氢能是一种应用前景非常广阔的新能源，但目前仍处于研究、试验阶段，还未能进入实用阶段，其主要...

氢能是一种应用前景非常广阔的新能源，但目前仍处于研究、试验阶段，还未能进入实用阶段，其主要原因是

①氢气燃烧对环境影响的评价尚无定论②氢气的制取耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟③氢气贮存、运输等安全技术尚未完全解决④氢气燃烧的放热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳

A．①②

B．②③

C．③④

D．①④

高二化学选择题简单题查看答案及解析

（10分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池方面取得了新的突破。甲醇燃料电池的工作原理如图甲装置所示。

（1）甲醇进入　　　　　　 极（填“正”或“负”）。

（2）工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO2 时，有_____NA的电子转移。

（3）若甲装置中“负载”为图乙装置，则：A(Pt)电极的反应式为　　　　　 　　 ，乙装置中总反应化学方程式为　　　　 　　 。若乙装置溶液体积为500mL，且忽略电解过程中溶液体积的变化，A极的质量增加5.40g时，乙装置中所得溶液的H+的浓度为：　　　　 。

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为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想如图所示。下列说法正确的是

A．氢能源已被普遍使用

B．H2O的分解反应是吸热反应

C．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

D．2 mol 液态H2O具有的总能量高于2 mol H2和1 mol O2的能量

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有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。

(1)氢能被称为绿色能源的原因是____(任答一点)。

(2)在101 kPa下，1 g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9 kJ的热量，请回答下列问题：

①该反应的反应物总能量______生成物总能量。(填“>、=、<”)

②该反应的热化学方程式为______。

③已知H-O键能为463.4 kJ/mol，O=O键能为498kJ/mol，计算H-H键能为___kJ/mol。

(3)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)　ΔH1=-74.5 kJ/mol；

Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2=-64.4 kJ/mol；Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3，则ΔH3=_____ kJ/mol。

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有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。

（1）氢能被称为绿色能源的原因是________________（任答一点）

（2）在101KP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题

①该反应反应物总能量______________生成物总能量（填“大于”，“小于”或“等于”）

②氢气的燃烧热为______________

③该反应的热化学方程式为__________________________________________________

④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O键能为463 kJ·mol－1,O=O键能为498 kJ·mol－1，计算H-H键能为_____________kJ·mol－1

（3）氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：

Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　　 ΔH1＝－74.5kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)　　 ΔH2＝－64.4kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。

则ΔH3＝____________kJ·mol－1

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）已知氢气在氧气中燃烧生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式___________________________；若断开H2(g)中1molH-H需要吸收436kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键放出463 kJ的能量，18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，则断开1molO2中的共价键需要吸收___________kJ的能量。

（2）氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的正极反应式：___

（3）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______

（4）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________

a．容器内气体压强保持不变

b. 1 mol MHx能够吸收ymol H2

c．若降温，该反应的平衡常数增大

d．若向容器内通入少量氢气，则c(H2)增大

（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①请写出阳极电极反应式________________________

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是______________________

③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，请分析在实验中控制NaOH浓度为14mol/L的原因：______________。

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

(1)已知氢气在氧气中燃烧生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，计算氢气燃烧热的热化学方程式___________________________；若断开H2(g)中1molH-H需要吸收436kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键放出463 kJ的能量，18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，则断开1molO2中的共价键需要吸收___________kJ的能量。

(2)工业上用H2和CO2反应合成甲醚。已知：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　 ΔH3＝－130.8kJ·mol－1。在某压强下，合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如下图所示。T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，10min 后反应达到平衡状态，则0～10min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝________________；KA、KB、KC三者之间的大小关系为____________________。

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料有许多优点，但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：________________________________。

（2）氢气可用于制备H2O2。

已知：H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1

O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2

其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。

（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)＋yH2(g) MHx＋2y(s)　ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。

a．容器内气体压强保持不变　　　　　 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx

c．若降温，该反应的平衡常数增大　 d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_________（至少答出两点）。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：____________。

（2）以甲烷为原料可制得氢气。图1是一定温度、压强下，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量（KJ）变化示意图，写出该反应的热化学方程式_______________(△H用E1、E2、E3表示)。

（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。

A．容器内气体压强保持不变

B．吸收y mol H2只需1 mol MHx

C．若降温，该反应的平衡常数增大

D．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

（4）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42-，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在__________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_____________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，分析N点c( Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。

（5）在容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2，发生CO ( g ) + 2H2 ( g )CH3OH ( g ) △H<0, CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为1 L。若反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=　　 　　　　 　　 L。

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、保存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是______________（至少答出两点）。但是氢气直接燃烧的能量及转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_____________________________。

（2）氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)+A(l)B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l) ΔH2，其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。

（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)=MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。

a.容器内气体压强保持不变　　　　　　　 b.吸收y mol H2只需1 mol MHx

c.若降温，该反应的平衡常数增大　　　 d.若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。

（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH−  FeO42−+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在_______（填“阴极室”或“阳极室”）。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是________________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_______________________________________________。

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