初中科学第4章 可持续发展第 2 节 能源及其利用复习练习题

4.2 能源及其利用

一、选择题

1．充分燃烧1kg天然气和煤所产生CO2和SO2的质量如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．等质量的煤和天然气充分燃烧，产生CO2的量接近，但产生SO2的量却相差较大

B．煤、天然气充分燃烧产生的CO2和SO2是导致酸雨的主要气体

C．煤、天然气及石油等是重要的化石燃料，属于不可再生能源

D．由图示可知，提倡将煤改为天然气作燃料，有利于改善空气质量

2．“转变传统观念，推行低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中，符合该主题的是

①减少用煤作燃料

②减少使用私家车次数，多乘公交车或骑自行车

③废旧电池回收再使用

④开发新能源，如太阳能

⑤焚烧废旧塑料以便解决“白色污染”

A．①②④ B．①②③⑤

C．①③④ D．①②③④

3．下列关于能源的说法中正确的是(　　)

A．煤、石油是当今人类使用的主要能源，它们是可再生能源

B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用

C．如果大量利用太阳能，可使太阳能在短期内消耗殆尽

D．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源

4．关于科学技术的作用，下列说法正确的是

A．自古以来，科学技术带给人类的都只是好处，没有坏处

B．自古以来，科学技术带给人类的都只是坏处，没有好处

C．既有好处，也有坏处，随着科学技术的发展，好处将占主导地位

D．既有好处，也有坏处，随着科学技术的发展，坏处将占主导地位

5．下列关于在核电站的说法错误的是（     ）

A．能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能

B．核反应堆中发生的是链式反应

C．发生泄漏时会对人和生物造成伤害

D．核废料不会对环境造成污染

6．为全力打造“西湖蓝”，杭州对环境进行了全面整治，如：大力推广使用各类清洁能源、新能源等。目前杭州纯电动公交已占运营车辆的90%左右。下列有关叙述合理的是（　　）

A．电能、核能、汽油属于新能源

B．用汽油做燃料的汽车排出的废气主要对人体消化道造成严重影响

C．大量使用纯电动公交可以减少尾气排放

D．纯电动公交在充电过程中将化学能转化为电能

7．下列关于信息和能源的说法中，正确的是（       ）

A．频率越高的电磁波在空中传播得越快

B．汽车利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超相同”

C．核电站利用核裂变获取能量，太阳内部则是发生核聚变释放能量

D．太阳能、天然气和铀矿都属于可再生能源

8．剩饭剩菜叫“泔水”，也叫“餐饮垃圾”，下列处理方式中你认为不合适的是（　　）

A．通过下水道直接排放 B．集中处理用于发电

C．倒入塑料桶投喂牲畜 D．沥干后进行微生物发酵

9．由于对流，热空气上升，在日常我们所见的烛焰，如图所示，但假如在完全失重充满空气的太空船里，你认为烛焰的形状是（ ）

A． B． C． D．不能点燃

10．从下图中得到的信息中，正确的是(        )

A．图甲说明物体的质量所跟它受的重力成正比

B．图乙表示物体正作匀速运动

C．图丙告诉我们小灯泡的电阻值是固定不变的

D．图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长

11．“神七”宇航员遨游太空时，身着造价高达几百万美元的宇宙服。关于宇宙服的功能和作用，下列说法中错误的是（     ）

A．能维持气压正常

B．能维持体温正常

C．能提供食物

D．能阻挡紫外线辐射

12．“转变传统观念，推行低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施①少用煤作燃料；②减少使用私家车次数、多乘公交车或骑自行车；③废旧电池回收再利用；④开发新能源如太阳能；⑤焚烧废旧塑料可解决“白色污染”中，符合该主题的有效措施是

