第六单元 化学与社会发展第二节 化学与能源开发板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.知道化石能源的优缺点，了解常见的新能源种类2.通过分析氢气用作燃料的优点,认识到氢能是未来最理想的能源。知道氢能作为未来能源的优势以及面临的问题。3.知道电池是将化学能直接转化为电能的装置以及对能源利用的优越性。一、能源利用的新途径1.化石能源的缺点（1）三大化石能源包括煤、石油、天然气。（1）化石燃料正面临着日益枯竭的危机。（2）化石燃料的使用还会导致碳排放量的增加。2.开发新能源开发可再生和环境友好的新能源，如风能、太阳能、核能、水能、潮汐能、生物质能等。二、清洁高效的氢能（1）氢能源的优点：①来源广；②热值高；③ 充分燃烧产物为水，故称为“绿色能源”，是未来最理想的能源。（2）氢能源开发中的问题①电解水制备氢气的能耗问题(成本高)；②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。（3）最理想的制氢方法寻找光催化剂，使水在光照条件下分解。三、应用广泛的化学电池1.化学电池：将化学能直接转化为电能的装置。2.化学能转化为电能的实验：步骤一：把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。步骤二：用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来，并在导线中间连接一个灵敏电流计，观察现象。 实验现象 步骤一：锌片上有气泡生成，碳棒上无明显现象步骤二：电流计的指针发生偏转，碳棒表面产生气泡 化学方程式 Zn + H2SO4 == ZnSO4+H2↑ 电流计指针偏转原因 烧杯中发生了化学变化，Zn 失去电子变成Zn2+，H+得到电子变成H2 步骤二中能量转化的形式 化学能直接转化为电能 使用化学电源的优点 提高能量的转化效率，减少大气污染3. 常见的化学电池①生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。②干电池因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名，使用方便，广泛应用于电筒、电子钟等，以及国防、科研、航空等各个领域。③蓄电池是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见，常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。④锂离子电池具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点，主要应用于电动汽车、智能设备等领域。1．目前人类利用最多的能源是 、 、 等不可再生的化石燃料。随着化石燃料的日趋减少，人们正在开发和利用新能源，如 、 、 、 、 等。2．化学电池是将 能转化成 能的装置，化学反应产生的能量不仅可以转化为 能、 能等，也可以转化为 能。3．（2023·辽宁·中考真题）能源结构的改变，体现了社会的进步和发展。（1）化石燃料都是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。将煤粉碎后燃烧，其目的是 。化石燃料的大量使用对环境造成的影响有 (答一点)。（2）氢气是最理想的清洁燃料，但目前在生活和生产中并没有被广泛使用的原因是 。（3）请你预测未来燃料发展的主要方向是 。►问题一 化石能源与新能源有哪些【典例1】能源是人类发展的基础，下列属于不可再生能源的是（ ）A．太阳能 B．石油 C．风能 D．潮汐能【变式1-1】下列关于资源、能源、环境问题叙述，不正确的是（ ）A．空气是一种宝贵的自然资源，其中含量最多的是氧气B．铝是地壳中含量最多的金属元素C．pH＜5.6的降雨称为酸雨D．人们正在利用和开发的新能源有核能、太阳能、风能等【变式1-2】（2022·湖南衡阳·中考真题）北京冬奥会是奥运历史上第一届全部使用绿色清洁电能的奥运会，所有场馆实现100%使用可再生能源及“绿电”。试回答：（1）写出一种清洁能源_______。（2）北京2008年夏季奥运会的“祥云”火炬采用丙烷(化学式C3H8)作为燃料，北京2022年冬奥会的“飞扬”火炬采用氢气作为燃料。火炬燃料由氢气替代了丙烷，其优点是___________。写出氢气燃烧的化学方程式___________________________。►问题二 氢能的开发利用【典例2】为了节能环保，2024巴黎奥运会期间，巴黎市投放使用了氢能源出租车。氢能源出租车的结构示意图如图所示，已知氢气在氧气中燃烧会生成水．下列有关说法不正确的是（ ）A．氢燃料电池车对环境无污染B．氧气是该燃料电池的助燃剂C．氢气和氧气都可以用作燃料D．反应的文字表达式为：氢气+氧气水【变式2-1】（2023·湖南长沙·中考真题）液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是（ ）A．氢气本身无毒 B．氢气制取成本高和贮存困难C．氢气燃烧放出的热量多 D．氢气燃烧产物不污染空气【变式2-2】2008 年北京奥运会“祥云”火炬（见图 1）使用的燃料是丙烷（C3H8），2022 年北京冬奥会“飞扬”火炬（见图 2）使用的燃料是氢气。（1）氢气属于 （填序号）。a.化石能源             b.清洁能源                 c.不可再生能源（2）氢气和丙烷都可压缩储存的原因是 （填序号）。a.分子的质量很小             b.分子在不断运动                 c.分子之间有间隔（3）“飞扬”火炬使用氢气替代丙烷作为燃料的原因是 （写出一点即可）。【变式2-3】（24-25九年级上·山东日照·期中）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，③与反应合成绿色液态燃料。下列说法错误的是（ ）A．反应II属于化合反应 B．太阳光属于可再生能源C．