2022年2月4日，北京冬奧會在國家體育場“鳥巢”盛大開幕，火炬“飛揚(yáng)”的小火苗成為本屆冬奧會的主火炬，火炬采用的是碳纖維材質(zhì)，燃燒的是氫能源，在奧運(yùn)史上首次實(shí)現(xiàn)了零排放，向世界展示了中國綠色低碳的發(fā)展理念。賽事期間大量使用氫燃料電池車，以減少污染排放，體現(xiàn)了奧林匹克精神與“綠色”、“環(huán)?！钡倪M(jìn)一步結(jié)合。
（1）高壓火炬體積非常小，燃料氫氣采用“高壓儲氫”的方式儲放在很小的氣瓶內(nèi)，則高壓儲氫過程中發(fā)生的物態(tài)變化是 液化液化。
（2）碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，密度不到鋼的四分之一，強(qiáng)度卻是鋼的七至九倍，被譽(yù)為材料中的“黑黃金”。碳纖維每平方毫米可以承受3530牛的拉力，所以火炬“飛揚(yáng)”碳纖維“外衣”能承受的壓強(qiáng)為 3.53×1093.53×109帕。
（3）火炬“飛揚(yáng)”披上碳纖維“外衣”不懼800度以上氫氣燃燒的高溫，氫氣的熱值為1.4×108焦/千克，假設(shè)火炬中5克氫氣完全燃燒，則放出的熱量為 7×105J7×105J。
（4）氫燃料電池在使用過程中能量的轉(zhuǎn)化為 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
（5）通過使用可再生能源（例如太陽能、風(fēng)能等）制造的氫氣被稱為“綠氫”，通過可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水制氫氣，在生產(chǎn)綠氫的過程中，完全沒有碳排放?；鹁嫜邪l(fā)團(tuán)隊(duì)用相當(dāng)于420個(gè)大氣壓的高壓將12克氫氣壓縮進(jìn)氫氣瓶，隨后將氫氣瓶放入“飛揚(yáng)”火炬中。計(jì)算需要電解 108108克水才能制取12克氫氣。
【考點(diǎn)】燃料的熱值；能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移；液化及液化現(xiàn)象；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算；壓強(qiáng)的計(jì)算．
【答案】液化；3.53×109；7×105J；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；108
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：2難度：0.5
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1．人類社會需要充足的能源，良好的環(huán)境。2017年5月18日，國土資源部發(fā)布消息，中國首次海域“可燃冰”試采成功，我國南海蘊(yùn)藏著豐富的“可燃冰”資源，可燃冰的主要成分是甲烷水合物（CH4?xH2O），遇火即可燃燒且熱值高，是一種環(huán)保高效的新能源。
（1）若甲烷的水合物的化學(xué)式是CH4?8H2O，則甲烷（CH4）燃燒的化學(xué)方程式。
（2）“可燃冰”儲存的巨大化學(xué)能最終來自于古代綠色植物通過固定的太陽能。
（3）大量使用化石燃料會導(dǎo)致酸雨、PM2.5超標(biāo)。
①下列措施中能降低空氣中PM2.5的是。（填字母）
a.戴口罩
b.焚燒秸稈
c.植樹造林
d.提倡使用電動汽車
②新能源混合動力（汽油和電動）汽車以其經(jīng)濟(jì)，污染小等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞，可在一定程度上緩解酸雨，在杭州大街小巷都能看到它們的身影。在純汽油提供能量時(shí)，已知某內(nèi)燃機(jī)效率為80%，汽車的最大牽引力為1600N，那么這個(gè)內(nèi)燃機(jī)完全燃燒9L汽油放出的熱量可以使汽車運(yùn)動最遠(yuǎn)距離。（已知汽油的熱值為3.2×107J/L）發(fā)布：2024/11/16 23:30:1組卷：37引用：2難度：0.8 -
2．北京冬奧，科技助夢，科學(xué)知識在其中扮演著重要角色。請回答下列問題：
（1）國產(chǎn)氫氧燃料電池豪華中巴在冬奧會投入使用。氫氣作燃料的優(yōu)點(diǎn)是 。
（2）冬奧會火炬“飛揚(yáng)”采用氫氣作為燃料。由碳纖維及其復(fù)合材料制成的外殼和燃燒罐破解了火炬外殼在1000℃高溫制備過程中起泡、開裂等難題，火炬呈現(xiàn)“輕、固、美”的特點(diǎn)（碳纖維復(fù)合材料密度約為鋼的），下列說法錯(cuò)誤的是 。15
A．燃燒時(shí)的碳排放為零
B．碳纖維復(fù)合材料與相同體積的鐵相比更輕
C．這一材料具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)
D．火炬燃燒罐以碳纖維材質(zhì)為主，所以碳不能燃燒
（3）冬奧會期間，送餐機(jī)器人格外引人關(guān)注。若送餐機(jī)器人以20W的功率在水平地面上以0.4m/s的速度勻速前進(jìn)10s,求該機(jī)器人行進(jìn)過程中受到地面對它的阻力。發(fā)布：2024/11/27 2:0:2組卷：12引用：1難度：0.5 -
3．近年來，我國多個(gè)城市成功實(shí)現(xiàn)氫燃料新能源公交車投放使用。某氫能源公交車（如圖所示）在一次行駛過程中消耗了3kg的氫燃料，已知水的比熱是4.2×103J/（kg?℃）、氫燃料的熱值為1.4×108J/kg,求：
（1）3kg的氫燃料完全燃燒，放出 J熱量；
（2）若該3kg氫燃料完全燃燒放出的熱量全部被質(zhì)量為4000kg、溫度為20℃的水吸收，求水升高的溫度；發(fā)布：2024/12/28 16:0:2組卷：43引用：2難度：0.5
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