优化方案·高中同步测试卷·鲁科化学选修1：高中同步测试卷(九) Word版含解析

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Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共包括15小题，每小题3分，共45分)
1.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
2.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2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
3.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，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
4.镉镍(Cd Ni)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＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池放电时的负极材料Cd(OH)2＋2Ni(OH)2充电
放电
是()
A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．Cd D．NiO(OH)
5.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的是()
6.
A．煤的燃烧B．煤的干馏
C．煤的气化D．制煤水浆
7.
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
8.由锌片、铁片、铜片、银片和稀硫酸可以构成原电池的数目是()
A．3种B．4种
C．5种D．6种
9.“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)
10.某种混合气体可能是①发生炉煤气，②水煤气，③沼气，④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，并还能使澄清石灰水变浑浊，则该气体是() A．①B．②
C．③D．④
11.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Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
B．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
12.下列烷烃含量越高，汽油品质越好的是()
A．CH3(CH2)6CH3
B．CH3CH(CH3)CH2CH2CH3
C．(CH3)2CHCH2C(CH3)3
D．CH3(CH2)14CH3
13.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
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
14.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
15.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
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(本题共包括5小题，共55分)
16.(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________。

17.(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)。

①其一氯取代物不存在同分异构体②其二氯取代物不存在同分异构体
③甲烷极难溶于水④它的四个氢原子完全相同
(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)。

①电解水②锌和稀硫酸反应③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)。

18.(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①的化学方程式：___________________________________________，该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)在反应②和③中，所用合成气(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5～8的烷烃(C n H2n＋2)。

在②③④⑤⑥⑦六个有催化剂参与的反应中，有水生成的是____________(填反应序号)。

19.(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)。

根据实验数据回答下列问题：
(1)实验完毕后，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CO 2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。

20.(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：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。

(已知N A ＝6.02×1023/mol ，电子电量为1.60×10
－19 C)
参考答案与解析
1.[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。

2.[导学号14930161][解析]选C 。

根据题给信息知锂水电池的总反应为2Li ＋2H 2O===2LiOH ＋H 2↑，D 正确；在反应中氢元素的化合价降低，因此H 2O 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2H 2O ＋2e －===2OH －＋H 2↑，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。

3.[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应为H 2－2e －===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。

4.[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，Cd 0 ―→Cd ＋2 (OH)2。

化合价升高，负极材料为Cd 。

5.[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。

6.[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。

7.[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。

8.[导学号14930167][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
H 2SO4反应，所以无法构成银铜稀硫酸原电池，故选C项。

9.[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。

10.[导学号14930169][解析]选D。

发生炉煤气的主要成分是CO、N2；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。

11.[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Cu2＋＋2e－===Cu，因此CuSO4溶液颜色变浅。

12.[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。

13.[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。

14.[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。

15.[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。

16.[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、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
17.[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)CH 4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③经济实用，H 2的贮存、运输和安全燃烧是需解决的主要问题。

[答案](1)③ (2)CH 4 ②
(3)③ 贮存、运输和安全燃烧(任选一条即可)
18.[导学号14930177][解析](1)煤气化得CO 和H 2，化学方程式为C ＋H 2O(g)=====高温
CO ＋H 2，该反应为吸热反应。

(2)由CO 和H 2合成CH 4的化学方程式为CO ＋3H 2―→H 2O ＋CH 4，合成乙烯的化学方程式为2CO ＋4H 2―→C 2H 4＋2H 2O ，故反应②H 2和CO 物质的量之比大。

(3)合成甲醇：CO ＋2H 2―→CH 3OH ；合成醋酸：2CO ＋2H 2―→CH 3COOH ；合成乙二醇：2CO ＋3H 2―→C 2H 6O 2；合成汽油：n CO ＋(2n ＋1)H 2―→C n H 2n ＋2＋n H 2O ，故有水生成的为②③⑥(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)C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 吸热
(2)② (3)②③⑥
19.[导学号14930178][解析]干燥剂应选用只吸收水而不吸收CO 2的固体干燥剂，如CaCl 2、P 2O 5等。

由题意：m (H 2O)＝102.9 g －101.1 g ＝1.8 g
m (CaCO 3)＝314.2 g －312.0 g 44 g·mol
－1×100 g·mol －1＝5.0 g 则m (H)＝1.8 g ×218
＝0.2 g m (C)＝5.0 g ×12100
＝0.6 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 g ∶0.2 g ＝3∶1
其物质的量比为n (C)∶n (H)＝312∶11＝1∶4 即该燃料的化学式为CH 4，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)1.8 5.0 (2)0.2 (3)0.6
(4)3∶1 CH 4 天然气 沼气
20.[导学号14930179][解析](1)由锌片、银片、稀H 2SO 4组成的原电池中很显然锌片为负极，电极反应式为Zn －2e －===Zn 2＋；银片为正极，电极反应式为2H ＋＋2e －
===H 2↑。

(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H 2的物质的量的比为1∶1。

①V (H 2)＝13 g 65 g ·mol
－1×22.4 L ·mol －1＝4.48 L 。

②通过导线的总电量＝
13 g
65 g·mol1
×2×6.02×1023mol－1×1.60×10－19C＝3.85×104
C。

[答案](1)Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑
(2)①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。

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g22.4 L
60 g－47 g＝13 g x
65 g∶22.4 L＝13 g∶x，
x＝4.48 L。

②反应消耗的锌为13 g÷65 g/mol＝0.20 mol，
1 mol Zn变为Zn2＋时，转移
2 mol e－，则通过的电量为0.20 mol×2×6.02×102
3 mol－1×1.60×10－19 C
＝3.85×104 C。