是理想的清洁、高能燃料 D．该反应能缓解温室效应►问题三 能源利用过程中能量的转化形式【典例3】如图为氢能开发与利用的示意图。（1）制氢中的能量转化：太阳能→电能→ 能。（2）燃料电池中反应的化学方程式为 。【变式3-1】【科普阅读】2023年5月，天舟六号货运飞船由长征七号遥七运载火箭搭载，在点火发射约10分钟后，天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。天舟六号携带了航天员在轨驻留所需的消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资，消耗品主要包括服装、食品、饮用水等。“天宫空间站”采用了众多先进科技，如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中，化学发挥了不可或缺的作用。（1）长征七号遥七运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂，保持液氧化学性质的微粒是________；发动机点火后煤油燃烧，从燃烧条件的角度分析，点火的作用是________；航天煤油是从石油中分离出来的，石油属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。（2）蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是水和_______。（3）防热夹层材料属于________(填“复合材料”或“合成材料”)。（4）飞船太阳能帆板工作时，将太阳能转化为________。►问题四 探究电池装置【典例4】锌片、铜片和稀硫酸可构成化学电池，如图所示。实验中观察到铜片表面有气泡产生，电流表的指针发生偏转。下列关于实验的分析不正确的是（ ）A．实验前用砂纸打磨锌片和铜片，目的是除去其表面的氧化膜B．该装置将化学能转化为电能C．该实验过程中，溶液由无色变为蓝色D．随着反应的发生，产生气泡的速率变慢，可能的原因是稀硫酸浓度变小【变式4-1】（2023·江苏镇江·中考真题）如图为化学能转化为电能的实验装置。（1）实验后铜片质量 （选填“增大”或“减小”）。（2）用化学方程式解释其变化的原因： 。1．下列关于化石能源的叙述错误的是（ ）A．都属于混合物 B．在地球上的蕴藏量都是有限的C．完全燃烧时都有二氧化碳生成 D．煤、石油、天然气都是可再生能源2．（2023·辽宁阜新·中考真题）为了践行“美丽中国”的理念，开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是（ ）A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气3．“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（ ）A．液氧 B．酒精 C．液氢 D．汽油4．以下关于能源和环境的叙述中不正确的是（ ）A．氢能是一种最理想的清洁能源B．煤和石油是不可再生能源，必须综合利用以提高利用效率C．酸雨主要是由SO2、CO2、NO2等气体造成的D．使用车用乙醇汽油可以减少污染，乙醇汽油是一种混合物5．下列关于资源、能源和环保的叙述不正确的是（ ）A．日常使用的金属材料大多数属于合金B．氢气是理想的清洁、高能燃料，但由于制取成本高且贮存困难，暂时还未能广泛使用C．人们正在利用和开发的能源有风能、地热能、太阳能、水能、可燃冰等D．金属的回收再利用可以减少对环境的污染6．近年来“碳达峰”“碳中和”成为热词，旨在推动社会各界和公众积极参与生态文明建设，携手行动，共建天蓝、地绿、水清的美丽中国。下列做法或措施不符合这一行动理念的是（ ）A．减少化石燃料的使用 B．工业废水直接排放C．开发氢能源汽车 D．生活垃圾分类回收7．（2024·广东广州·中考真题）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是A．石油属于化石燃料，是不可再生能源B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染D．太阳能电池可将太阳能转化为电能8．下列化学电池属于高效、环境友好电池的是（ ）A．镍镉电池 B．锌锰电池C．氢氧燃料电池 D．铅蓄电池9．下列叙述错误的是（ ）A．图书、档案不慎失火，灭火应该用水基型灭火器B．氢能虽然是理想能源，但制取成本高，贮存困难C．大力推广使用脱硫煤，以减少酸雨的形成D．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染10．（2024·吉林·中考真题）吉林省松原塔区盛产石油和天然气，回答下列问题。（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 ；（2）天然气的主要成分是甲烷（），请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。11．氢能源电动车进入放量提速期，氢气被称为最清洁的能源的原因是 (用化学方程式说明)。实验室加热时使用的能源的化学式是 。氧炔焊割的质量取决于乙炔()和氧气的比例，若5.2g乙炔与mg氧气充分反应，生成二氧化碳的质量为13.2g，则生成的一氧化碳的质量是 g。12．（2024·山东烟台·中考真题）氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如），从而进行氢的储存，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。（5）我国科学家实现了天然气（）制氢的突破，在条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。（6）氢气是理想的清洁能源，原因是 。13．下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是（ ）A．