解题方法
1 . 氢能公交
2024年1月30 日,太原首条氢能公交示范线908路公交专线在清徐县开通,实现了清徐—晋源—小店—太原南站的直达通行,氢能公交车以氢气作为燃料,其工作原理是通过氢气和氧气的化学反应产生电能,再由燃料电池系统来驱动车辆。现有工业制氢方式中,甲烷-二氧化碳重整制氢是一种重要工艺,在加热和催化剂存在的条件下,甲烷和二氧化碳发生化学反应,生成一氧化碳和氢气。
氢能公交车单次加氢时间仅需5~10分钟,续航里程可达到330千米以上。经过结构、材质和工艺的优化,氢能公交车的车身、燃料电池、电机等更加轻便,整车空载重12.85吨,比同级车型减重300千克以上。与我市目前主要投用的纯电动公交车相比,氢能公交车可极大地节省运营准备时间,提升运营效率。
阅读分析,解决问题:
(1)与传统燃料相比,氢气作为公交车燃料的突出优点是___________ (写1个),文中涉及的工业制氢的化学方程式为___________ 。
(2)氢能公交车加一次氢,续航里程可达到___________ 以上。
(3)该氢能公交车与纯电动公交车相比,具有的优势是___________ 。
(4)安全技术方面,需要监测氢气浓度的原因是___________ 。
(5)氢能公交车还未能普及,结合氢气性质分析其原因___________ 。
2024年1月30 日,太原首条氢能公交示范线908路公交专线在清徐县开通,实现了清徐—晋源—小店—太原南站的直达通行,氢能公交车以氢气作为燃料,其工作原理是通过氢气和氧气的化学反应产生电能,再由燃料电池系统来驱动车辆。现有工业制氢方式中,甲烷-二氧化碳重整制氢是一种重要工艺,在加热和催化剂存在的条件下,甲烷和二氧化碳发生化学反应,生成一氧化碳和氢气。
氢能公交车单次加氢时间仅需5~10分钟,续航里程可达到330千米以上。经过结构、材质和工艺的优化,氢能公交车的车身、燃料电池、电机等更加轻便,整车空载重12.85吨,比同级车型减重300千克以上。与我市目前主要投用的纯电动公交车相比,氢能公交车可极大地节省运营准备时间,提升运营效率。
阅读分析,解决问题:
(1)与传统燃料相比,氢气作为公交车燃料的突出优点是
(2)氢能公交车加一次氢,续航里程可达到
(3)该氢能公交车与纯电动公交车相比,具有的优势是
(4)安全技术方面,需要监测氢气浓度的原因是
(5)氢能公交车还未能普及,结合氢气性质分析其原因
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2 . 2024年3月全国两会提出要加快发展新质生产力,新质生产力的底色是绿色低碳。下列说法与此理念不符的是
A.维持以“煤炭为主”的能源结构,保障能源供给稳定 |
B.用CO2人工合成淀粉,有利于实现碳中和 |
C.氢气是一种高能环保新能源,应加快氢能的发展 |
D.科学、合理地加快海洋资源的开发和利用 |
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3 . 认真阅读下列材料,回答有关问题。_______ 能开始最终转化为电能。
(2)根据“煤燃烧过程中产生硫的氧化物”,说明煤中除碳元素以外还一定含有_______ 元素。
(3)“无烟煤、烟煤、褐煤”中含碳量最高的是_______ 。
(4)分离液态空气的过程发生_______ 变化(填“物理”或“化学”)。
(5)上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为_______ 。
(6)煤矿入口常贴有如图标志,其含义是_______ 。
(2)根据“煤燃烧过程中产生硫的氧化物”,说明煤中除碳元素以外还一定含有
(3)“无烟煤、烟煤、褐煤”中含碳量最高的是
(4)分离液态空气的过程发生
(5)上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为
(6)煤矿入口常贴有如图标志,其含义是
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4 . 家用燃料的变迁如图1。
(1)图2为农村柴火灶示意图,柴火灶设置通风口的作用是___________ 。
(2)下表为各种燃料的热值。
随着我国城市化进程的推进,现阶段家用燃料会更多使用天然气。因此,家用燃料的使用推广,不会仅仅考虑热值这一个因素,还会考虑___________ 因素。
(3)未来随着“绿氢”技术的推广应用,会进一步加快能源结构变化,来降低碳的排放量。“绿氢”技术主要采用电转气运行模式(如下图),用可再生能源发电,在电解池通过电解水实现电转气。电解池中发生反应的化学方程式为___________ 。在电转气模式中,会将部分氢气转化为甲烷后来使用,这样做的原因是___________ 。
(1)图2为农村柴火灶示意图,柴火灶设置通风口的作用是
(2)下表为各种燃料的热值。
燃料 | 热值(MJ/kg) | 燃料 | 热值(MJ/kg) | 燃料 | 热值(MJ/kg) |
干木柴 | 12.9 | 液化 | 50.2 | 天然气 | 36.2 |
标准煤 | 29.3 | 煤气 | 41.9 | 氢气 | 142.9 |
(3)未来随着“绿氢”技术的推广应用,会进一步加快能源结构变化,来降低碳的排放量。“绿氢”技术主要采用电转气运行模式(如下图),用可再生能源发电,在电解池通过电解水实现电转气。电解池中发生反应的化学方程式为
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5 . 阅读下面材料。
2024年4月28日举行的中关村论坛上,氢能产业再次成为热点话题。
氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟,但也存在诸多问题。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术,其技术主要有三种,分别是光催化、光电催化和光-电催化耦合制氢,对应的氢能转化率如表1。
表1
“液态阳光”关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时,催化剂的稳定性是重要参考条件之一。中国科学家突破了这一关键技术(部分研究成果如图4),推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。事实证明,这是切实可行的碳中和路径。
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)氢能属于_______ 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)电解水制氢技术中,在电源的_______ 极产生氢气。
(3)如表1所示,光-电催化耦合技术优势之一是_______ 。
(4)氢气和二氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇和水的化学方程式为_____ 。
(5)煤经过加工合成的甲醇,______ (填“能”或“不能”)称作“液态阳光”。
(6)甲醇可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,原因是_______ 。
(7)根据图1信息,选出合成“液态阳光”最适合的催化剂_______(填序号)。
(8)“液态阳光”是理想的储氢材料,据此推测其不仅在合成的过程中能吸收氢气,还应具备的化学性质是_______ 。
(9)“液态阳光”的应用具有减碳、碳中和等作用,原因是_______ (写出一点即可)。
2024年4月28日举行的中关村论坛上,氢能产业再次成为热点话题。
氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟,但也存在诸多问题。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术,其技术主要有三种,分别是光催化、光电催化和光-电催化耦合制氢,对应的氢能转化率如表1。
表1
可再生能源制氢技术 | 氢能转化率 |
光催化 | 不足5% |
光电催化 | 不足5% |
光-电催化耦合 | 70%以上 |
“液态阳光”关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时,催化剂的稳定性是重要参考条件之一。中国科学家突破了这一关键技术(部分研究成果如图4),推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。事实证明,这是切实可行的碳中和路径。
依据上述材料及所学化学知识,回答下列问题。
(1)氢能属于
(2)电解水制氢技术中,在电源的
(3)如表1所示,光-电催化耦合技术优势之一是
(4)氢气和二氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇和水的化学方程式为
(5)煤经过加工合成的甲醇,
(6)甲醇可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施,原因是
(7)根据图1信息,选出合成“液态阳光”最适合的催化剂_______(填序号)。
A.ZnO-ZrO2 | B.CuZnOAl2O3 | C.CuZnOAl2O3(240℃) | D.CdO-ZrO2 |
(8)“液态阳光”是理想的储氢材料,据此推测其不仅在合成的过程中能吸收氢气,还应具备的化学性质是
(9)“液态阳光”的应用具有减碳、碳中和等作用,原因是
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195次组卷
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4卷引用:2024年辽宁省沈阳市中考一模化学试题
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6 . 2024年,辽宁产的宝马牌新能源汽车畅销全国。新能源汽车的使用可有效保护的能源是
A.石油 | B.风能 | C.太阳能 | D.沼气 |
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7 . 化学与衣食住行息息相关。以下认识错误的是
A.化学与衣服:利用洗涤剂溶解衣服的油污 |
B.化学与食物:用发酵粉(主要成分为NaHCO3)制作糕点 |
C.化学与住房:熟石灰可作为建筑材料 |
D.化学与交通:车用乙醇汽油的使用有利于保护环境 |
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8 . 燃料的使用促进了经济的发展,给人们的生活带来了很多便利。目前,多数汽车使用的燃料是汽油,燃烧时产生的一氧化碳、氮的氧化物、未燃烧的碳氢化合物等会随尾气直接排放到空气中,对空气造成污染。
(1)未被污染的洁净的空气属于___________ (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)为了减少汽车尾气对空气的污染,可用下列反应对汽车尾气进行处理,其反应的微观示意图如下:___________ 。
②根据图示写出该反应的化学方程式___________ 。
