(15分)科學家認為,氫氣是一種高效而無污染的理想能源,近20年來,對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究獲得了迅速發(fā)展。
(1)為了有效發(fā)展民用氫能源,首先必須制得廉價的氫氣,下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是 。(選填字母)
A.電解水 | B.鋅和稀硫酸反應 |
C.光解海水 | D.分解天然氣 |
20.(15分)
(1)C (2)b 吸熱
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
(4)-246.4kJ· mol -1 (5)①O2+2H2O+4e-=4OH- ② 0.56
(6)N2+6e-+8H+=2NH4+ ((1)1分,其余每空2分)
解析試題分析:1、電解水消耗了大量的電力,鋅和稀硫酸反應制得氫氣量少,分解天然氣也需要消耗大量的能源。 光解海水只需要太陽能就可以了既經(jīng)濟又環(huán)保。
2、使用催化劑能降低反應需要的能量,所以為b,生成物的能量高于反應物能量,所以反應為吸熱反應。
4、總反應為2①+②+③,將反應熱相加即可算出總反應的反應熱。
5、氫氧燃料電池氧氣在正極進行反應,O2+2H2O+4e-=4OH- 根據(jù)銅減少的質(zhì)量可以計算出其轉(zhuǎn)移的電子數(shù),根據(jù)正極的反應式就可以算出消耗氧氣的量。
6、正極為氮氣反應式為N2+6e-+8H+=2NH4+
考點:氫氧燃料電池原理,化學方程式的計算
點評:本題難度中等,主要考察了氫氧燃料電池的原理及運用,采用類比的思想更能迅速準確的解題。
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科目:高中化學 來源:2012-2013學年江蘇省高三12月質(zhì)量檢測化學試卷(解析版) 題型:填空題
(15分)科學家認為,氫氣是一種高效而無污染的理想能源,近20年來,對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究獲得了迅速發(fā)展。
(1)為了有效發(fā)展民用氫能源,首先必須制得廉價的氫氣,下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是 。(選填字母)
A.電解水 B.鋅和稀硫酸反應
C.光解海水 D.分解天然氣
(2)用水分解獲得氫氣的能量變化如右圖所示,表示使用催化劑是曲線 。該反應為 (放熱還是吸熱)反應
(3)1g的氫氣完全燃燒生成液態(tài)水釋放出142.9kJ的熱量寫出其完全燃燒的熱化學方程式: 。
(4)利用氫氣和CO合成二甲醚的三步反應如下:
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
總反應:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH=
(5)氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景,F(xiàn)用氫氧燃料電池進行下圖所示實驗:
①氫氧燃料電池中,正極的電極反應式為 。
②上圖裝置中,某一銅電極的質(zhì)量減輕3.2g,則 a 極上消耗的O2在標準狀況下的體積為
L。
(6)有人設想尋求合適的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池。則正極電極方程式 。
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