A．①②④ B．①②③⑤ C．①③④ D．①②③④

二、填空题

13．2017年5月18日，我国在南海海域首次试采可燃冰成功

材料一：可燃冰的主要成分是甲烷的水合物，海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后会产生甲烷。1m3可燃冰可转化生成约160m3常温常压下的甲烷气体和0．8m3的水，常温常压下，1m3甲烷气体完全燃烧可以释放3．6×107J的热量。

材料二：实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体的混合物的方法来制取甲烷。

材料三：甲烷气体也会产生温室效应。下表为两种气体的温室效应指数及对地球温室效应的贡献百分比。

备注：温室效应指数是指以二氧化碳为基准，测定一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量。

根据以上材料，回答下列问题：

（1）从物质组成来看，可燃冰属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。

（2）从生态系统的成分看，细菌属于________________。

（3）实验室制取甲烷可选用的发生装置是_______________(填A或B)。

（4）已知一定体积的气体产生的压强随温度升高而增大，小敏选择D装置探究两种气体的温室效果在相同的光照下照射一段时间后，依据温室效应指数，推断水柱应向________(填左或右)移动；二氧化碳的温室效应指数比甲烷小，但对地球温室效应的贡献却比甲烷大，其主要原因是__________

（5）下面关于“可燃冰”的叙述中，不正确的是__________

A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源

B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源

C．“可燃冰”提供了水可能变成油的证据

D．“可燃冰”的可燃成分是甲烷。

14．2011年3月11日，日本地震使福岛第一核电站发生核泄漏，引起人们的恐慌。这是因为核材料中有一些放射性物质，这些物质产生的放射线大量作用于人畜时会造成很大的伤害。核电站在发电的时候将核能转化为        能，当前核电站获得核能的途径是     （选填“轻核聚变”或“重核裂变”）。

15．2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念。

（1）该机白天飞行时，利用高效太阳能电池板将电磁能(太阳能)转化成_____能；夜间飞行时，利用其超轻薄锂离子电池储备的_____能转化成电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。

（2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米。用时17．5小时，则它的飞行速度为多少千米/小时?_____

（3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料。取面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少?_____

（4）该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷。是此次环球航行中最具挑战性的一段航程，飞行时间长达120小时。飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供，则此段航行中至少需要吸收多少太阳能?_____(太阳能电池板的转化效率约为30%)

16．如右下图所示是太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，通过电流可以把电能直接转化成_________能。太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子核发生____________（选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能。

17．当今社会面临诸多问题，科学家希望从科学的角度，通过科学的方法解决问题，为人类的发展与进步作出更大的贡献。科学家所研究的课题很多，如：①新型药品的开发；②高效化肥的合成；③研制人造器官；④寻找高效催化剂在低消耗情况下分解水得到氢气；⑤研究快速降解的塑料；⑥消除汽车有害尾气。请把有助于解决相关问题的课题序号填在相应的横线上。

（1）健康问题：_______。

（2）粮食问题：_______。

（3）能源问题：_______。

（4）环境问题：_______。

18．能源是当今社会发展的三大支柱之一,是制约国家经济发展的瓶颈。目前我国的能源结构主要是煤石油天然气,核能等,这些能源都是一次性不可再生且污染环境的能源,研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测氢能将是未来最理想的新能源。

（1）当今社会发展的三大支柱除能源外,还包括______和______；

（2）目前世界上的氢绝大部分是从石油,煤炭和天然气中制取.用水蒸气与炽热的碳反应为C+H2O==CO+H2请写出由天然气与水蒸气制取氢的反应方程式______；

（3）目前,有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如右图所示。这是一种最理想的氢能源能源循环体系，类似于绿色植物的______；太阳能和水是用之不竭的而且价格低廉,急需科学家研究解决的是______。

三、简答题

19．近日中国首次成功地为其“人造太阳”核聚变反应堆提供了动力，并成功放电。核聚变反应放出“核聚变能”就是宇宙间所有恒星（包括太阳）释放光和热及氢弹的能源。人类已经能控制和利用核裂变能，但由于很难将两个带正电核的轻原子核靠近从而产生聚变反应，控制和利用核聚变能则需要历经长期的、非常艰苦的研发历程。这标志着该国核电研究能力的巨大进步。

