1. (2024·南通)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ. 制取氢气。
(1)相同温度下,将相同大小的 Fe 片、Zn 片投入等体积、等浓度的稀盐酸中制取 H₂,反应更剧烈的是
(2)高温下 C 与水蒸气反应生成 CO 和 H₂,CO 和水蒸气继续反应得到 CO₂和 H₂。
① CO 和水蒸气反应的化学方程式为
② 反应后的气体中含有 H₂、CO、CO₂及水蒸气,向其中加入一定量的 CaO 可提高 H₂在混合气体中的百分含量,原因是
(3)利用太阳能电厂富余电力电解水制氢,电极上微观粒子的变化情况如图甲所示。太阳能属于

Ⅱ. 储存氢气。
(4)碳纳米管(如图乙所示)与活性炭均具有疏松多孔的结构,研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的 10 倍。碳纳米管吸附储氢属于
(5)Mg₂Cu 是一种储氢合金。350℃时,Mg₂Cu 与 H₂反应生成 MgHₙ,MgHₙ中 Mg 与 H 的质量比为 12:1,则 n =
Ⅰ. 制取氢气。
(1)相同温度下,将相同大小的 Fe 片、Zn 片投入等体积、等浓度的稀盐酸中制取 H₂,反应更剧烈的是
Zn
(填“Fe”或“Zn”)片。(2)高温下 C 与水蒸气反应生成 CO 和 H₂,CO 和水蒸气继续反应得到 CO₂和 H₂。
① CO 和水蒸气反应的化学方程式为
$\mathrm{CO + H_2O \xlongequal{高温} CO_2 + H_2}$
。② 反应后的气体中含有 H₂、CO、CO₂及水蒸气,向其中加入一定量的 CaO 可提高 H₂在混合气体中的百分含量,原因是
氧化钙与水蒸气反应生成氢氧化钙,消耗了水蒸气,生成的氢氧化钙又能吸收$\mathrm{CO_2}$气体(合理答案均可)
。(3)利用太阳能电厂富余电力电解水制氢,电极上微观粒子的变化情况如图甲所示。太阳能属于
可再生能源
(填“可再生能源”或“不可再生能源”)。B 电极表面生成 H₂的过程可描述为氢离子在 B 电极上得到电子形成氢原子,每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子,许多氢分子聚集成氢气(合理答案均可)
。Ⅱ. 储存氢气。
(4)碳纳米管(如图乙所示)与活性炭均具有疏松多孔的结构,研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的 10 倍。碳纳米管吸附储氢属于
物理
变化。(5)Mg₂Cu 是一种储氢合金。350℃时,Mg₂Cu 与 H₂反应生成 MgHₙ,MgHₙ中 Mg 与 H 的质量比为 12:1,则 n =
2
。答案
1. (1) Zn (2) ① $\mathrm{CO + H_2O \xlongequal{高温} CO_2 + H_2}$ ② 氧化钙与水蒸气反应生成氢氧化钙,消耗了水蒸气,生成的氢氧化钙又能吸收$\mathrm{CO_2}$气体(合理答案均可) (3) 可再生能源 氢离子在 B 电极上得到电子形成氢原子,每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子,许多氢分子聚集成氢气(合理答案均可) (4) 物理 (5) 2
2. (2025·泰州一模)化学促进航天科技的发展。
Ⅰ. 航天材料。
(1)航天服废气处理系统中装有活性炭进行净化,利用了活性炭的
(2)航天服中含有聚四氟乙烯,可防化学腐蚀与静电积聚。聚四氟乙烯属于
Ⅱ. 能源系统随着科技的发展,火箭推进剂的选择也在不断更新[如图(a)所示]。
(3)煤油液氧推进器中将煤油喷成雾状进入燃烧室,目的是
(4)液氢液氧混合燃烧,其能量转化形式为
(5)“朱雀三号”是全球首款采用液态甲烷和液氧作为推进剂的可复用火箭。写出甲烷完全燃烧的化学方程式:
Ⅲ. 生命保障。
(6)航天食品品种丰富,保证航天员的能量供给,脱水米饭富含的营养物质是
(7)如图(b)是空间站环控生保系统中某反应的微观示意图,其中丙的微观图示为
(8)一个成年人一天需要消耗大约 786g 氧气。请判断电解 900g 水产生的氧气能否满足一个成年人一天的耗氧量?
Ⅰ. 航天材料。
(1)航天服废气处理系统中装有活性炭进行净化,利用了活性炭的
吸附
性。(2)航天服中含有聚四氟乙烯,可防化学腐蚀与静电积聚。聚四氟乙烯属于
合成
材料。Ⅱ. 能源系统随着科技的发展,火箭推进剂的选择也在不断更新[如图(a)所示]。
(3)煤油液氧推进器中将煤油喷成雾状进入燃烧室,目的是
增大接触面积,使反应更快更充分
。(4)液氢液氧混合燃烧,其能量转化形式为
化学能
→内能→机械能,推动火箭升空。(5)“朱雀三号”是全球首款采用液态甲烷和液氧作为推进剂的可复用火箭。写出甲烷完全燃烧的化学方程式:
$\mathrm{CH_4 + 2O_2 \xlongequal{点燃} CO_2 + 2H_2O}$
。Ⅲ. 生命保障。
(6)航天食品品种丰富,保证航天员的能量供给,脱水米饭富含的营养物质是
糖类
。(7)如图(b)是空间站环控生保系统中某反应的微观示意图,其中丙的微观图示为
D
。(8)一个成年人一天需要消耗大约 786g 氧气。请判断电解 900g 水产生的氧气能否满足一个成年人一天的耗氧量?
能
(填“能”或“不能”)。答案
2. (1) 吸附 (2) 合成 (3) 增大接触面积,使反应更快更充分 (4) 化学能 (5) $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \xlongequal{点燃} CO_2 + 2H_2O}$ (6) 糖类 (7) D (8) 能 解析:(8) 设电解水生成氧气的质量为$x$。
$\mathrm{2H_2O \xlongequal{通电} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow}$
$36$ $32$
$900\ \mathrm{g}$ $x$
$\frac{36}{32} = \frac{900\ \mathrm{g}}{x}$ $x = 800\ \mathrm{g} > 786\ \mathrm{g}$
$\mathrm{2H_2O \xlongequal{通电} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow}$
$36$ $32$
$900\ \mathrm{g}$ $x$
$\frac{36}{32} = \frac{900\ \mathrm{g}}{x}$ $x = 800\ \mathrm{g} > 786\ \mathrm{g}$
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