登录
7. 氢气是未来时代最理想的清洁能源之一。目前制约氢能推广使用的瓶颈问题有两个：一是氢的储存难，二是氢的制取成本高。下列制氢方法中，最有开发前景的制法是（
A.原子能发电电解水：$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
B.锌与稀盐酸反应：$\ce{2HCl + Zn = H_{2}\uparrow + ZnCl_{2}}$
C.利用天然气与水反应：$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{催化剂}3H_{2} + CO}$
D.运用生物技术培养特殊菌类和太阳能分解水：$\ce{2H_{2}O\xlongequal[菌]{光}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
D
）A.原子能发电电解水：$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
B.锌与稀盐酸反应：$\ce{2HCl + Zn = H_{2}\uparrow + ZnCl_{2}}$
C.利用天然气与水反应：$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{催化剂}3H_{2} + CO}$
D.运用生物技术培养特殊菌类和太阳能分解水：$\ce{2H_{2}O\xlongequal[菌]{光}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
答案
7. D
解析
【分析】
本题要求选出最有开发前景的制氢方法，需从制氢成本、原料是否可再生、是否环保、是否适合大规模生产等维度分析各选项，排除不符合要求的选项，确定最优解。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：电解水制氢需消耗大量电能，电能获取成本高，导致氢气制取成本高，不适合大规模推广，不符合开发前景。
2. 选项B：锌与稀盐酸反应制氢，锌是有限的金属资源，价格较高，且该反应制取氢气的量有限、成本高，无法满足大规模制氢需求，不符合要求。
3. 选项C：天然气与水反应制氢，天然气属于不可再生的化石能源，且反应生成有毒的一氧化碳，不符合环保要求，不是理想制氢方法。
4. 选项D：利用太阳能（可再生清洁能源）和特殊菌类分解水制氢，原料水来源广泛、成本低，反应过程环保无污染，太阳能取之不尽，最有开发前景。
【答案】
D
【知识点】
氢能源的开发、化学与能源
【点评】
本题结合氢能源应用背景考查制氢方法的选择，需结合实际生产的成本、环保、原料等因素分析，属于基础识记类题目，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题要求选出最有开发前景的制氢方法，需从制氢成本、原料是否可再生、是否环保、是否适合大规模生产等维度分析各选项，排除不符合要求的选项，确定最优解。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：电解水制氢需消耗大量电能，电能获取成本高，导致氢气制取成本高，不适合大规模推广，不符合开发前景。
2. 选项B：锌与稀盐酸反应制氢，锌是有限的金属资源，价格较高，且该反应制取氢气的量有限、成本高，无法满足大规模制氢需求，不符合要求。
3. 选项C：天然气与水反应制氢，天然气属于不可再生的化石能源，且反应生成有毒的一氧化碳，不符合环保要求，不是理想制氢方法。
4. 选项D：利用太阳能（可再生清洁能源）和特殊菌类分解水制氢，原料水来源广泛、成本低，反应过程环保无污染，太阳能取之不尽，最有开发前景。
【答案】
D
【知识点】
氢能源的开发、化学与能源
【点评】
本题结合氢能源应用背景考查制氢方法的选择，需结合实际生产的成本、环保、原料等因素分析，属于基础识记类题目，难度适中。
【难度系数】
0.7
8. 某兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一:调查家用燃料变迁
某地区家用燃料变迁历程为柴草→煤→液化石油气→天然气→……
【查阅资料】1 kg 燃料完全燃烧时放出的热量如下表所示：
(1) 煤、石油、天然气属于
任务二:了解燃料合理使用
(2) 西汉彩绘雁鱼青铜缸灯造型和工作原理如图所示(缸灯是带导烟管的灯，灯罩可自由开合，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体，雁腹中盛放少量清水，具有实用性、艺术性和科学性)。
