高一化学下册智能优化训练题(附答案和解释)

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1.氢气虽然是一种理想的绿色能源,但目前仍处在研究、实验阶段,还未得到广泛应用,其原因可能是(  )
A.氢气虽可由水制备获得,但水资源严重匮乏
B.氢气制备耗能巨大,廉价制氢技术尚未成熟
C.氢气贮存、运输等安全技术已经很好地解决了
D.氢气燃烧产物虽无污染,但其放出热量较少
解析:选B。氢气是一种放出热量多、无污染的、理想的绿色能源,但目前仍处在研究、实验阶段,不是由于水资源的原因,我国淡水资源不是太多,但是海水资源比较丰富,A项错;氢气可以由水制备,但是需要消耗大量的能源,且不好贮存,这是根本原因。
2.(2014年漳州高一检测)可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术,是实现节能减排的一项重要措施。
下列有关分析不正确的是(  )
A.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源
B.推广可再生能源有利于经济可持续发展
C.上图是太阳能光伏电池原理图,图中A极为正极
D.光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能
解析:选C。A、B说法正确;由图中的电流方向可知,A极应为负极,C不正确;光伏电池发电是将光能直接转化为电能,D正确。
3.绿色能源是指使用后不会对环境造成污染的能源,下列属于绿色能源的是(  )
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤木材 ⑥潮汐能
A.①②⑥ B.②③④
C.①②⑤ D.②⑤⑥
解析:选A。绿色能源属于新能源,符合条件的有太阳能、风能和潮汐能。
4.(2014年高考福建卷)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是(  )
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析:选A。造成温室效应的气体包含CO2和CH4,但不包含N2。
5.从根本上解决环境和生态问题,还要依靠绿色化学的发展。温室效应是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有________(填字母)。
a.减少化石燃料的使用 b.降低人口出生率
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
(2)绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率,原子利用率表示目标产物的质量与生成物的总质量之比。将CO2转化为有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.CO2+CH4??→催化剂△CH3COOH
b.2CO2+6H2??→催化剂△H2C===CH2+4H2O
c.6CO2+6H2O??→光合作用C6H12O6+6O2
d.CO2+3H2??→催化剂△CH3OH+H2O
以上反应中,最节能的是____________,原子利用率最高的是________。
解析:(1)降低CO2的浓度,就要从根本上减少CO2的排放,a、b、c三个符合条件;利用太阳能和风能等新能源也可以减少CO2的排放。
(2)反应c为光合作用,不需要另外的能源,最节能,反应a只有一种物质生成,没有副产物,原子利用率为100%,最高。
答案:(1)abcd (2)c a
一、单项
1.“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中,不符合“绿色化学”的是(  )
A.就地焚烧 B.发酵后作农家肥
C.加工成精饲料 D.制造沼气
解析:选A。农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物。
2.(2014年徐州高一检测)出行是人们日常生活必不可少的环节,出行的工具五花八门,使用的能量也各不相同。自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是(  )
①生物能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
A.①④⑤  B.①③⑤
C.①②③ D.①③④
解析:选B。骑自行车是人消耗人体内的能量做功,是生物能;电动自行车是将电能转化为机械能;普通汽车是通过燃烧汽油而转化为机械能。
3.新的替代能源主要包括(  )
①核能 ②柴草 ③焦炭 ④太阳能 ⑤氢能 ⑥液化石油气 ⑦水煤气 ⑧天然气
A.②③⑥⑦ B.①④⑤
C.③⑥⑦⑧ D.①④⑤⑥
解析:选B。新一代能源主要有核能、太阳能、氢能。
4.下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是(  )
A.把废弃物运到乡下找个地方填埋掉
B.对废弃物进行处理后焚烧,利用产生的热能供暖和发电
C.把废弃物进行生物化学转换获取CH4
D.让废弃物在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃性气体
解析:选A。填埋垃圾要到专门的垃圾填埋场。
5.(2014年嘉兴高一检测)人体内葡萄糖的消耗为:
C6H12O6(葡萄糖)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800 kJ?mol-1,如果某人每天消耗12540 kJ的热量,则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为(  )
A.806 g B.1000 g
C.1250 g D.1500 g
解析:选A。1 mol葡萄糖为180 g,放出的热量为2800 kJ,所以放出12540 kJ的热量需要葡萄糖12540 kJ÷2800 kJ?mol-1×180 g?mol-1≈806 g。
6.(2014年宿迁高一检测)天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的,则下列说法正确的是(  )
①可利用电解水的方法制得氢气作能源
②可砍伐树木、野草作能源
③应开发太阳能、核能等新能源,大量应用风能、水能等可再生能源
A.① B.②
C.②③ D.③
解析:选D。①电解水用电力来换取氢能,在经济上不合算,②砍伐树木、野草会破坏生态平衡;③新能源、可再生能源是发展方向,因为当今燃料的主体化石燃料是有限的,不可再生的。
