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    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：
     
    ． 精英家教网
    （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”）
    分析：（1）开发较经济且资源可持续利用的制氢气方法要从能源消耗分析；
    （2）氢气的燃烧热是285.8kJ?mol-1，则2mol氢气完全燃烧放出的热量是571.6 kJ；
    （3）碱性氢氧燃料电池中，正极上氧气得电子发生还原反应；
    串联电路中转移电子数相等，据此计算消耗氧气的体积；
    （4）正极上氮气得电子和氢离子反应生成铵根离子．
    解答：解：（1）A．电解水需要大量的电能，不符合廉价的要求，故A错误；
    B．锌和稀硫酸反应，消耗大量的锌和硫酸，不符合廉价的要求，故B错误；
    C．光解海水，可充分利用光能，廉价而又低碳，符合要求，故C正确；
    D．石油、天然气不是可持续能源，故D错误；
    故选C；
    （2）氢气的燃烧热是285.8kJ?mol-1，则2mol氢气完全燃烧放出的热量是571.6 kJ，所以热化学反应方程式为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6 kJ?mol-1，
    故答案为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6 kJ?mol-1；
    （3）①碱性氢氧燃料电池中，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
    ②阳极上铜失电子生成铜离子进入溶液，则溶解的铜的物质的量=
    3.2g
    64g/mol
    =0.05mol    ，失去电子的物质的量=0.05mol×2=0.1mol，串联电路中，转移电子相等，所以消耗氧气的体积=
    0.1mol
    4
    ×22.4L/mol    =0.56L，故答案为：0.56；
    （4）N2在正极发生还原反应生成NH4+，电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+，正极上消耗氢离子，导致溶液中氢离子浓度降低，则pH增大，故答案为：增大．
    点评：本题考查了原电池和电解池原理、热化学反应方程式等知识点，明确原电池正负极的判断方法、电极反应式是解本题关键，难度中等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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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·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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