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染B．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势C．利用石油分馏得到煤油、柴油等产品属于化学变化D．液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料14．下列关于能源的说法，正确的是（ ）A．酒精是一种常见的不可再生能源B．人类利用的能源都是通过化学反应获得的C．石油是一种重要的化工产品，主要含碳、氢元素D．新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染15．（2022·湖南湘西·中考真题）现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的是（ ）A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等16．我们应倡导“低碳”生活。下列有关自然界中二氧化碳的循环的说法不正确的是（ ）A．“低碳”是指不能排放二氧化碳B．自然界中碳循环被打破，对环境不利C．化石燃料的燃烧量急剧增加，导致大气中二氧化碳浓度增加D．自然界中碳、氧循环有利于维持大气中和含量的相对稳定17．太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为，反应原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．该反应生成物只有B．和是总反应的反应物C．反应①产生的和的质量比是D．反应②的方程式为18．（2024·山东青岛·中考真题）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射。优质的能源和材料为飞船“保驾护航”。神舟十八号飞船的主电源储能电池由锂离子电池替代了以往神舟系列飞船中的镉镍电池。与镉镍电池相比，锂离子电池循环使用寿命更长，自放电率更低，单位质量储存的电能更高。船箭组合体制造中使用了铝锂合金，使其能够承受更高的应力和腐蚀性环境。（1）镉镍电池放电时反应的化学方程式为，其中X的化学式是 。放电过程中， 能转化为电能。（2）两种电池相比，储存相同的电能，质量更小的是 。（3）如图是锂（Li）原子结构示意图，工业上常用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂，同时产生氯气，反应的化学方程式为 。19．阅读下列短文，回答相关问题。科技助力人工碳循环中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。  科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。（1）写出自然界中吸收的一条途径： 。（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。（3）我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是 。（4）写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式： 。（5）下列叙述正确的是 (填序号)。a．、与在一定条件下可相互转化b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展 / 学科网（北京）股份有限公司$$第六单元 化学与社会发展第二节 化学与能源开发板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.知道化石能源的优缺点，了解常见的新能源种类2.通过分析氢气用作燃料的优点,认识到氢能是未来最理想的能源。知道氢能作为未来能源的优势以及面临的问题。3.知道电池是将化学能直接转化为电能的装置以及对能源利用的优越性。一、能源利用的新途径1.化石能源的缺点（1）三大化石能源包括煤、石油、天然气。（1）化石燃料正面临着日益枯竭的危机。（2）化石燃料的使用还会导致碳排放量的增加。2.开发新能源开发可再生和环境友好的新能源，如风能、太阳能、核能、水能、潮汐能、生物质能等。二、清洁高效的氢能（1）氢能源的优点：①来源广；②热值高；③ 充分燃烧产物为水，故称为“绿色能源”，是未来最理想的能源。（2）氢能源开发中的问题①电解水制备氢气的能耗问题(成本高)；②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。（3）最理想的制氢方法寻找光催化剂，使水在光照条件下分解。三、应用广泛的化学电池1.化学电池：将化学能直接转化为电能的装置。2.化学能转化为电能的实验：步骤一：把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。步骤二：用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来，并在导线中间连接一个灵敏电流计，观察现象。 实验现象 步骤一：锌片上有气泡生成，碳棒上无明显现象步骤二：电流计的指针发生偏转，碳棒表面产生气泡 化学方程式 Zn + H2SO4 == ZnSO4+H2↑ 电流计指针偏转原因 烧杯中发生了化学变化，Zn 失去电子变成Zn2+，H+得到电子变成H2 步骤二中能量转化的形式 化学能直接转化为电能 使用化学电源的优点 提高能量的转化效率，减少大气污染3. 常见的化学电池①生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。②干电池因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名，使用方便，广泛应用于电筒、电子钟等，以及国防、科研、航空等各个领域。