(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 |
20.(15分)
(1)C (2)b 吸热
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
(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。
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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·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
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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