17. (4 分)我国承诺在 2060 年前实现碳中和。实现碳中和的有效措施是减少化石燃料的使用,开发利用氢能。下图是利用太阳能制氢的示意图。

(1)上图实现了能量之间的相互转化,其中电解水的过程是由电能转化为(填“化学能”或“热能”)。
(2)从微观的角度讲,每 2 个水分子分解,会产生个氢气分子。
(3)制取甲醇($ CH_3OH $)：氢气($ H_2 $)与二氧化碳($ CO_2 $)在一定条件下反应,生成甲醇($ CH_3OH $)和水($ H_2O $)。该过程中一定发生改变的微粒是,一定不变的微粒是。

(1)化学能；(2)2；(3)分子；原子

(1)电解水过程中电能转化为化学能，因为水分解生成氢气和氧气，氢气和氧气具有化学能。
(2)水分解的化学方程式为$2H_2O\begin{matrix} \underline{\underline{通电}} \\ {} \end{matrix}2H_2↑+O_2↑$，从微观角度，每2个水分子分解生成2个氢气分子和1个氧气分子，所以产生2个氢气分子。
(3)化学反应中分子发生改变，原子不变。氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，该过程中$H_2$分子和$CO_2$分子发生改变，而氢原子、碳原子、氧原子不变。

18. (6 分)氧气和水是保障航天员生命的重要物质。请根据下图认真分析,回答问题。

(1)水净化系统在沉降过程中,使用了明矾。明矾溶于水后生成胶状氢氧化铝,作用是。
(2)蒸馏的原理是根据各组分的不同,将混合物进行分离的方法。高分子膜可以除去水中大分子杂质,与实验室常用的操作原理相同。你学过的分离方法除了上述方法外,还有。
(3)萨巴蒂尔反应器内,在温度 570～580 K 和钌作催化剂的条件下便可生成水和甲烷。试写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的文字表达式：。
(4)氢氧燃料电池中有催化剂,氢气与氧气在催化剂的作用下能直接化合释放出电能,实现由能到电能的转化。

(1)吸附水中的悬浮杂质，使其沉降
(2)沸点；过滤；蒸发
(3)二氧化碳 + 氢气$\xrightarrow[570～580\mathrm{K}]{钌}$水 + 甲烷
(4)化学

(1)明矾溶于水生成的胶状氢氧化铝具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质，使其沉降。
(2)蒸馏是利用各组分沸点不同分离混合物；高分子膜除去大分子杂质与过滤原理相同，过滤可分离不溶性固体和液体；学过的分离方法还有蒸发（如蒸发食盐水得到食盐）。
(3)由图可知，萨巴蒂尔反应器中反应物为二氧化碳和氢气，在钌作催化剂、570～580K条件下生成水和甲烷，文字表达式为：二氧化碳 + 氢气$\xrightarrow[570～580\mathrm{K}]{钌}$水 + 甲烷。
(4)氢氧燃料电池中氢气与氧气反应释放电能，是化学能转化为电能。