車是通過燃燒汽油而轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 10.有專家指出,如果利用太陽能使燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等重新組合,那么,不僅可以消除對(duì)大氣的污染,還可以節(jié)約燃料,緩解能源危機(jī)。觀察下面圖示,判斷在此構(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 理解圖示的轉(zhuǎn)化關(guān)系便可順利解題。關(guān)鍵信息是利用太陽能使CO2、H2O、N2等重新組合,根據(jù)圖示可知燃料燃燒后轉(zhuǎn)化為燃燒產(chǎn)物并放出熱量,燃燒產(chǎn)物又結(jié)合太陽能轉(zhuǎn)化為燃料,如此循環(huán)可知太陽能最終轉(zhuǎn)化為熱能。故選B。 11.煤、石油、天然氣和生物質(zhì)能的能量形成和轉(zhuǎn)換利用過程基本上是( ) A.太陽能→化學(xué)能→熱能 B.太陽能→機(jī)械能→電能 C.生物質(zhì)能→電能→化學(xué)能→熱能 D.太陽能→機(jī)械能→化學(xué)能 答案 A 解析 煤、石油、天然氣是遠(yuǎn)古植物吸收太陽能固定下來的能量,是儲(chǔ)存在地殼下面的“太陽能”,可以說是遠(yuǎn)古植物將太陽能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能而儲(chǔ)存下來的;生物質(zhì)能是植物進(jìn)行光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換的化學(xué)能。最后化學(xué)能通過各種途徑變?yōu)闊崮?、電能等能量形式? [能力提升] 12.(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 ②化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 ③光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?、軣崮苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能 (2)①既是能源的一個(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,保護(hù)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。 13.氫氣是未來最理想的能源,科學(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光,并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù):2H2O2H2↑+O2↑。制得的氫氣可用于燃料電池。試回答下列問題: (1)分解海水時(shí),實(shí)現(xiàn)了從________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______能,二氧化鈦?zhàn)鱛_________。生成的氫氣用于燃料電池 時(shí),實(shí)現(xiàn)了從________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______能。水分解時(shí),斷裂________鍵,分解海水的反應(yīng)屬于________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 (2)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì),兩極上分別通入氫氣和氧氣,發(fā)生的電池反應(yīng)為2H2+O2===2H2O。 則通入氫氣的一極是電池的__________極,電流從該極________(填“流入”或“流出”)。 答案 (1)光 化學(xué) 催化劑 化學(xué) 電 共價(jià) 吸熱 (2)負(fù) 流入 14.隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,能源問題已經(jīng)越來越引起人們的重視??茖W(xué)家預(yù)言,未來最理想的燃料是綠色植物,即將植物的秸稈(主要成分是纖維素)在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟滤獬善咸烟?,再將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇,作為燃料。 (1)寫出將綠色植物的秸稈轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知:C2H5OH(l)+3O2(g)―→2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367kJmol-1 若某種植物的秸稈含纖維素50%,由植物秸稈經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化得到乙醇原料的總利用率為80%,則用1000g秸稈為原料制得乙醇燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量為______________。 答案 (1)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6、 C6H12O62C2H5OH+2CO2↑ (2)6750.6kJ 解析 (2)設(shè)1000g秸稈制得乙醇,燃燒產(chǎn)生的熱量為x。 (C6H10O5)n ~ 2nC2H5OH~1367kJmol-12n 162ng2734nkJ 100050%80%gx 解得:x≈6750.6kJ。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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