③蓄电池是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见，常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。④锂离子电池具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点，主要应用于电动汽车、智能设备等领域。1．目前人类利用最多的能源是 、 、 等不可再生的化石燃料。随着化石燃料的日趋减少，人们正在开发和利用新能源，如 、 、 、 、 等。【答案】煤 石油 天然气 太阳能 潮汐能 地热能 风能 核能【解析】目前，人们使用的燃料大多数来自化石燃料，如煤、石油、天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源；随着化石燃料的日趋减少，人们正在开发和利用新能源，如太阳能、潮汐能、地热能、风能、核能等。2．化学电池是将 能转化成 能的装置，化学反应产生的能量不仅可以转化为 能、 能等，也可以转化为 能。【答案】化学 电 光 热 电【解析】化学电池是将化学能转化成电能的装置，故填化学、电；化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能等，也可以转化为电能，故填光、热、电。3．（2023·辽宁·中考真题）能源结构的改变，体现了社会的进步和发展。（1）化石燃料都是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。将煤粉碎后燃烧，其目的是 。化石燃料的大量使用对环境造成的影响有 (答一点)。（2）氢气是最理想的清洁燃料，但目前在生活和生产中并没有被广泛使用的原因是 。（3）请你预测未来燃料发展的主要方向是 。【答案】（1）不可再生 增大可燃物与空气(或氧气)的接触面积，使之充分燃烧 酸雨(合理即可)（2）氢气制取成本高(或贮存、运输困难)(合理即可)（3）清洁化(或成本低、安全、便捷等)(合理即可)【解析】（1）化石燃料短期内均不能再生，均属于不可再生能源；将煤粉碎后燃烧，其目的是增大可燃物与空气(或氧气)的接触面积，使之充分燃烧；化石燃料的大量使用，会产生二氧化硫等污染物，导致酸雨等的发生；（2）氢气燃烧产物只有水，比较环保，且燃烧值大，是比较理想的能源，但是氢气制取成本高，且贮存和运输困难，故氢气目前在生活和生产中并没有被广泛使用；（3）未来燃料发展的主要方向是清洁化，可以减少污染，保护环境或者低成本、安全、便捷等。►问题一 化石能源与新能源有哪些【典例1】能源是人类发展的基础，下列属于不可再生能源的是（ ）A．太阳能 B．石油 C．风能 D．潮汐能【答案】B【解析】A、太阳能属于可再生能源；B、石油是化石燃料，属于不可再生能源；C、风能属于可再生能源；D、潮汐能属于可再生能源；故选B。【变式1-1】下列关于资源、能源、环境问题叙述，不正确的是（ ）A．空气是一种宝贵的自然资源，其中含量最多的是氧气B．铝是地壳中含量最多的金属元素C．pH＜5.6的降雨称为酸雨D．人们正在利用和开发的新能源有核能、太阳能、风能等【答案】A【解析】A、空气是一种宝贵的自然资源，空气中含量最多的是氮气，约占空气体积的78%，符合题意；B、地壳中元素含量由高到低依次是：O、Si、Al、Fe、其他，故含量最多的金属元素是铝元素，不符合题意；C、正常雨水的pH约为5.6，pH＜5.6的降雨称为酸雨，说法正确，不符合题意；D、人们正在开发和利用的新能源有风能、核能、太阳能等，不符合题意。故选A。【变式1-2】（2022·湖南衡阳·中考真题）北京冬奥会是奥运历史上第一届全部使用绿色清洁电能的奥运会，所有场馆实现100%使用可再生能源及“绿电”。试回答：（1）写出一种清洁能源_______。（2）北京2008年夏季奥运会的“祥云”火炬采用丙烷(化学式C3H8)作为燃料，北京2022年冬奥会的“飞扬”火炬采用氢气作为燃料。火炬燃料由氢气替代了丙烷，其优点是___________。写出氢气燃烧的化学方程式___________________________。【答案】（1）太阳能（2）不会产生温室气体 【解析】（1）太阳能是可再生资源，且使用无污染，属于清洁能源；（2）丙烷燃烧生成水与二氧化碳，氢气燃烧生成水，故使用氢气的优点为不会产生温室气体二氧化碳；氢气与氧气燃烧生成水，化学反应方程式为：。►问题二 氢能的开发利用【典例2】为了节能环保，2024巴黎奥运会期间，巴黎市投放使用了氢能源出租车。氢能源出租车的结构示意图如图所示，已知氢气在氧气中燃烧会生成水．下列有关说法不正确的是（ ）A．氢燃料电池车对环境无污染B．氧气是该燃料电池的助燃剂C．氢气和氧气都可以用作燃料D．反应的文字表达式为：氢气+氧气水【答案】C【解析】A、氢气燃烧生成水，则氢燃料电池车对环境无污染，该选项说法正确；B、氧气具有助燃性，为助燃剂，该选项说法正确；C、氧气具有助燃性，而不具有可燃性，氧气不能作燃料，该选项说法不正确；D、氢气燃烧生成水，反应的文字表达式为：，该选项说法正确。故选C。【变式2-1】（2023·湖南长沙·中考真题）液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是（ ）A．氢气本身无毒 B．氢气制取成本高和贮存困难C．氢气燃烧放出的热量多 D．氢气燃烧产物不污染空气【答案】B【解析】A、氢气本身无毒，是氢能源作为燃料的优点，故选项不符合题意；B、氢气制取成本高和贮存困难，是氢能源在生活生产中不能大量使用的主要原因，故选项符合题意；C、氢气燃烧放出的热量多，是氢能源作为燃料的优点，故选项不符合题意；D、氢气燃烧产物不污染空气，是氢能源作为燃料的优点，故选项不符合题意。故选B。【变式2-2】2008 年北京奥运会“祥云”火炬（见图 1）使用的燃料是丙烷（C3H8），2022 年北京冬奥会“飞扬”火炬（见图 2）使用的燃料是氢气。（1）氢气属于 （填序号）。a.化石能源             b.清洁能源                 c.不可再生能源（2）氢气和丙烷都可压缩储存的原因是 （填序号）。a.分子的质量很小             b.