（1）核电站中，通过复杂的过程，核能最终转化成了___________能。

（2）有人认为投入大量资金和人才研究“人造太阳”不值得。以下观点支持研究“人造太阳”的有___________。

A．轻核聚变相比重核裂变来的更加干净，几乎不产生放射性污染，是一种真正的清洁能源

B．核聚变产生的能量是核裂变的数倍，一座聚变反应堆的输出功率远远超过目前最强大的核电站

C．核聚变所需的燃料是氢的各种同位素，在地球海水中储量极度丰富，完全不必担心消耗问题，只要攻克可控核聚变，人类就能解决能源危机

D．核聚变反应堆起动需要极高的温度，不容易达到

20．2017年5月，运用“蓝鲸一号”钻探平台，我国南海神狐海域首次可燃冰试采成功。

材料一：可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4·8H2O，它是天然气的固体状态，因海底高压埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温(2～5 ℃)与压力下结晶，形成可燃冰。

材料二：“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界记录。它长117米，宽92.7米，高118米，质量为42000吨。

请根据上述材料回答：

(1)形成可燃冰需要一定的生态环境。

①海底地层深处，这些分解有机质的细菌能很好地生存，体现了生物对环境的____。这些细菌分解有机质____(填“需要”或“不需要”)氧气。这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是___。

②在开采过程中，极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏，这主要是因为海洋生态系统有______________的能力。

(2)形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。

①可燃冰(CH4·8H2O)中C∶H∶O的元素质量比是________。甲烷属于_____(填“有机物”或“无机物”)。

②与石油、煤等化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有______________(写一条)。(可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH4·8H2O＋2O2CO2＋10H2O)

(3)如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3，“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到的浮力是____牛，浸入海水的体积至少需要___________米3。开采出的可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因可能是______________。

四、探究题

21．运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海实现可燃冰试采成功。

材料一:可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O。它是天然气的固体状态(因海底高压)。埋于海底地层深处的大量有机质在細菌的分解作用下,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温(2~5℃)与压力下结晶,形成“可燃冰”

材料二:“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界纪录,它长117米,宽92.7米,高118米,质量为42000吨。

请根据上述材料回答:

(1)形成可燃冰需要生态环境

①海底地层深处,这些分解有机质的细菌能很好的生存,体现了生物对环境的__________

这些细菌分解有机质________(填“需要”或“不需要”)氧气,这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是______

②在开采过程中,极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏这主要是因为海洋生态系统___________的能力

(2)形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。

①可燃冰(CH·8H2O中C:H:O的元素质量比是________________,甲烷属于_________(填“有机物”或“无机物)

②与石油煤等化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有______________

(3)如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3,“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是_________牛,开采出的可燃冰可以直接在管口点燃成为气体,从固体变成气体的原因可能是_______________

参考答案：

1．B

2．A

3．D

4．C

5．D

6．C

7．C

8．A

9．B

10．D

11．C

12．A

13．     混合物     分解者     A     右     空气中二氧化碳的含量远远大于甲烷的含量     C

14．核能   重核聚变

15．     电     化学     72千米/小时     0.25×103千克/米3     1.44×1010焦

16．     光     聚变

17．     ①③     ②     ④     ⑤⑥

18．     材料     信息     CH4+H2O=CO+3H2     光合作用     寻找合适的光分解催化剂

19．     电     ABC

20．     适应     不需要     无成形的细胞核     自动调节     3∶5∶32     有机物     开发新能源，解决能源紧张问题(或减少对环境的污染等，合理均可)     4.2×108     4.08×104     压强减小、温度升高

21．     适应     不需要     细菌没有成形的细胞核     自我修复     3:5:32     有机物     几乎不会对环境造成污染     4.2×108     压强变小，温度升高