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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
 

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：
 
．
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方面来分析；
（2）设1体积为1cm3，求出钯粉的质量和物质的量，再根据1体积的钯粉大约可吸附标准状况下896体积的氢气，求出氢气的物质的量，根据两种原子的物质的量比写出化学式；
（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据燃烧热书写热化学方程式．
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、天然气为不可再生能源，不符合资源可持续利用的要求，故D错误；
故答案为：C．
（2）设1体积为1cm3，则1cm3的钯粉的质量m=ρV=10.64g/cm3×1cm3=10.64g，钯的物质的量n（Pd）=
m
M
=
10.64g
106.4g/mol
=0.1mol，
由1体积钯粉约可吸附标准状况下896体积氢气，可知被吸附氢气的体积为896cm3=0.896L，氢气的物质的量n（H2）=
V 
V m
=
0.896L
22.4L/mol
=0.04mol，
所以钯与氢气反应的物质的量之比为
0.1
0.04
，则产物中Pd与H之比为
0.1
0.04×2
=
1
0.8
，所以钯的氢化物化学式为PdH0.8；
故答案为：PdH0.8；
（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，已知氢气的燃烧热为285.8kJ?mol-1，即1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的能量，所以其热化学方程式为：H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l）△H=-285.8 kJ/mol；
故答案为：H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l）△H=-285.8 kJ/mol．
点评：本题考查了能源问题、化学式的求算、热化学方程式的书写；属于知识应用方面的考查，题目难度中等．
练习册系列答案
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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”）
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
 
．
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）

（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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