Question

氢气是一种清洁能源，请根据实验室和工业上制氢及氢气性质回答相关问题。

I.实验室用稀硫酸与锌粒（黄豆粒大小）制取氢气时加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：

（1）少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________；

（2）要加快上述实验中产生氢气的速率，还可采取的措施有______、_______（列举两种措施）。

（3）当加入的CuSO₄溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降，请分析氢气生成速率下降的主要原因____________。

II.工业上海水制氢气的新技术：2H₂O2H₂↑＋O₂↑。试回答下列问题：

（1）分解海水的反应属于_____反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：A极是2H₂＋2O^2-―4e^-＝2H₂O，B极是O₂＋4e^-＝2O^2-，则A极是电池的____极。

（3）氢气的储存比较困难，最近科学家研究出一种环保，安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO₃＋H₂HCOONa＋H₂O。下列有关说法正确的是____。

A 储氢释氢过程均无能量变化     B 该反应属于可逆反应

C 储氢过程中，NaHCO₃被还原   D 释氢过程中，每消耗0.1 mol H₂O放出2.24 L的H₂

Answer

CuSO4和Zn反应产生的Cu与Zn构成了无数微小的原电池，加快H2生成速率 升高反应温度 适当增加硫酸的浓度 CuSO4超过一定量时，产生的Cu会覆盖在Zn的表面，Zn的表面积减少，降低H2的生成速率 吸热 负 C

【解析】

题I考察反应速率的影响因素，反应速率的影响因素主要有是否构成原电池、温度、反应物浓度、固体接触面积、催化剂等。

题II主要考察原电池工作原理，负极失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应。

I(1)少量硫酸铜和Zn反应生成少量的Cu，生成的Cu覆盖在Zn的表面，形成了Zn-Cu-H2SO4原电池，从而加快了H2的生成速率。

(2)反应速率的影响因素主要有是否构成原电池、温度、反应物浓度、固体接触面积、催化剂等，因此加快反应速率的方法可以是升高温度、适当增加硫酸的浓度、增大Zn的表面积等。

(3)硫酸铜的量过多时，生成大量的Cu都覆盖在Zn的表面，此时Zn和硫酸的接触面积就减少了，因此会降低反应速率。

II(1)该反应为分解反应，根据给定的激光条件下反应可推知该反应为吸热反应。

(2)原电池的负极会失电子，因此A为该原电池的负极。

(3)A．储氢释氢过程都有化学键的断键与成键，因此伴随着能量的变化，A错误；

B．储氢释氢过程的条件不一样，因此不是可逆反应，B错误；

C．储氢过程中C的化合价从+4价降到+2价，发生还原反应，C正确；

D．释氢过程中，并未说明是否在标准状况下生成的氢气，因此H2的体积无法计算，D错误。

故选C。