分子在不断运动                 c.分子之间有间隔（3）“飞扬”火炬使用氢气替代丙烷作为燃料的原因是 （写出一点即可）。【答案】（1）b （2）c（3）无污染【解析】（1）氢气的燃烧产物只有水，水对环境无污染，氢气属于清洁能源；氢气可由水电解产生，属于可再生能源；化石能源包括煤、石油、天然气，氢气不属于化石能源，故选：b；（2）氢气和丙烷都可压缩储存的原因是分子之间有较大间隔，比较容易被压缩，故选：c；（3） 氢气热值高；燃烧后的产物是水，无污染，被称为是理想的清洁、高能燃料【变式2-3】（24-25九年级上·山东日照·期中）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，③与反应合成绿色液态燃料。下列说法错误的是（ ）A．反应II属于化合反应 B．太阳光属于可再生能源C．是理想的清洁、高能燃料 D．该反应能缓解温室效应【答案】A【解析】A、反应Ⅱ是二氧化碳和氢气反应生成水和CH3OH，该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不符合化合反应的特征，不属于化合反应，故选项说法错误；B、太阳光可以从自然界源源不断地得到，是可再生能源，故选项说法正确；C、氢气燃烧产物是水，无污染，具有放热量高等优点，H2是理想的清洁、高能燃料，故选项说法正确；D、二氧化碳排放过多会造成温室效应，反应Ⅱ是二氧化碳和氢气反应生成水和CH3OH，该装置能捕获并资源化利用CO2，能缓解温室效应，故选项说法正确。故选：A。►问题三 能源利用过程中能量的转化形式【典例3】如图为氢能开发与利用的示意图。（1）制氢中的能量转化：太阳能→电能→ 能。（2）燃料电池中反应的化学方程式为 。【答案】（1）化学 （2）【解析】（1）由图示可知，制氢中的能量转化:太阳能→电能→化学能；（2）燃料电池中氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为。【变式3-1】【科普阅读】2023年5月，天舟六号货运飞船由长征七号遥七运载火箭搭载，在点火发射约10分钟后，天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。天舟六号携带了航天员在轨驻留所需的消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资，消耗品主要包括服装、食品、饮用水等。“天宫空间站”采用了众多先进科技，如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中，化学发挥了不可或缺的作用。（1）长征七号遥七运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂，保持液氧化学性质的微粒是________；发动机点火后煤油燃烧，从燃烧条件的角度分析，点火的作用是________；航天煤油是从石油中分离出来的，石油属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。（2）蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是水和_______。（3）防热夹层材料属于________(填“复合材料”或“合成材料”)。（4）飞船太阳能帆板工作时，将太阳能转化为________。【答案】（1） ①. 氧分子 ②. 提供热量使温度达到着火点 ③. 不可再生 （2）维生素 （3）复合材料 （4）电能►问题四 探究电池装置【典例4】锌片、铜片和稀硫酸可构成化学电池，如图所示。实验中观察到铜片表面有气泡产生，电流表的指针发生偏转。下列关于实验的分析不正确的是（ ）A．实验前用砂纸打磨锌片和铜片，目的是除去其表面的氧化膜B．该装置将化学能转化为电能C．该实验过程中，溶液由无色变为蓝色D．随着反应的发生，产生气泡的速率变慢，可能的原因是稀硫酸浓度变小【答案】C【解析】A、实验前用砂纸打磨锌片和铜片，因为金属易与氧气反应，故目的是除去其表面的氧化膜，故正确；B、化学电池是将化学能直接转变为电能的装置，故正确；C、铜和稀硫酸不能发生反应，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该实验过程中，溶液始终为无色溶液，故错误；D、随着反应的发生，硫酸逐渐被消耗，硫酸浓度变小，反应物浓度变小，则产生气泡的速率变慢，故正确；故选C。【变式4-1】（2023·江苏镇江·中考真题）如图为化学能转化为电能的实验装置。（1）实验后铜片质量 （选填“增大”或“减小”）。（2）用化学方程式解释其变化的原因： 。【答案】（1）增大（2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu【解析】（1）锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，生成的铜会在铜片上析出，实验后铜片质量增大；（2）锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。1．下列关于化石能源的叙述错误的是（ ）A．都属于混合物 B．在地球上的蕴藏量都是有限的C．完全燃烧时都有二氧化碳生成 D．煤、石油、天然气都是可再生能源【答案】D【解析】A、煤、石油和天然气等物质都是由多种物质组成的，属于混合物，故选项正确；B、化石燃料在地球上的蕴藏量都是有限的，故选项正确；C、煤、石油和天然气等物质燃烧都能生成大量的二氧化碳，故选项正确；D、化石燃料都是不可再生能源，故选项错误。故选D。2．（2023·辽宁阜新·中考真题）为了践行“美丽中国”的理念，开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是（ ）A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气【答案】C【解析】煤、石油、天然气属于化石燃料，属于传统能源，风能属于新能源。