题目内容

氢气是一种高效而无污染的理想能源,下列①~⑥是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法,其中包括正在研究的方案。

①     电解法:  ②甲烷转化法:

③水煤气法: ④碳氢化合物热裂化:  ⑤设法将太阳光聚焦产生高温使水分解:  ⑥寻找高效催化剂使水分解产生H2

如果将来人类广泛使用氢气作为能源,那么上述6种方法中你认为可行的方法有哪几种?简述理由。

作为高效无污染的理想能源,②③方法有CO产生,不可取;①④本身要消耗太多能源,不可取;⑤⑥可作为努力发展的方向。

练习册系列答案
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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         

 

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