(3)目前有些城市的公交车已经改用压缩天然气作燃料,天然气的主要成分是___________ ,属于___________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(4)从环保的角度看,理想的清洁、高能燃料是___________ 。
(5)开发新能源可缓解能源危机,请列举一种新能源___________ 。
(1)未被污染的洁净的空气属于
(2)为了减少汽车尾气对空气的污染,可用下列反应对汽车尾气进行处理,其反应的微观示意图如下:
②根据图示写出该反应的化学方程式
(3)目前有些城市的公交车已经改用压缩天然气作燃料,天然气的主要成分是
(4)从环保的角度看,理想的清洁、高能燃料是
(5)开发新能源可缓解能源危机,请列举一种新能源
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真题
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9 . 阅读下列科普短文
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料,化石燃料有面临枯竭的危险,且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境,我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池,具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动进行工作。放电时,Li+计从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态;充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低,正极材料占成本比例较高,大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钻酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表1所示。
表1
随着科学技术的发展,更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)锂离子电池的优点有_________ (任写两点)。
(2)由表1可知,锂离子电池正极材料能量密度最高的是_________ 。除表1数据外,工业上大量生产该材料,还应考虑的因素有__________ (写一条即可)。
(3)根据图1分析,下列储存条件最优的是______(填选项)。
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率,废旧电池拆解前应进行的处理是____________ 。
燃油车所消耗的能源主要来源于化石燃料,化石燃料有面临枯竭的危险,且对环境的影响也不容忽视。为改变这一困境,我国大力推广新能源汽车。目前新能源汽车主要使用锂离子电池作为动力来源。
锂离子电池是一种二次电池,具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点。它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动进行工作。放电时,Li+计从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态;充电时则相反。
锂离子电池负极材料占成本比例较低,正极材料占成本比例较高,大约占电池成本的30%。目前已批量应用的正极材料主要有钻酸锂、钴镍锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。不同正极材料的性能如表1所示。
表1
正极材料 | 能量密度(mAh/g) | 平均输出电压(V) | 循环次数 |
钴酸锂 | 135-145 | 36 | ≥300 |
钴镍锰酸锂 | 155-190 | 3.5-3.6 | ≥800 |
锰酸锂 | 100-120 | 3.7-3.9 | ≥500 |
磷酸铁锂 | 130-150 | 3.2-3.3 | ≥2000 |
随着科学技术的发展,更多优异的锂离子电池将会被广泛应用。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)锂离子电池的优点有
(2)由表1可知,锂离子电池正极材料能量密度最高的是
(3)根据图1分析,下列储存条件最优的是______(填选项)。
A.充电电量50%,储存温度25℃ | B.充电电量100%,储存温度40℃ |
C.充电电量50%,储存温度40℃ | D.充电电量100%,储存温度25℃ |
(4)为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率,废旧电池拆解前应进行的处理是
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真题
解题方法
10 . 化学学习过程中,归纳、总结有利于提升学习能力。下列知识归纳有错误的一组是
A.化学与健康 | B.化学与安全 |
①人体缺钙可导致甲状腺肿大 ②不食用过期或霉变食品 | ①严禁品尝化学药品 ②油锅着火用锅盖盖灭 |
C.化学与资源 | D.化学与未来 |
①回收利用废旧金属 ②利用海水“制碱” | ①“碳中和”有利于减缓温室效应 ②开发新能源能减轻人类对化石燃料的依赖 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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