1、高中同步测试卷(九)专题3合理利用化学能源(C卷)(时间：90分钟，满分：100分)第卷(选择题)一、选择题(本题共包括15小题，每小题3分，共45分)为保护环境，我国已全面停止生产和使用含铅汽油，提倡使用无铅汽油。其主要原因是()A提高汽油燃烧效率 B降低汽油成本 C避免铅污染大气 D铅资源短缺研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动 D总反应为2Li2H2O=2LiOHH2电池是人类生产和生活中的重
2、要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅镉镍(CdNi)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O，由此可知，该电池放电时的负极材料是()ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)气体打火机使用的燃料要求在室温下为气态，稍一加压，就变成液体，稍一减压(打开阀门)就汽化并易燃烧。下表中的有机物能较好的满足这些要求
3、的是()编号ABCD分子式C2H6C3H8C4H10C5H12熔点/183.3181.7138.4127.9沸点/88.642.10.536.1能证明煤的主要成分不是碳单质的事实是()A煤的燃烧 B煤的干馏 C煤的气化 D制煤水浆如图所示的水果电池中，电子的流向正确的是()A锌片LED灯铜片B铜片LED灯锌片C锌片柳橙铜片D铜片柳橙锌片由锌片、铁片、铜片、银片和稀硫酸可以构成原电池的数目是()A3种 B4种 C5种 D6种“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是()A开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化
4、石燃料B将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率C研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展D实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)某种混合气体可能是发生炉煤气，水煤气，沼气，焦炉气(主要成分是H2和CH4，并混有少量的CO、CO2、C2H4、N2等)。已知它具有以下性质：使其通过盛有溴水的洗气瓶可使溴水退色；再通过加热的氧化铜，黑色固体变成红色；再通过无水硫酸铜，白色粉末变成蓝色；再通过澄清石灰水，变浑浊；最后剩余的气体仍能在空气中燃烧，且火焰呈淡蓝色，产生的气体经冷却有水滴产生，并还能使澄清
5、石灰水变浑浊，则该气体是()A B C D右图为一原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是()A原电池工作时的总反应为ZnCu2=Zn2CuB原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应C原电池工作时，铜电极上发生还原反应，CuSO4溶液颜色蓝色变深D如果将Cu电极改为Fe电极，Zn电极依然做负极下列烷烃含量越高，汽油品质越好的是()ACH3(CH2)6CH3BCH3CH(CH3)CH2CH2CH3C(CH3)2CHCH2C(CH3)3DCH3(CH2)14CH3以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()A发展氢能和太阳能 B限制塑料制品的使用
6、C提高原子利用率，发展绿色化学 D尽量用纯液态有机物代替水做溶剂下列措施不利于环境保护的是()A推广使用无铅汽油 B提倡使用太阳能C大力开发氢能 D提倡个人使用大排量汽车将某汽车清洁燃料液化石油气蒸发为气体，充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的1.2倍，则石油气中一定含有()A甲烷 B丁烷 C戊烷 D乙烷题号123456789101112131415答案第卷(非选择题)二、非选择题(本题共包括5小题，共55分)(11分)如图是实验室干馏煤的装置图，回答下列问题：(1)指出图中各仪器的名称：a._，c._，d._。(2)装置c的作用是_，d中的液体有_和_。其中的无机