故选C。3．“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（ ）A．液氧 B．酒精 C．液氢 D．汽油【答案】C【解析】A. 液氧不具有可燃性，不能作燃料，此选项错误；B.酒精具有可燃性，可以作燃料，但不是发射火箭的高能燃料，此选项错误；C. 液氢具有可燃性，可以作燃料，同时产物无污染，是发射火箭的高能燃料，此选项正确；D.汽油具有可燃性，可以作燃料，但不是发射火箭的高能燃料，此选项错误；故选C。4．以下关于能源和环境的叙述中不正确的是（ ）A．氢能是一种最理想的清洁能源B．煤和石油是不可再生能源，必须综合利用以提高利用效率C．酸雨主要是由SO2、CO2、NO2等气体造成的D．使用车用乙醇汽油可以减少污染，乙醇汽油是一种混合物【答案】C【解析】A、氢气燃烧只生成水，属于清洁能源，该选项叙述正确；B、煤和石油均为化石燃料，属于不可再生能源，必须综合利用以提高利用效率，该选项叙述正确；C、二氧化硫、二氧化氮等会引起酸雨，但二氧化碳会引起温室效应，而不是酸雨，该选项叙述不正确；D、使用车用乙醇汽油可以减少污染，且乙醇汽油中含有乙醇和汽油，属于混合物，该选项叙述正确。故选C。5．下列关于资源、能源和环保的叙述不正确的是（ ）A．日常使用的金属材料大多数属于合金B．氢气是理想的清洁、高能燃料，但由于制取成本高且贮存困难，暂时还未能广泛使用C．人们正在利用和开发的能源有风能、地热能、太阳能、水能、可燃冰等D．金属的回收再利用可以减少对环境的污染【答案】C【解析】A、合金的机械性能优于成分金属，所以日常使用的金属材料大多数属于合金，叙述正确，不符合题意；B、氢气燃烧产物只有水，不会污染环境，所以氢能源是最清洁能源，但由于制取成本高且贮存困难，还不能广泛使用，叙述正确，不符合题意；C、人们正在利用和开发的能源有风能、地热能、太阳能、化石能源等，但不包括可燃冰，叙述不正确，符合题意；D、废旧电池含有重金属元素，会对水土造成污染，回收废旧电池可以减少对环境的污染，叙述正确，不符合题意。故选C。6．近年来“碳达峰”“碳中和”成为热词，旨在推动社会各界和公众积极参与生态文明建设，携手行动，共建天蓝、地绿、水清的美丽中国。下列做法或措施不符合这一行动理念的是（ ）A．减少化石燃料的使用 B．工业废水直接排放C．开发氢能源汽车 D．生活垃圾分类回收【答案】B【解析】A、减少化石燃料的使用，能够减少化石燃料燃烧产生的二氧化碳及空气污染物的排放，有利于环境保护，符合行动理念，不符合题意；B、工业废水直接排放，会污染水体，不利于环境保护，不符合行动理念，符合题意；C、氢气燃烧生成水，对环境无污染，开发氢能源汽车，有利于减少化石燃料的使用，有利于减少污染，符合行动理念，不符合题意；D、生活垃圾分类回收，可以节约资源，减少污染，符合行动理念，不符合题意；故选：B。7．（2024·广东广州·中考真题）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是A．石油属于化石燃料，是不可再生能源B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染D．太阳能电池可将太阳能转化为电能【答案】B【解析】A、煤、石油、天然气三大化石燃料，都是不可再生资源，故正确；B、二氧化硫、二氧化氮会造成酸雨，二氧化碳不会造成酸雨，故错误；C、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，使用乙醇汽油可以减少汽车尾气的污染，故正确；D、太阳能电池是将太阳能转化为电能，故正确。故选B。8．下列化学电池属于高效、环境友好电池的是（ ）A．镍镉电池 B．锌锰电池C．氢氧燃料电池 D．铅蓄电池【答案】C【解析】A、镍镉电池中含有镍、镉重金属，对环境有污染，故A错误；B、锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B错误；C、氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故C正确；D、铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故D错误；故选：C。9．下列叙述错误的是（ ）A．图书、档案不慎失火，灭火应该用水基型灭火器B．氢能虽然是理想能源，但制取成本高，贮存困难C．大力推广使用脱硫煤，以减少酸雨的形成D．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染【答案】A【解析】A、图书、档案不慎失火，用水基型灭火器灭火，会破坏图书、档案等，所以不应该用水基型灭火器，应使用二氧化碳灭火器，不会留下任何痕迹，不会造成二次损坏，故A说法错误；B、氢气燃烧产物只有水，对环境无污染，则氢能源是最清洁的能源，但氢气可通过电解水制取，制取成本高，且氢气属于易燃易爆气体，贮存困难，不能广泛应用，故B说法正确；C、硫燃烧生成二氧化硫，是导致酸雨的主要气体，大力推广使用脱硫煤，以减少酸雨的形成，故C说法正确；D、车用乙醇汽油是乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料，乙醇的燃烧产物是二氧化碳和水，能一定程度上减少汽车尾气的污染，故D说法正确；故选：A。10．（2024·吉林·中考真题）吉林省松原塔区盛产石油和天然气，回答下列问题。（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 ；（2）天然气的主要成分是甲烷（），请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。【答案】（1）煤（2）【解析】（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和煤；（2）甲烷在空气中充分燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。