Question

（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。

Answer

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

【解析】

试题分析：A．电解水消耗大量的电能，不经济，错误；B．锌和稀硫酸反应，由于Zn的热还原法冶炼，硫酸是化工试剂，制取成本较高，在制取过程中会产生大气污染，不安全，错误；C．光解海水，海水原料来源广泛，太阳光也充足，成本低，安全系数大，正确；D．分解天然气，消耗大量的化石能源，还消耗大量的其它能源，成本高，不经济，错误；（2）由于催化剂能够降低反应的活化能，使反应在较低的温度下进行，反应速率大大加快，所以表示使用催化剂是曲线是b；因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应是吸热反应；（3）1g的氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量，则其完全燃烧的热化学方程式是：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= －571.6 kJ/mol；（4）在同一闭合电路中电子转移的数目相等。n(Cu)=6.4g÷64g/mol=0.1mol，Cu是+2价的金属，所以n(e-)=0.2mol。由于每1mol的O2反应转移电子4mol，所以若只有0.2mol的电子，则反应消耗氧气的物质的量是0.2mol÷4=0.05mol，在标准状况下，体积是V=0.05mol×22.4L/mol=1.12L。

考点：考查氢能源的制取方法、热化学方程式的书写、电解池、燃料电池反应原理及相应计算的知识。