题目内容

新能源的开发利用是当今全球的一个重大研究课题,发展氢能源有着广阔的前景,有人设想用电解水的方法制取氢气开发氢能源,回答下列问题:
(1)用电解水的方法制取氢气.实现了由______能向______能的转化.
(2)若氢气的热值为1.43×108J/kg,电解9.9g水产生的氢气完全燃烧放出的热量是______.
(3)与使用天然气作燃料相比,用氢气作燃料除了发热量高外,请你再说出一条优点:______.
(4)下列能量主要由化学变化产生的是
A.电熨斗通电发出的热量      B.电灯通电发出的光
C.水电站利用水力产生的电能    D.液化石油气燃烧放出的热量.

解:(1)在电解水时,电能转化为化学能贮存于氢气中,即转化为氢能.
(2)设:电解9.9g水出生成氢气的质量为X
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
9.9g X

X=1.1g
1.1g×10-3kg/g×1.43×108J/kg=1.573×105J.
(3)氢气作为燃料有三大优点:燃烧放热多、产物是无污染的水、可用水制取,燃烧又生成水,可再生.
(4)A.电熨斗通电发出的热量是电能转化为热能,没有发生化学变化,所以错误;B.电灯通电发出的光是电能转化为光能,没有发生化学变化,所以错误;C.水电站利用水力产生的电能是水的势能转化为电能,没有发生化学变化,所以错误; D.液化石油气燃烧放出的热量是化学能转化为热能,是通过化学变化放出热能的,所以正确.
故答案为:
(1)电;氢;
(2)1.573×105J;
(3)燃烧产物是不污染环境的水(或可再生);
(4)D.
分析:(1)根据电解水反应中的能量变化回答.
(2)根据电解水的化学方程式计算电解9.9g水出生成氢气的质量,再根据氢气的热值计算完全燃烧放出的热量.
(3)根据氢气作为燃料的三大优点回答.
(4)根据上述变化中的能量变化情况判断.
点评:能源、信息、材料、环境是当今世界四大首要问题,在能源危机日趋严重的今天,它既是社会热点,也是化学考查的热点,主要侧重能源的分类、能源使用对环境的影响、新能源开发的技术和前景等.
练习册系列答案
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煤炭气化可以提高燃料的利用率,还可以利用所得产品合成新的能源物质.
(1)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.其三步反应如下:
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)△H1=-90.8kJ?mol-l
Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-l
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=41.3kJ?mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=
-163.8KJ/mol
-163.8KJ/mol
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(2)①以二甲醚、空气为主要原料,磷酸溶液为电解质溶液,铂为电极构成燃料电池.写出该电池中负极上的电极反应式:
CH3OCH3--12e-+3H2O=2CO2+12H+
CH3OCH3--12e-+3H2O=2CO2+12H+
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②用甲醇一空气燃料电池作电源,电解氯化钠溶液,若通电时阳极产生的气体完全被溶液吸收,则得到含有一种溶质的消毒液,以上电解过程的总反应化学方程式
NaCl+H2O
 电解 
.
 
NaClO+H2↑
NaCl+H2O
 电解 
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NaClO+H2↑
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(3)近年来各种自然灾害频发,研究开发具有广谱、高效、低毒的杀菌消毒剂对环境进行处理显得尤为重要.
①Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1molO3转化为1molO2和1molH2O)等物质常被用作消毒剂.等物质的量的上述物质中消毒效率最高的是
C
C
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A.Cl2    B.H2O2    C.ClO2 D.O3
②消毒剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温黑暗处可保存一年.亚氯酸不稳定,分解的离子方程式为:HClO2   ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平),在该反应中,当有1mol ClO2生成时,转移的电子数是
NA
NA
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