11．氢能源电动车进入放量提速期，氢气被称为最清洁的能源的原因是 (用化学方程式说明)。实验室加热时使用的能源的化学式是 。氧炔焊割的质量取决于乙炔()和氧气的比例，若5.2g乙炔与mg氧气充分反应，生成二氧化碳的质量为13.2g，则生成的一氧化碳的质量是 g。【答案】 2.8【解析】氢气燃烧只生成水，对环境无污染，是最清洁的能源，化学方程式为：；实验室加热使用酒精灯，燃料为酒精，化学式是C2H5OH；根据质量守恒定律可知，碳元素的质量在反应前后不变。乙炔所含碳元素的质量等于二氧化碳和一氧化碳中所含碳元素质量的总和。乙炔中碳元素的质量 =5.2g××100%=4.8g ，二氧化碳中碳元素的质量 =13.2g××100%=3.6g ，一氧化碳中碳元素的质量 =4.8g−3.6g=1.2g ，由此计算出一氧化碳的质量 =1.2g÷（×100%）=2.8g。12．（2024·山东烟台·中考真题）氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如），从而进行氢的储存，该过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 性。（5）我国科学家实现了天然气（）制氢的突破，在条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。（6）氢气是理想的清洁能源，原因是 。【答案】（1）导电性（或良好的导电性） 负（2）分子之间的间隔（3）化学变化（4）吸附（5）（6）产物无污染【解析】（1）金属具有良好导电性，电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的导电性；电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔，压强增大，分子之间间隔变小。（3）氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如），从而进行氢的储存，有新物质生成，该过程属于化学变化。（4）活性炭具有很多的微孔结构，具有良好吸附性，可用作储氢材料，这是利用活性炭的吸附性。（5）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水蒸气在条件下反应生成氢气和二氧化碳，该反应化学方程式：。（6）氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，氢气是理想的清洁能源，原因是产物是水，不会污染环境。13．下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是（ ）A．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染B．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势C．利用石油分馏得到煤油、柴油等产品属于化学变化D．液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料【答案】C【解析】A、加大水电、风电的开发利用，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，故A不符合题意B、由图可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，故B不符合题意；C、利用石油分馏得到煤油、柴油等产品的过程是利用石油中各物质沸点不同进行的分离，中没有新物质的生成，属于物理变化，故C符合题意；D、液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料， 故D不符合题意。故选C。14．下列关于能源的说法，正确的是（ ）A．酒精是一种常见的不可再生能源B．人类利用的能源都是通过化学反应获得的C．石油是一种重要的化工产品，主要含碳、氢元素D．新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染【答案】D【解析】A、酒精使用后，可在短时间内得到补充，属于可再生能源，故选项说法错误；B、人类利用的能源不都是通过化学反应获得的，如利用太阳能、风能等，故选项说法错误；C、石油是一种重要的天然能源，主要含碳、氢元素，故选项说法错误；D、新能源汽车，如电动汽车、混合动力汽车等，它们不依赖传统的燃油发动机，因此不会产生尾气排放，或者尾气排放远低于传统燃油车，从而显著减少了汽车尾气对环境的污染，故选项说法正确；故选：D。15．（2022·湖南湘西·中考真题）现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的是（ ）A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等【答案】B【解析】A、物质燃烧属于化学变化，所以一定有物质变化，而燃烧通常会有热量放出，即有能量变化，故选项正确；B、可燃冰为不可再生能源，不是取之不尽、用之不竭，故选项错误；C、乙醇汽油减少了汽油的燃烧，会在一定程度上减少氮氧化合物等污染，故选项正确；D、人们正在利用和开发的新能源包含太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，故选项正确。故选B16．我们应倡导“低碳”生活。下列有关自然界中二氧化碳的循环的说法不正确的是（ ）A．“低碳”是指不能排放二氧化碳B．自然界中碳循环被打破，对环境不利C．化石燃料的燃烧量急剧增加，导致大气中二氧化碳浓度增加D．