①关闭灯罩可熄灭灯火的原理是
②雁腹中清水的作用是
任务一:调查家用燃料变迁
某地区家用燃料变迁历程为柴草→煤→液化石油气→天然气→……
【查阅资料】1 kg 燃料完全燃烧时放出的热量如下表所示：
(1) 煤、石油、天然气属于
不可再生
(填“可再生”或“不可再生”)能源。根据资料分析，家用燃料从煤变迁到天然气的具体优点是热值高
。任务二:了解燃料合理使用
(2) 西汉彩绘雁鱼青铜缸灯造型和工作原理如图所示(缸灯是带导烟管的灯，灯罩可自由开合，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体，雁腹中盛放少量清水，具有实用性、艺术性和科学性)。
①关闭灯罩可熄灭灯火的原理是
隔绝氧气
。②雁腹中清水的作用是
吸收烟尘(或降温)
(写一点)。答案
8. (1) 不可再生 热值高
(2) ①隔绝氧气 ②吸收烟尘(或降温)
(2) ①隔绝氧气 ②吸收烟尘(或降温)
解析
【分析】
先分析问题（1）：煤、石油、天然气是化石燃料，形成周期极长，属于不可再生能源；对比表格中燃料的热值，天然气的热值远高于煤，由此得出家用燃料变迁的优点。再分析问题（2）：①燃烧需要氧气，关闭灯罩会隔绝灯火与氧气的接触，从而灭火；②雁腹中的清水可处理导入的烟气，结合烟气的成分分析其作用。
【解析】
(1) 煤、石油、天然气是经过漫长地质年代形成的，短期内无法再生，属于不可再生能源；根据表格数据，天然气的热值（45~50 kJ·kg⁻¹）比煤（29 kJ·kg⁻¹）高，因此家用燃料从煤变迁到天然气的优点是热值高。
(2) ①燃烧需要可燃物与氧气接触，关闭灯罩时，隔绝了灯火与氧气的接触，使火焰熄灭，原理是隔绝氧气；②烟气导入雁腹后，雁腹中的清水可以吸收烟气中的烟尘，也能降低烟气的温度，因此作用是吸收烟尘（或降温）。
【答案】
(1) 不可再生；热值高
(2) ①隔绝氧气；②吸收烟尘(或降温)
【知识点】
不可再生能源；燃烧与灭火；燃料的利用
【点评】
本题结合家用燃料变迁和古代灯具原理，考察基础的能源分类、燃烧条件等知识点，贴近生活实际，体现跨学科实践的特点，注重基础应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
先分析问题（1）：煤、石油、天然气是化石燃料，形成周期极长，属于不可再生能源；对比表格中燃料的热值，天然气的热值远高于煤，由此得出家用燃料变迁的优点。再分析问题（2）：①燃烧需要氧气，关闭灯罩会隔绝灯火与氧气的接触，从而灭火；②雁腹中的清水可处理导入的烟气，结合烟气的成分分析其作用。
【解析】
(1) 煤、石油、天然气是经过漫长地质年代形成的，短期内无法再生，属于不可再生能源；根据表格数据，天然气的热值（45~50 kJ·kg⁻¹）比煤（29 kJ·kg⁻¹）高，因此家用燃料从煤变迁到天然气的优点是热值高。
(2) ①燃烧需要可燃物与氧气接触，关闭灯罩时，隔绝了灯火与氧气的接触，使火焰熄灭，原理是隔绝氧气；②烟气导入雁腹后，雁腹中的清水可以吸收烟气中的烟尘，也能降低烟气的温度，因此作用是吸收烟尘（或降温）。
【答案】
(1) 不可再生；热值高
(2) ①隔绝氧气；②吸收烟尘(或降温)
【知识点】
不可再生能源；燃烧与灭火；燃料的利用
【点评】
本题结合家用燃料变迁和古代灯具原理，考察基础的能源分类、燃烧条件等知识点，贴近生活实际，体现跨学科实践的特点，注重基础应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
9. 能源、环境、资源是人们关注的热点。请根据所学化学知识回答下列问题：
（1）目前人类使用的主要能源是煤、石油、
（2）煤块粉碎成煤粉后燃烧会更充分，原因是
（3）化石燃料的燃烧会引发许多环境问题，如燃烧产生的二氧化碳气体在空气中含量增多会加剧
（4）科学家们正在努力尝试通过多种途径将二氧化碳转化为有用的物质，如采用“组合转化”技术，将二氧化碳转化为化工原料乙烯（化学式为$\ce{C_{2}H_{4}}$），其反应的微观过程如图所示。
请写出此反应的化学方程式：
（1）目前人类使用的主要能源是煤、石油、
天然气
。（2）煤块粉碎成煤粉后燃烧会更充分，原因是
增大了煤(可燃物)与空气(氧气)的接触面积
。（3）化石燃料的燃烧会引发许多环境问题，如燃烧产生的二氧化碳气体在空气中含量增多会加剧
温室效应
；请你从减少二氧化碳产生的角度提一条减缓该环境问题的措施：减少化石燃料的使用(合理即可)
。（4）科学家们正在努力尝试通过多种途径将二氧化碳转化为有用的物质，如采用“组合转化”技术，将二氧化碳转化为化工原料乙烯（化学式为$\ce{C_{2}H_{4}}$），其反应的微观过程如图所示。
