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(15分)科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源,近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。
(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是         。(选填字母)

A.电解水B.锌和稀硫酸反应
C.光解海水D.分解天然气
(2)用水分解获得氢气的能量变化如右图所示,表示使用催化剂是曲线         。该反应为         (放热还是吸热)反应

(3)1g的氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量写出其完全燃烧的热化学方程式:                               
(4)利用氢气和CO合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol1
② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol1
③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol1
总反应:3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH=         
(5)氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验:

①氢氧燃料电池中,正极的电极反应式为                 
②上图装置中,某一铜电极的质量减轻3.2g,则 a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为
         L。
(6)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。则正极电极方程式         

20.(15分)
(1)C                   (2)b     吸热
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H= -571.6 kJ·mol1
(4)-246.4kJ· mol -1      (5)①O2+2H2O+4e=4OH  ② 0.56   
(6)N2+6e-+8H+=2NH4+          ((1)1分,其余每空2分)

解析试题分析:1、电解水消耗了大量的电力,锌和稀硫酸反应制得氢气量少,分解天然气也需要消耗大量的能源。 光解海水只需要太阳能就可以了既经济又环保。
2、使用催化剂能降低反应需要的能量,所以为b,生成物的能量高于反应物能量,所以反应为吸热反应。
4、总反应为2①+②+③,将反应热相加即可算出总反应的反应热。
5、氢氧燃料电池氧气在正极进行反应,O2+2H2O+4e=4OH   根据铜减少的质量可以计算出其转移的电子数,根据正极的反应式就可以算出消耗氧气的量。
6、正极为氮气反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+
考点:氢氧燃料电池原理,化学方程式的计算
点评:本题难度中等,主要考察了氢氧燃料电池的原理及运用,采用类比的思想更能迅速准确的解题。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源,近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展.
(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是
 
.(选填字母)
A.电解水    B.锌和稀硫酸反应    C.光解海水    D.以石油、天然气为原料
(2)因氢气易燃易爆,贮运安全极为重要.已知氢气的燃烧热为285.8kJ?mol-1.写出其完全燃烧的热化学方程式:
 
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(3)氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行右图所示实验:①氢氧燃料电池中,正极的电极反应式为
 

②如图装置中,某一铜电极的质量减轻 3.2g,则 a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为
 
L.
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池.则正极附近的pH
 
.(填“增大”、“减小”或“不变”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源,近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展.
(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是
 

A.电解水    B.锌和稀硫酸反应    C.光解海水    D.以石油、天然气为原料
(2)用氢作为能源亟待解决的又一问题是贮氢材料的开发,研究表明某些过渡金属镧(La)、钯(Pd)能与氢原子形成氢化物,氢原子填充在金属晶体内的间隙之间,其组成不固定,通常是非化学计量的,如镧的氢化物的化学式可表示为LaH2.76.已知钯粉的密度为10.64g/cm3,相对原子质量为106.4,1体积的钯粉大约可吸附标准状况下896体积的氢气,则钯的氢化物的化学式为
 

(3)因氢气易燃易爆,贮运安全极为重要.已知氢气的燃烧热为285.8kJ?mol-1
写出其完全燃烧的热化学方程式:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源.为减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2
已知:在101kPa下,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ?mol-1
(1)CO的标准燃烧热△H=
 

(2)如图为1molH2与足量O2反应生成液态水和气态水的能量变化关系图,则图中的△H=
 

(3)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

能源是人类生存和发展的重要支柱.请回答以下有关能源的问题:
(1)能源可分一级能源和二级能源等,直接从自然界获得的能源称为一级能源;需要依靠其他能量间接制取的能源称为二级能源.煤、煤气、石油、天然气、水能、风能和生物能等等多年来大量使用的能源,称为
 
能源.而电能、氢能、水煤气等都被称为
 
能源.
(2)煤、石油、天然气等能源以热的形式供给人们需要.写出煤、天然气燃烧供热时的化学反应方程式(试以它们各自的主要成分C和CH4代表):
 
 
.在质量相同时,燃料
 
对环境造成的负面影响(温室效应)小.
(3)科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源.以氢气作为燃料,4gH2的燃烧生成液态水时放出热量为571.6kJ,试写出表示H2燃烧热的热化学方程式:
 

(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,其能量转化主要形式是
 
,当用KOH溶液做电解质溶液时,正极的反应式为:
 
,负极的反应式为:
 
.甲烷也可以作为燃料电池的原料,此时在负极上反应的物质是
 
(填化学式)

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江苏省高三12月质量检测化学试卷(解析版) 题型:填空题

(15分)科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源,近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。

(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是         。(选填字母)

A.电解水                               B.锌和稀硫酸反应

C.光解海水                             D.分解天然气

(2)用水分解获得氢气的能量变化如右图所示,表示使用催化剂是曲线         。该反应为         (放热还是吸热)反应

(3)1g的氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量写出其完全燃烧的热化学方程式:                               

(4)利用氢气和CO合成二甲醚的三步反应如下:

① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol1

② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol1

③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol1

总反应:3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH=         

(5)氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验:

①氢氧燃料电池中,正极的电极反应式为                 

②上图装置中,某一铜电极的质量减轻3.2g,则 a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为

         L。

(6)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。则正极电极方程式         

 

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