【题目】氢气是未来非常理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O
2H2+O2。制得的氢气可用于燃料电池、合成氨工业。回答下列问题：
(1)分解海水时，________能转变为________能。生成的氢气用于燃料电池时，________能转变为________能。
(2)某种氢氧燃料电池是用NaOH溶液作电解质，正极的电极反应式为________；若把燃料改为甲烷，负极的电极反应式为________。
(3)氢气可用于合成氨。一定温度下，向2L 的密闭容器中加入1 molN2和 3molH2发生反应 N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)，2min时测得N2的浓度为0.3mol/L，5min时达到平衡，此时测得压强为开始时的
。则前2min用NH3表示的化学反应速率为________；平衡时，N2的转化率为________，混合气体的平均相对分子质量为________。
【答案】太阳 化学 化学 电能 O2+4e-+2H2O=4OH- CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 0.2mol/(L·min) 50% 11.3
【解析】
(1)根据图可知，太阳能产生的激光分解水生成氢气和氧气，太阳能转化为光能、光能转化为化学能；生成的氢气用于燃料电池，是将化学能转化为电能；
(2)在氢氧燃料碱性电池中，正极上O2得电子和水反应生成OH-，如果将甲烷作燃料，则负极上是甲烷失电子和OH-反应生成CO32-离子和H2O；
(3)先根据化学反应速率的含义计算氮气的反应速率，然后利用用不同物质表示的反应速率的关系计算用H2表示的反应速率；氮气的转化率等于反应转化的氮气的物质的量占总物质的量的百分比计算；根据在恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于其压强之比，计算平衡时混合气体总物质的量，利用混合气体总质量除以气体的总物质的量得到混合气体的平均摩尔质量，再结合混合气体平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量，即得混合气体的平均相对分子质量。
(1)根据图知，太阳能产生的激光分解水生成氢气和氧气，太阳能转化为光能、光能转化为化学能；生成的氢气用于燃料电池，是将化学能转化为电能，所以分解海水时，太阳能能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，化学能能转变为电能；
(2)在氢氧燃料碱性电池中，正极上O2得电子和溶液中的水反应生成OH-，则正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；如果将CH4作燃料，则负极上CH4失电子和溶液中的OH-反应生成CO32-和水，电极反应式为 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
(3)反应开始时c(N2)=
=0.5mol/L，c(H2)=
=1.5mol/L，2min时测得N2的浓度为0.3mol/L，则前2min用N2表示的化学反应速率v(N2)=
=0.1mol/(Lmin)；
前2min内v(NH3)=2v(N2)=2×0.1 mol/(Lmin) =0.2 mol/(Lmin)；
在恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于其压强之比，则平衡时混合气体总物质的量为(1+3)mol×
=3mol，根据方程式知，N2+3H2
2NH3可知：反应前后减少的物质的量相当于参加反应氮气的2倍，则参加反应的n(N2)=
mol=0.5mol，则氮气转化率=
×100%=
×100%=50%；混合气体总质量=1mol×28g/mol+3mol×2g/mol=34g，混合气体平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量=
=
=11.3g/mol，所以平均相对分子质量为11.3。
新活力总动员暑系列答案
龙人图书快乐假期暑假作业郑州大学出版社系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】等物质的量的 SO2 和 SO3 相比较，下列结论错误的是
A. 它们的分子数目之比是 1∶1
B. 它们的氧原子数目之比为 2∶3
C. 它们的质量之比为 1∶1
D. 它们所含原子数目之比为 3∶4
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】原子中质子、中子、电子的数量、质量和电性之间存在一定的相互关系。请填写下列空白：
(1)质子数决定________的种类；质子数和中子数决定________的种类。
(2)
代表一个质量数为________、质子数为______、中子数为________、核外电子数为________的原子。
(3)质量数＝________＋________，对任一原子，核电荷数＝________；对中性原子，核外电子数＝________。
(4)ZXn－中核外电子数＝________，ZXn＋中核外电子数为________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列各组中的物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是( )
A.Cu和FeCl3B.Na与O2C.NaOH与CO2D.NaOH与AlCl3
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】加热N2O5时，发生以下两个分解反应：N2O5
N2O3＋O2，N2O3N2O＋O2，在1 L密闭容器中加热4 mol N2O5达到化学平衡时c(O2)为4.50 mol/L，c(N2O3)为1.62 mol/L，则在该温度下各物质的平衡浓度正确的是
A. c(N2O5)＝1.44 mol/L B. c(N2O5)＝0.94 mol/L
C. c(N2O)＝1.40 mol/L D. c(N2O)＝3.48 mol/L
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO3，请根据要求回答下列问题：
(1)反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为______________。
(2)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_________________________________。若反应中生成0.2molHNO3，转移的电子数为__________个。
(3)NF3是一种无色、无臭的气体，但一旦NF3在空气中泄漏，还是易于发现。你判断该气体泄漏时的现象是(写出2点)________________________、_____________________。
(4)一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO2、NaF、H2O外。还肯定有________(填化学式)。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下:
干海带
海带灰
滤液
碘水
I2的CCl4溶液
I2
下列关于海带制碘的说法正确的是( )
A. 实验室可在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒不断搅拌
B. 向含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生还原反应
C. 在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D. 向碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为萃取，可用乙醇代替CCl4
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