2026年启东中学作业本九年级化学上册人教版第151页答案
12.(2025·云城区一模)氢能源作为一种理想的能源载体,因其具有诸多优势而备受瞩目。在储氢技术方面,当前主要分为物理储氢与化学储氢。物理储氢涵盖高压气态储氢、低温液态储氢及吸附储氢。高压气态储氢技术成熟、成本较低,但储氢密度有限,且存在安全隐患;低温液态储氢密度较高,适合长途运输,但需极低温条件,能耗大,对容器绝热性能要求高。化学储氢则通过将氢气转化为其他化合物来储存,如有机液态储氢和液氨储氢。
(1)物理储氢的方法有高压气态储氢、低温液态储氢和
吸附储氢

(2)从微观角度分析,高压气态储氢与低温液态储氢过程中,发生改变的是
分子之间的间隔
。其中高压气态储氢的缺点是
储氢密度有限,且存在安全隐患

(3)液氨储氢是在一定条件和催化剂的作用下,将氢气和氮气反应生成氨气,写出化学方程式:
$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定条件} 2NH_{3}}$

(4)环己烷常作为储氢介质,如图为环己烷储存氢气与释放氢气的原理,当需要储存氢气时,应控制的温度范围为
$150∼ 200° C$
。在释放氢气的过程中,苯与氢气分子的个数比为
$1:3$
。储氢介质环己烷
(填“能”或“不能”)循环利用。

答案

12.(1)吸附储氢
(2)分子之间的间隔 储氢密度有限,且存在安全隐患
(3)$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定条件} 2NH_{3}}$
(4)$150∼ 200° C$ $1:3$ 能

解析

【分析】
这道题结合储氢的热点背景命题,解题时首先优先从题干给出的文字、图示信息中直接提取对应答案,再结合已学的化学基础知识推导剩余空的结果:
1. 第(1)小问直接从题干对物理储氢的分类描述中即可找到对应答案;
2. 第(2)小问,首先判断高压、液化储氢都是物理变化,从微观角度分析物理变化中分子本身不变,改变的只有分子间间隔,再从题干原文提取高压气态储氢的缺点即可;
3. 第(3)小问根据反应物、生成物和反应条件,按照化学方程式的书写规则配平即可;
4. 第(4)小问,明确储氢是将氢气“存入”环己烷,也就是苯和氢气反应生成环己烷的过程,对应图示的反应条件即可得到温度范围;写出环己烷分解生成苯和氢气的反应方程式,配平后就能得到苯和氢气的分子个数比;再根据两个可逆反应的转化关系,判断环己烷可以循环再生。
【解析】
(1) 根据题干描述“物理储氢涵盖高压气态储氢、低温液态储氢及吸附储氢”,直接得出物理储氢的第三种方法为吸附储氢。
(2) 高压气态储氢、低温液态储氢过程都没有新物质生成,属于物理变化,微观上氢分子本身没有改变,发生改变的是氢分子之间的间隔;题干明确说明高压气态储氢的缺点是储氢密度有限,且存在安全隐患。
(3) 氮气和氢气在一定条件、催化剂的作用下反应生成氨气,配平后化学方程式为:$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定条件} 2NH_{3}}$。
(4) 储氢过程是将氢气和苯反应生成环己烷,实现氢的储存,由图示可知该反应的条件为150~200℃,因此储氢时应控制的温度范围是150~200℃;释放氢气时环己烷分解的反应为$\ce{C_{6}H_{12}\xlongequal{300∼ 320℃} C_{6}H_{6} + 3H_{2}↑}$,因此苯与氢气的分子个数比为1:3;释放氢气后生成的苯可以在150~200℃下与氢气反应重新生成环己烷,因此环己烷能循环利用。
【答案】
(1) 吸附储氢
(2) 分子之间的间隔;储氢密度有限,且存在安全隐患
(3) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定条件} 2NH_{3}}$
(4) $150∼ 200° C$;$1:3$;能
【知识点】
分子的基本性质,化学方程式书写,信息提取应用
【点评】
本题结合新能源储氢的真实应用场景命题,大部分答案可直接通过读取题干图文信息获得,同时结合基础化学知识点进行推导,既考察了学生信息获取、加工的能力,也巩固了微观粒子性质、化学方程式配平等核心基础知识点,引导学生了解化学在能源领域的实际应用,整体难度较低。
【难度系数】
0.8