（10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...

（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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（10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）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：

上图装置中，某一铜电极的质量减轻 6.4g ，则 a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为　　　　　　 L。

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化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源。

I. “氢能”将是未来最理想的新能源。

（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为：M+xH2=MH2x　 △H<0 (M表示某种合金)

下图表示温度分别为T1、T2时，最大吸氢量与氢气压强的关系。

则下列说法中，正确的是_______。

a. T1>T2

b．增大M的量，上述平衡向右移动

c．增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

d．金属储氢过程中M做还原剂，价态升高

（2）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.OmolH2O。

①850℃ 时反应达到平衡，x应满足的条件是____________。

②对于上述平衡状态，改变下列条件能使反应速率增大，且平衡向正向移动的是_______。

a．选用更高效的催化剂　　　　　　 b．升高温度

c.及时分离出氢气　　　　　　　　　　 d．增加氢气的浓度

II. CO2是合成尿素的原料

现在以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如装置甲所示），其中负极通入H2，正极通入O2和CO2的混合气体。乙装置中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL。

工作过程中，甲装置中d电极的电极反应式是___________，乙装置中电极a为_____极（填电极名称）。

（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时乙装置中所得溶液pH =_______（忽略电解前后溶液体积变化）

III．氨是制备尿素的原料，NH3、N2O4等在工农业生产，航天航空等领域有广泛应用。

（1）氨在氧气中燃烧，生成水和一种空气组成成分的单质。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H =-92.4kJ/mol及H2的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式：__________________。

（2）氨气溶于水得到氨水，在25℃ 下，将a mol·L-1的氨水和b mol·L-1的硫酸以3:2的体积比混合，反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH3 H2O的电离平衡常数________。

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化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源。

Ⅰ.“氢能”将是未来最理想的新能源。

（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为M（s）+xH2═MH2x（s）　 △H<0（M表示某种合金）。图甲表示温度分别为T1、T2时，最大吸氢量与氢气压强的关系。

下列说法中正确的是___（填字母代号）。

a.T1>T2

b.增大M的量，上述平衡向右移动

c.增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

d.金属储氢过程中M作还原剂，价态升高

（2）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　　 △H>0，在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.0molH2O。

①850℃时反应达到平衡，x应满足的条件是_____。

②对于上述平衡状态，改变下列条件能使反应速率增大，且平衡向正向移动的是____（填字母代号）。

a.选用更高效的催化剂

b.升高温度

c.及时分离出氢气

d.增加氢气的浓度

Ⅱ.CO2是合成尿素的原料。

现以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如装置乙所示），其中负极通入H2，正极通入O2和CO2的混合气体。装置丙中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL。

（1）工作过程中，装置乙中电极c为____（填电极名称）极。

（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时丙装置中所得溶液pH=____（忽略电解前后溶液体积变化，不考虑气体的溶解）。

Ⅲ.氨是制备尿素的原料。NH3、N2O4等在工农业生产、航天航空等领域有广泛应用。

（1）氨在氧气中燃烧，生产水和一种空气组成成分的单质。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H=-92.4kJ/mol，H2的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式：________________________。

（2）氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol·L-1的氨水和bmol·L-1的硫酸溶液以3:2的体积比混合，反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH3·H2O的电离平衡常数：___________。

（3）用氨水除去SO2，已知25℃时，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1，将SO2通入该氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时，溶液中离子浓度从大到小的关系是_________________。

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目前，我国使用的能源主要是煤、石油、天然气等，这些能源都是不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测氢能将是21世纪最理想的新能源之一。

(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________（填序号）。

A.电解水　　　　　　　　　 B.锌和稀硫酸反应　　　　　　　　 C.光解海水

(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

已知：　　

由甲烷制氢气的一个缺点是________。

(3)将进行热分解也可以制得氢气　　 。热分解制氢气时，常向反应器中通入一定比例的空气，使部分燃烧，其目的是_________________________。

(4)镁铝合金（）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的、单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为得到的混合物在一定条件下可释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金（）时通入氩气的目的是____________________________________。

②在足量的的溶液中，混合物Y能完全释放出。完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出的物质的量为________。

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(9分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO₂)表面作用使海水分解得到氢气的新技术。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题：

(1)太阳光分解海水时，实现了从_______能转化为_______能，二氧化钛作________。生成的氢气，用于燃料电池时，实现________能转化为________能。水分解时，断裂的化学键有________，分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：

A极：H₂＋O^2－－2e^－===H₂O；B极：O₂＋4e^－===2O^2－

则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。

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化学家认为石油、煤作为能源使用时，燃烧了“未来的原始材料”。下列对上述观点理解正确的是

A．大力提倡使用廉价化石燃料作为能源

B．应更多地利用石油和煤生产基本化工原料

C．化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展

D．研发新型催化剂，提高石油和煤中各组分的燃烧热

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化学家认为石油、煤作为能源使用时，燃烧了“未来的原始材料”。下列对上述观点理解正确的是

A．大力提倡使用廉价化石燃料作为能源

B．应更多地利用石油和煤生产基本化工原料

C．化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展

D．研发新型催化剂，提高石油和煤中各组分的燃烧热

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随着现代工业的发展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家们预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化成乙醇，用作燃料。

(1)已知：C₂H₅OH(l)＋3O₂(g)―→2CO₂(g)＋3H₂O(l)

ΔH＝－1367 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋2O₂(g)―→CO₂(g)＋2H₂O(l)

ΔH＝－890 kJ·mol^－1

若某种植物的秸秆含纤维素约50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇原料的总利用率为80%，则用1000 g秸秆为原料制得的乙醇燃料燃烧所产生的热量与多少升甲烷完全燃烧产生的热量相当(标准状况下)?

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