5. 环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。
(1) 近日,国务院颁布《2024 - 2025年节能减排行动方案》。生产、生活中有以下做法：①发展绿色公共交通；②开发太阳能、风能等能源；③植树造林；④发展火力发电。下列选项符合节能减排的是_________(填字母)。
A. ①②③
B. ②③④
C. ①②③④
(2) 含有氮化硅$(Si_3N_4)$的高温结构陶瓷用于火箭发动机。二氧化硅$(SiO_2)、$碳单质和氮气在高温条件下反应生成氮化硅和一氧化碳,该反应的化学方程式为_________。
(3) 2023年,我国首次掺氢天然气管道燃爆试验成功,掺氢天然气能改善天然气的品质。某掺氢天然气(假设该混合气仅含$CH_4$和$H_2)$中氢元素的质量分数为40%,则混合气体充分燃烧后生成$CO_2$和$H_2O$的质量比为_________(填最简整数比)。

(1)A
(2)3SiO₂ + 6C + 2N₂$\frac{\underline{高温}}{}$Si₃N₄ + 6CO
(3)11:18 【解析】
(3)设混合气体的质量为100g,则其中含氢元素的质量为100g×40%=40g,含碳元素的质量为100g-40g=60g。由质量守恒定律可知,生成水的质量为40g÷($\frac{2}{18}$×100%)=360g,生成二氧化碳的质量为60g÷($\frac{12}{44}$×100%)=220g,则混合气体充分燃烧后生成CO₂和H₂O的质量比为220g:360g=11:18。

1. 关于某可再生能源的描述如下：该能源储量巨大,但阴雨天等因素会影响其使用。如图所示为该能源在生活中的运用。该能源是( )。

A.地热能
B.太阳能
C.水能
D.化石燃料

B

2. 环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1) 下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是______(填字母)。
A. 利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料
B. 大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺
(2) “可燃冰”外观像“冰”,是尚未大量开发的新能源,主要含甲烷水合物(CH_4·xH_2O)。某甲烷水合物充分燃烧的化学方程式为CH_4·xH_2O + 2O_2 $\xlongequal{点燃}$ CO_2 + 10H_2O,则CH_4·xH_2O中x的值为______。
(3) 现有一混合气体,经测定其中只含有甲烷和一氧化碳。现将10 g该混合气体在足量的氧气中充分燃烧,测得生成H_2O的质量为9 g,则原混合气体中一氧化碳的质量为______g。

(1)B
(2)8
(3)6 【解析】
(3)根据氢元素守恒建立甲烷和水的质量关系: CH₄~2H₂O 16 36 x 9g $\frac{16}{36}$=$\frac{x}{9g}$ x=4g 则一氧化碳质量=10g-4g=6g。

3. 氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的$H_2$中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示。

氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LiₓN可用于化学储氢。
(1) 下列有关氢能的说法不正确的是_________(填字母)。
A. 氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B. 利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C. 现阶段氢能已经完全替代化石能源
(2) 利用液氮的低温能将$H_2$与CO分离,说明$H_2$的沸点比CO的沸点_________。
(3) ①氚属于_________元素的一种原子。
②下列示意图能表示氚原子的是_________(填字母)。

(4) ①将氢气压缩进储氢瓶过程中,发生改变的是_________(从微观角度解释)。
②石墨烯是一种_________(填“单质”或“化合物”)。
③化合物LiₓN中质量比m(Li) : m(N) = 3 : 2,则x = _________。

(1)C
(2)低
(3)①氢 ②A
(4)①分子间间隔 ②单质 ③3 【解析】
(1)氢气的燃烧产物为水,无污染,所以氢能是一种清洁能源,故A正确;利用太阳能发电并电解水制氢,过程中不产生二氧化碳,故可实现二氧化碳零排放,故B正确;现阶段使用的能源仍以化石能源为主,故C错误。
(2)根据题目信息可知,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的H₂,说明H₂的沸点比CO更低。
(3)①元素的种类由质子数决定,氚原子中含有一个质子,因此属于氢元素;②根据题目信息可知,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,原子的质子数等于核外电子数,故能表示氚原子的是A。
(4)①压缩过程中氢气分子间间隔变小;②石墨烯是由碳元素组成的纯净物,故属于单质;③化合物LiₓN中质量比m(Li):m(N)=7x:14=3:2,解得x=3。