7、物里溶有_，可用_试剂检验出来；有机物可以通过_的方法使其中的主要成分分离出来。(3)e处点燃的气体主要是_，火焰的颜色为_。(10分)有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入CH3OC(CH3)3来生产“无铅汽油”。CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接形式有_(填编号)。(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高，而且管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一。天然气的主要成分是_，能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是_(填编号)。其一氯取代物不存在同分异构体 其二氯取代物不存在同分异构体甲烷极难溶于水 它的四
8、个氢原子完全相同(3)新型燃氢汽车已研发多年，它清洁卫生、噪声低、启动快、行驶稳等，但是昂贵的氢气让人买得起车用不起气，看来有效开发利用氢能源，将成为能源领域的新热点，你认为以下可供开发又较经济的制氢方法是_(填编号)。电解水锌和稀硫酸反应光解海水其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是_(任写一条)。(8分)煤作为一种历史悠久的常规能源，长期应用于人类的生产生活中。煤的气化是目前提高煤燃烧的热效率、解决燃煤引起的污染的办法之一，以合成气为原料可以合成多种有机物。如图是其部分应用，请回答下列问题：(1)写出反应的化学方程式：_，该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)在反应和中，所用合成气(
9、H2和CO)的物质的量之比较大的是_(填反应序号)。(3)已知甲醇的结构简式为CH3OH，乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH，合成汽油是碳原子数为58的烷烃(CnH2n2)。在六个有催化剂参与的反应中，有水生成的是_(填反应序号)。(14分)已知某种清洁型气态矿物燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量，可将气态燃料通入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如下表所列的实验数据(假设产生的气体完全被吸收)。实验前实验后(干燥剂U形管)的质量/g101.1102.9(石灰水广口瓶)的质量/g312.0314.2根据实验数据回答下列问题：(1)实验完
10、毕后，生成物中水的质量为_g。假设广口瓶里只生成一种盐，其质量为_g。(2)生成的水中氢元素的质量为_g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为_g。(4)气态矿物燃料中碳元素与氢元素的质量比为_，其化学式为_。它在自然界中主要存在于_、_中。(12分)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。(1)锌片上发生的电极反应为_；银片上发生的电极反应为_。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)；通过导线的电量。(已知NA6.021023/mol，电子电量为1.601019 C)参考答
11、案与解析导学号14930160解析选C。禁止使用含铅汽油的主要原因是避免汽车尾气中的铅污染大气。导学号14930161解析选C。根据题给信息知锂水电池的总反应为2Li2H2O=2LiOHH2，D正确；在反应中氢元素的化合价降低，因此H2O做氧化剂，同时又起到溶剂的作用，A正确；放电时正极反应为2H2O2e=2OHH2，B正确；正极周围聚集大量OH，因此溶液中的阳离子Li向正极移动，负极周围聚集大量Li，因此溶液中的阴离子OH向负极移动，C错误。导学号14930162解析选C。因为锌锰干电池中锌筒为负极，锌筒壁变薄，碳棒不变，故A错；燃料电池是将化学能直接转化为电能，所以B错；氢氧燃料电池负极反
12、应为H22e=2H，所以C正确；太阳能电池由硅材料制作如晶体硅等，不是二氧化硅，D错误。导学号14930163解析选C。由反应式可知，该电池放电时起原电池作用，负极上发生氧化反应， (OH)2。化合价升高，负极材料为Cd。导学号14930164解析选C。因稍加压变为液体，稍减压变为气体，因此选沸点低于20 ，且最接近20 的。导学号14930165解析选B。煤是有机物和无机物的混合物，煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气，这些物质中的氢元素只能来自煤本身。导学号14930166解析选A。锌比铜活泼，锌为负极，失电子，电子沿导线流向正极。导学号14930167
13、解析选C。根据构成原电池的条件知，以上原料可以构成：铁锌稀硫酸原电池、铜锌稀硫酸原电池、银锌稀硫酸原电池、铜铁稀硫酸原电池、银铁稀硫酸原电池；由于铜、银均不与稀H2SO4反应，所以无法构成银铜稀硫酸原电池，故选C项。导学号14930168解析选C。研究采煤、采油新技术，将会加速对资源的开采，与资源节约相悖；煤、石油都是化石燃料，不是取之不尽、用之不竭的，应开发太阳能等新能源，才能减少煤、石油的使用量，实现资源节约；将煤进行气化处理后，煤变成气体，点燃时燃烧更充分，减少了CO的生成，提高了热效率，也减轻了CO对大气的污染，故选C项。导学号14930169解析选D。发生炉煤气的主要成分是CO、N2