二、单项
7.下列有关太阳能的说法不正确的是(  )
A.太阳能以光波形式传送到地面
B.化石燃料蕴藏的能源来自太阳能
C.太阳能是洁净能源,不污染环境
D.食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用能源
解析:选D。食用植物体内的淀粉、蛋白质等,物质中的化学能转化为热能,再被利用。
8.2014年4月22日是第42个世界地球日。今年地球日主题为“珍惜地球资源,转变发展方式”。下列行为不符合活动主题的是(  )
A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
C.更新采煤、采油技术,提高产量以满足工业生产的快速发展
D.落实资源的“3R”发展观,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)
答案:BC
9.下列有关能量转化的说法不正确的是(  )
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
解析:选C。葡萄糖在动物体内被氧化放出热量,提供动物所需能量,是化学能转化为热能。
10.(2010年高考江苏卷改编题)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是(  )
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:H2-2e-===2H+
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
解析:选BC。A项,系统中存在光能?→电能、电能?→化学能、化学能?→电能、电能?→机械能等多种能量转化方式;B项,Y中负极的电极反应式为H2-2e-===2H+;C项,装置X可电解水生成H2和O2;D项,无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化,故B、C正确。
三、非选择题
11.人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能,捕获太阳能的生物主要为绿色植物,光合作用的总反应式是________________________________________,光合作用的能量转换是把________转化为________。
解析:本小题是与生物有关的问题。绿色植物在光能作用下,将CO2和H2O转化为有机物和氧气,同时将光能转变为化学能贮存起来。
答案:6H2O+6CO2??→光叶绿素C6H12O6(葡萄糖)+6O2 光能 化学能
12.1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ,而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ。请回答:
(1)等质量的氢气和汽油相比,________放出的热量多。
(2)氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源,试简述氢气作为能源的三个主要优点:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:(1)1 mol H2为2 g,1 kg H2燃烧放热为:286 kJ×1000 g÷2 g=1.43×105 kJ>4.6×104 kJ。
答案:(1)氢气 (2)①来源丰富 ②单位质量的氢气燃烧时放出热量多 ③燃烧后不产生污染
13.近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为“一级能源”,如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知,热化学方程式为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ?mol-1
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ?mol-1
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________。
(2)氢能源有可能实现能源的贮存,也有可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物),在这类氢化物中,氢原子填充在金属的晶格间隙之间, 其组成不固定,通常是非化学计量的,如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g?cm-3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式________。
解析:(1)由热化学方程式可知,相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比:
(285.8 kJ?mol-1×1 g2 g?mol-1)∶(393.5 kJ?mol-1×1 g12 g?mol-1)≈4.36∶1。
(2)由题意可知,1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气,
n(Pd)∶n(H)
=1 cm3×10.64 g?cm-3106.4 g?mol-1∶(0.896 L22.4 L?mol-1×2)
=1∶0.8。
故氢化物的化学式为PdH0.8。
答案:(1)4.36∶1 (2)PdH0.8
14.氢气是一种理想的新能源,已知下列两个热化学方程式:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-563.6 kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.5 kJ?mol-1
试计算,燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量与燃烧5.60 kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等?
解析:设氢气的质量为x,与5.60 kg CO燃烧产生的热量相等。
x2 g?mol-1×571.5 kJ?mol-12
=5.60 kg28 g?mol-1×563.6 kJ?mol-12


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