高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册微项目 研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题达标测试

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微项目 研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题
学习理解 共30分
一、选择题(本题共2小题，每小题8分，共16分)
1．(2021·德州高一检测)下列有关燃料燃烧的说法正确的是( )
A．使燃料充分燃烧空气的量越多越好
B．物质燃烧都需要氧气
C．煤、石油、天然气属于化石燃料，是可再生的能源
D．由图可知燃料A更适合作车用燃料
解析:选D。通入空气的量过大、过多会带走热量，所以一般是通入适当过量的空气，故A错误；比如金属镁(Mg)和二氧化碳(CO2)反应生成氧化镁(MgO)和碳(C)，该反应没有氧气参加，但是剧烈的发光发热的化学反应，同样属于燃烧范畴，故B错误；煤、石油、天然气是我国最主要的化石燃料，它们都是不可再生能源，故C错误；燃料A达到燃点所需能量小，因此更适合作车用燃料，故D正确。
2．(双选)“三效催化转化器”可将汽车尾气中的有毒气体(CO、NO)转化为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是( )
A．该反应属于非氧化还原反应
B．配平后甲、乙、丙的化学计量数均为2
C．甲和丙中同种元素化合价不可能相同
D．丁物质一定是非金属单质
解析:选A、C。由题意和题图可知，甲为NO，乙为CO，丙为CO2，丁为N2。A项，该反应中氮元素的化合价由＋2价降低到0价，碳元素的化合价由＋2价升高到＋4价，元素化合价发生了变化，所以该反应为氧化还原反应；B项，配平后反应为2NO＋2CO eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 2CO2＋N2，NO、CO、CO2的化学计量数均为2；C项，一氧化氮和二氧化碳中氧元素的化合价都为－2价；D项，丁物质为氮气，只含有N元素，属于非金属单质。
二、非选择题(本题共1小题，共14分)
3．(2021·海口高一检测)某化学研究性学习小组想对汽油中添加乙醇的目的进行如下探究。
【猜想】猜想1：可以减少汽车尾气的污染；
猜想2：可以产生更多的热量，增强汽车的动力。
【设计与实验】
【分析与讨论】
(1)实验Ⅰ是一个对比实验，实验过程中不一定要控制的条件是__________ (填序号)；
A．水的初始温度必须相同
B．加热开始计时点必须相同
C．燃具产生火焰的大小必须相同
D．蒸发皿的大小必须相同
(2)汽车的发动机、排气管等部件易出现积炭，使用乙醇汽油后，这些部件产生的积炭量将__________(填“增多”或“减少”)；
(3)目前乙醇汽油中乙醇的添加量约为10%，可一定程度节省石油资源。结合实验Ⅰ的结论分析，如果乙醇的添加量过大，会使汽车动力__________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
解析:用乙醇加热至水沸腾耗时118 s，而用汽油加热至水沸腾耗时56 s，说明加入乙醇并不是为了产生更多的热量，增强汽车的动力，因此猜想2不成立；用乙醇加热的蒸发皿底部只有极少量炭黑，而用汽油加热的蒸发皿底部有大量炭黑，说明乙醇燃烧更充分，可以减少汽车尾气的污染，因此猜想1成立。
(1)测水沸腾需要的时间，计时点不需要相同；(2)乙醇燃烧更充分，产生的炭黑少，因此可减少积炭；(3)若添加乙醇过多，则产生的能量少，会使汽车动力减弱。
答案：【设计与实验】 不成立 猜想1成立
【分析与讨论】(1)B (2)减少 (3)减弱
应用实践 共20分
一、选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分)
4．(2021·石嘴山高一检测)如图为某城市某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是( )
A．该日空气首要污染物是PM10
B．该日空气质量等级属于中度污染
C．污染物NO2、CO可能主要来源于机动车尾气
D．PM2.5、PM10指的是悬浮颗粒物，会影响人体健康
解析:选B。首要污染物是指污染最重的污染物，根据空气质量报告可知，PM10数值最大，所以该日空气首要污染物是PM10，故A正确；首要污染物的污染指数即为空气污染指数，该日空气污染指数为79，空气质量等级属于良，故B错误；机动车尾气中含有NO2、CO，故C正确；PM2.5、PM10都是指悬浮颗粒物，都会影响人体健康，故D正确。
补偿训练:
(2021·白银高一检测)党的十九大报告指出：“坚持人与自然和谐共生，坚定走生态良好的文明发展道路，建设美丽中国，为人民创造良好的生活环境”。下列行为与该主题不相吻合的是( )
A．发展农村沼气，将废弃的农作物秸秆转化为清洁高效的能源
B．实施矿物燃料的脱硫脱硝技术，可以减少氮氧化物的排放
C．开着大排量的家用汽车直播声讨雾霾天气
D．在推广乙醇汽油的同时，研究开发太阳能电池和氢燃料电池汽车
解析:选C。A项，将废弃的农作物秸秆制沼气供家庭取暖和做饭使用，不但充分利用农村资源，而且沼气是清洁能源，燃烧产生的污染物少；B项，含硫、氮的矿物燃料直接燃烧，会产生二氧化硫和氮氧化物，造成酸雨和光化学烟雾等环境问题，脱硫脱硝后，可以减少二氧化硫和氮氧化物的排放；C项，大排量汽车耗油高，会生成大量的空气污染物，造成环境污染；D项，太阳能电池和氢燃料电池是对环境友好的电池，不产生污染。
5．(双选)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若有2 ml N2生成，则下列判断正确的是( )
A．N2的体积为44.8 L
B．有 0.125 ml KNO3被氧化
C．N2既是氧化产物又是还原产物
D．转移电子的物质的量为1.25 ml
解析:选C、D。题干中没有说明是标准状况下，无法计算氮气体积，故A错误；该反应中N元素化合价由－ eq \f(1,3) 、＋5变为0, 所以N2既是氧化产物也是还原产物，假设有16 ml N2生成，氧化产物是15 ml、还原产物是1 ml，若有2 ml N2 生成，则被还原的KNO3的物质的量n(KNO3)＝ eq \f(2 ml,8) ＝0.25 ml，故B错误，C正确；生成2 ml N2转移电子的物质的量＝5n(KNO3)＝5×0.25 ml＝
1.25 ml，故D正确。
二、非选择题(本题共1小题，共10分)
6．(2021·临汾高一检测)汽车尾气(含有烃类、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出CO与NO反应的化学方程式：________________________。
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是
__________________________________________。
(3)控制城市空气污染源的方法可以有__________(填序号)。
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．植树造林 D．戴上呼吸面具
(4)汽车尾气可引起光化学烟雾，主要是__________气体。形成酸雨主要是______气体，在尾气转化中，主要还会产生________气体，造成温室效应。
解析:(1)由CO、NO的组成元素及有关物质的性质知，生成的无毒气体只能是CO2和N2，即2CO＋2NO eq \(=====,\s\up7(催化剂)) N2＋2CO2。(2)根据接触法制硫酸的反应原理可知，SO2可催化氧化成SO3，所以SO2经“催化转化器”被转化(氧化)为SO3，最后形成硫酸酸雾。(3)要控制城市的污染源，采取的方法只能是使用不能产生污染的清洁能源。(4)汽车尾气可引起光化学烟雾的是氮的氧化物，形成酸雨的主要气体是SO2，产生温室效应的是CO2。
答案：(1)2CO＋2NO eq \(=====,\s\up7(催化剂)) N2＋2CO2
(2)该催化器可促进SO2的转化，SO2可催化氧化成SO3，然后SO3＋H2O===H2SO4
(3)AB (4)NO、NO2 SO2 CO2