14、；焦炉气的主要成分是H2、CO、CH4、C2H4等；沼气的主要成分是CH4；水煤气的主要成分是CO、H2。结合题目中有关变化，可知应为焦炉气。导学号14930170解析选C。铜电极为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu，因此CuSO4溶液颜色变浅。导学号14930171解析选C。汽油所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，它的抗爆震性越好；所含直链烃分子越多，抗爆震性越差。导学号14930172解析选D。所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与
15、生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能，限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。导学号14930173解析选D。个人使用大排量汽车对环境污染更严重。导学号14930174解析选A。因相同条件下，石油气燃烧生成的CO2体积是石油气体积的1.2倍，故石油气的平均分子组成中的碳原子数为1.2，其所含成分中有的分子中碳原子数多于1.2，有的少于1.2。在给出的选项中，B、C、D分子中碳原子数均多于1.2，A分子中碳原子数少于1.2。导学号14930175解析煤的干馏产物有焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水，其中b中的残留固体为焦炭。d中收集的是煤焦油和粗氨水，e处排出的气体为焦炉气(H2
16、、CH4)，煤焦油中的苯、甲苯等可通过分馏的方法进行分离。答案(1)酒精喷灯烧杯U形管(2)做冷水浴煤焦油粗氨水氨酚酞分馏(3)H2、CH4淡蓝色导学号14930176解析(1)根据有机物的排列方式可知分子中均为单键。(2)CH4的二氯取代物无同分异构体可证明其结构为正四面体。(3)法经济实用，H2的贮存、运输和安全燃烧是需解决的主要问题。答案(1)(2)CH4(3)贮存、运输和安全燃烧(任选一条即可)导学号14930177解析(1)煤气化得CO和H2，化学方程式为CH2O(g)COH2，该反应为吸热反应。(2)由CO和H2合成CH4的化学方程式为CO3H2H2OCH4，合成乙烯的化学方程式为
17、2CO4H2C2H42H2O，故反应H2和CO物质的量之比大。(3)合成甲醇：CO2H2CH3OH；合成醋酸：2CO2H2CH3COOH；合成乙二醇：2CO3H2C2H6O2；合成汽油：nCO(2n1)H2CnH2n2nH2O，故有水生成的为(也可根据生成的有机物中是否含氧元素来确定是否有水生成)。答案(1)CH2O(g)COH2吸热(2)(3)导学号14930178解析干燥剂应选用只吸收水而不吸收CO2的固体干燥剂，如CaCl2、P2O5等。由题意：m(H2O)102.9 g101.1 g1.8 gm(CaCO3)100 gmol15.0 g则m(H)1.8 g0.2 gm(C)5.0 g0
18、.6 g故该气态矿物燃料中C、H元素的质量比为m(C)m(H)0.6 g0.2 g31其物质的量比为n(C)n(H)14即该燃料的化学式为CH4，即甲烷。甲烷是天然气和沼气的主要成分，煤矿中的瓦斯气的主要成分也是甲烷。答案(1)1.85.0(2)0.2(3)0.6(4)31CH4天然气沼气导学号14930179解析(1)由锌片、银片、稀H2SO4组成的原电池中很显然锌片为负极，电极反应式为Zn2e=Zn2；银片为正极，电极反应式为2H2e=H2。(2)两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出洗净干燥后称重为47 g，说明锌片反应掉13 g，根据总反应式知消耗的Zn和产生的H2的物质的量的比为11。V(H2)22.4 Lmol14.48 L。通过导线的总电量26.021023 mol11.601019 C3.85104 C。答案(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。Zn2H=Zn2H265 g 22.4 L60 g47 g13 gx65 g22.4 L13 gx，x4.48 L。反应消耗的锌为13 g65 g/mol0.20 mol，1 mol Zn变为Zn2时，转移2 mol e，则通过的电量为0.20 mol26.021023 mol11.601019 C3.85104 C。