请写出此反应的化学方程式：
$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$
。答案
9. (1) 天然气
(2) 增大了煤(可燃物)与空气(氧气)的接触面积
(3) 温室效应 减少化石燃料的使用(合理即可)
(4) $\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$
(2) 增大了煤(可燃物)与空气(氧气)的接触面积
(3) 温室效应 减少化石燃料的使用(合理即可)
(4) $\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕能源、环境相关化学知识展开，需结合三大化石燃料种类、可燃物充分燃烧的条件、温室效应的相关内容，以及微观反应示意图的信息来分析解答。
（1）回忆常见的三大化石燃料种类；
（2）从可燃物燃烧与氧气接触面积的关系分析；
（3）明确二氧化碳对环境的影响，从减少二氧化碳生成的角度提出合理措施；
（4）根据微观示意图确定反应物、生成物的分子构成，结合原子守恒配平化学方程式，注意反应条件。
【解析】
（1）目前人类使用的主要化石能源为煤、石油、天然气，因此此处填天然气；
（2）可燃物燃烧的充分程度与接触氧气的面积有关，煤块粉碎成煤粉后，增大了煤与空气（氧气）的接触面积，所以燃烧更充分；
（3）二氧化碳是主要的温室气体，其在空气中含量增多会加剧温室效应；减少二氧化碳产生的措施可从源头减少，比如减少化石燃料的使用，开发太阳能、风能等清洁能源（合理即可）；
（4）根据微观示意图，反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{C_{2}H_{4}}$和$\ce{H_{2}O}$，反应条件是催化剂、加热，结合原子守恒配平后，化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$。
【答案】
(1) 天然气
(2) 增大了煤与空气（氧气）的接触面积
(3) 温室效应；减少化石燃料的使用（合理即可）
(4) $\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$
【知识点】
化石燃料、燃烧与氧气接触面积、温室效应、化学方程式书写
【点评】
本题结合能源与环境热点问题，考查化学基础知识点，整体难度不大，需要学生掌握常见化学常识，能从微观角度分析化学反应并正确配平化学方程式。
【难度系数】
0.3
本题围绕能源、环境相关化学知识展开，需结合三大化石燃料种类、可燃物充分燃烧的条件、温室效应的相关内容，以及微观反应示意图的信息来分析解答。
（1）回忆常见的三大化石燃料种类；
（2）从可燃物燃烧与氧气接触面积的关系分析；
（3）明确二氧化碳对环境的影响，从减少二氧化碳生成的角度提出合理措施；
（4）根据微观示意图确定反应物、生成物的分子构成，结合原子守恒配平化学方程式，注意反应条件。
【解析】
（1）目前人类使用的主要化石能源为煤、石油、天然气，因此此处填天然气；
（2）可燃物燃烧的充分程度与接触氧气的面积有关，煤块粉碎成煤粉后，增大了煤与空气（氧气）的接触面积，所以燃烧更充分；
（3）二氧化碳是主要的温室气体，其在空气中含量增多会加剧温室效应；减少二氧化碳产生的措施可从源头减少，比如减少化石燃料的使用，开发太阳能、风能等清洁能源（合理即可）；
（4）根据微观示意图，反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{C_{2}H_{4}}$和$\ce{H_{2}O}$，反应条件是催化剂、加热，结合原子守恒配平后，化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$。
【答案】
(1) 天然气
(2) 增大了煤与空气（氧气）的接触面积
(3) 温室效应；减少化石燃料的使用（合理即可）
(4) $\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[\Delta ]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$
【知识点】
化石燃料、燃烧与氧气接触面积、温室效应、化学方程式书写
【点评】
本题结合能源与环境热点问题，考查化学基础知识点，整体难度不大，需要学生掌握常见化学常识，能从微观角度分析化学反应并正确配平化学方程式。
【难度系数】
0.3
