题目内容
7.氢气可被用作清洁能源,但它的制取、存储和运输都很困难.科学家开发出一种用糖类制取氢气的新技术,有望解决这几大问题.以这项技术为基础,未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类,如淀粉,其化学式是(C6H10O5).科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物,将淀粉和水转变成CO2和H2的混合气体,将CO2除去后,H2进入燃料电池产生电力,驱动汽车前进.燃料箱容量为55升的汽车可携带约27千克淀粉和21千克的水,完全转变,可以产生4千克氢气,其余为CO2.根据以上材料,请回答下列问题:
(l)利用该项技术,汽车运动时的机械能最终由下列哪种能量转化而来B
A.化学能 B.太阳能 C.电能 D.热能
(2)混合物中的酶具有高效性、多样性和专一性.
(3)请根据质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式:
1(C6H10O5)n+7NH2O═12NH2↑+6NCO2↑
(4)若一辆氢动力汽车正常行驶时,功率是70千瓦,氢气的热值是1.4×108焦/千克,燃料电池的能量转化效率是
50%,在阻力不变和不考虑其它能量损耗时,要使该车能正常行驶,汽车每小时至少消耗氢气3.6千克
(5)这种技术的实用化,还存在较多的问题,如在汽车中怎样除去混合气体中的CO2就是问题之一.有人提出了下列方案:
①将混合气体通过澄清石灰;
②将混合气体通过溶质质量;
③在常温下对混合气体加压,使之液化分离(在20℃时,将CO2加压到5.73×106 Pa,即会液化;氢气在-239.96℃以上温度时,加高压也不会液化).
从实用的角度考虑,理论上你认为哪种方案更适合在氢动力汽车上应用③(填序号).
分析 燃烧主要是化学能转化为热能;根据反应物、生成物以及质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式即可;用汽车正常行驶需要的总热值除以1千克氢气的热值转化率即可;尾气处理主要把NOX与CO转化为无毒物质.
解答 解:(1)在燃烧过程中化学能转化为热能.而汽车运动时时的机械能最终由光合作用的产物,即太阳能转化而来;
(2)混合物中的酶具有高效性、多样性和专一性;
(3)配平淀粉和水反应的化学方程式为:(C6H10O5)N+7NH2O$\frac{\underline{\;酶\;}}{△}$12NH2↑+6N CO2↑;
(4)汽车每小时至少消耗氢气的质量为 $\frac{70×3.6{×}^{{10}^{7}}}{1.4{×}^{{10}^{8}}×50%}$=3.6千克;
(5)从实用的角度考虑,理论上在常温下对混合气体加压,使之液化分离(在20℃时,将CO2加压到5.73×106 Pa,即会液化;氢气在-239.96℃以上温度时,加高压也不会液化)更适合在氢动力汽车上应用
故答案为:(1)B;(2)专一;(3)1;7N;12N;6N;(4)3.6;(5)③.
点评 本题考查汽油的燃烧的热化学方程式、能量的转化及其尾气的处理.
练习册系列答案
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17.36g水在通电条件下可生成氢气的质量是( )
| A. | 1g | B. | 2g | C. | 3g | D. | 4g |
15.甲、乙、丙、丁四位同学用锌与稀硫酸反应,所得相关数据记录如下(实验中的误差忽略不计),计算:
(1)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
(2)甲同学加入金属锌的质量X是多少?
(3)稀硫酸中溶质的质量分数是多大?
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
| 取用稀硫酸质量/克 | 100 | 100 | 100 | 200 |
| 加入金属锌的质量/克 | X | 1.25x | 2x | 2x |
| 生成氢气的质量/克 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 |
(2)甲同学加入金属锌的质量X是多少?
(3)稀硫酸中溶质的质量分数是多大?
2.下列物质的用途,利用其化学性质的是( )
| A. | 液化气做燃料 | B. | 铝材做高压锅 | C. | 干冰人工降雨 | D. | 钢材制铁轨 |