自然界中碳、氧循环有利于维持大气中和含量的相对稳定【答案】A【解析】A、“低碳”是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少、节约资源，特别是减少二氧化碳的排放量，减缓生态恶化，而不是不能排放二氧化碳，说法错误，符合题意；B、碳循环对于维持大气中和含量的相对稳定至关重要，因此自然界中碳循环被打破，对环境不利，说法正确，不符合题意；C、化石燃料燃烧生成二氧化碳气体，因此化石燃料的燃烧量急剧增加，会导致大气中二氧化碳浓度增加，说法正确，不符合题意；D、自然界中碳、氧循环有利于维持大气中和含量的相对稳定，说法正确，不符合题意。故选：A。17．太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为，反应原理如图所示。下列说法正确的是（ ）A．该反应生成物只有B．和是总反应的反应物C．反应①产生的和的质量比是D．反应②的方程式为【答案】D【解析】A、根据图示，该反应生成物不只有H2，还有CO，故A错误；B、根据图示，Zn和ZnO既是生成物，又是反应物，可循环利用，不是总反应的反应物，CH4和H2O是总反应的反应物，故B错误；C、反应①：CH4和ZnO在一定条件下反应生成CO、H2、Zn，反应的化学方程式为，则产生的CO和 H2的质量比是，故C错误；D、反应②为Zn和H2O在一定条件下反应生成ZnO和H2，反应的化学方程式为，故D正确。故选D。18．（2024·山东青岛·中考真题）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射。优质的能源和材料为飞船“保驾护航”。神舟十八号飞船的主电源储能电池由锂离子电池替代了以往神舟系列飞船中的镉镍电池。与镉镍电池相比，锂离子电池循环使用寿命更长，自放电率更低，单位质量储存的电能更高。船箭组合体制造中使用了铝锂合金，使其能够承受更高的应力和腐蚀性环境。（1）镉镍电池放电时反应的化学方程式为，其中X的化学式是 。放电过程中， 能转化为电能。（2）两种电池相比，储存相同的电能，质量更小的是 。（3）如图是锂（Li）原子结构示意图，工业上常用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂，同时产生氯气，反应的化学方程式为 。【答案】（1） 化学（2）锂离子电池（3）【解析】（1）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，化学方程式左边有1个镉原子、2个镍原子、4个氧原子、2个氢原子和2个X分子，化学方程式右边有1个镉原子、6个氧原子、6个氢原子和2个镍原子，则2个分子中含有2个氧原子和4个氢原子，则1个X分子中含有1个氧原子和2个氢原子，故X的化学式为；镉镍电池放电过程中，化学能转化为电能；（2）由题干信息可知，与镉镍电池相比，锂离子电池循环使用寿命更长，自放电率更低，单位质量储存的电能更高，因此两种电池相比，储存相同的电能，质量更小的是锂离子电池；（3）由锂原子结构示意图可知，锂原子的最外层电子数为1＜4，在化学反应中易失去1个电子形成带1个单位正电荷的阳离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值且符号一致，则锂元素显+1价，氯元素常显-1价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则氯化锂的化学式为，工业上常用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂，同时产生氯气，反应的化学方程式为。19．阅读下列短文，回答相关问题。科技助力人工碳循环中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。  科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。（1）写出自然界中吸收的一条途径： 。（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。（3）我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是 。（4）写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式： 。（5）下列叙述正确的是 (填序号)。a．、与在一定条件下可相互转化b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展【答案】（1）植物光合作用 （2）电能 （3）C2H4O2（4） （5）abc【解析】（1）自然界中，绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳。（2）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是把化学能转化为电能。（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变，反应前有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，反应后有4个氧原子，故R为2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，R的化学式为：C2H4O2。（4）由流程图可知，CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇和水，化学方程式为：。（5）a、由流程图可知，CO2和H2可以转化为甲醇和水，甲醇和水又可以反应生成二氧化碳和氢气，所以H2 、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化，说法正确；b、途径2是催化二氧化碳加氢生成甲醇，使用时，再利用甲醇释放出氢气和二氧化碳，二氧化碳循环利用继续加氢生成甲醇，储存甲醇的成本相比储存氢气要低很多，说法正确；c、由流程图可知，二氧化碳是作为反应中的循环气体，氢气则是作为产物，所以是尽量减小二氧化碳的排放同时达到生成氢气，可以看出能源的开发与利用是向“减碳趋氢”的方向发展，说法正确。故选abc。 / 学科网（北京）股份有限公司$$