Question

（10分）科學(xué)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(yīng)

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圖所示，表示使用催化劑是曲線 。該反應(yīng)為 (放熱還是吸熱)反應(yīng)。

（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(xué)方程式： 。

（4）氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進行下圖所示實驗：

上圖裝置中，某一銅電極的質(zhì)量減輕 6.4g ，則 a 極上消耗的O2在標準狀況下的體積為 L。

Answer 1

（1） C； （2） b；吸熱；（3） 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= －571.6 kJ/mol; （4） 1.12L 。

【解析】

試題分析：A．電解水消耗大量的電能，不經(jīng)濟，錯誤；B．鋅和稀硫酸反應(yīng)，由于Zn的熱還原法冶煉，硫酸是化工試劑，制取成本較高，在制取過程中會產(chǎn)生大氣污染，不安全，錯誤；C．光解海水，海水原料來源廣泛，太陽光也充足，成本低，安全系數(shù)大，正確；D．分解天然氣，消耗大量的化石能源，還消耗大量的其它能源，成本高，不經(jīng)濟，錯誤；（2）由于催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)在較低的溫度下進行，反應(yīng)速率大大加快，所以表示使用催化劑是曲線是b；因為生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；（3）1g的氫氣完全燃燒生成液態(tài)水釋放出142.9kJ的熱量，則其完全燃燒的熱化學(xué)方程式是：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= －571.6 kJ/mol；（4）在同一閉合電路中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目相等。n(Cu)=6.4g÷64g/mol=0.1mol，Cu是+2價的金屬，所以n(e-)=0.2mol。由于每1mol的O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4mol，所以若只有0.2mol的電子，則反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量是0.2mol÷4=0.05mol，在標準狀況下，體積是V=0.05mol×22.4L/mol=1.12L。

考點：考查氫能源的制取方法、熱化學(xué)方程式的書寫、電解池、燃料電池反應(yīng)原理及相應(yīng)計算的知識。