Question

（13分）氫氣是一種理想的“綠色能源”，下圖為氫能產(chǎn)生與利用的途徑

（1）上圖中4個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式有_____________

A．2種 B．3種 C．4種 D．4種以上

（2）電解過(guò)程要消耗大量電能，而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下即可分解

2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H1

2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H2

以上反應(yīng)的△H1_____________△H2 (選填“>"、“<”或“=”)

（3）已知H2 O（1）→H2 O(g)△H= +44 mol·L-1，依據(jù)右圖能量變化寫(xiě)出氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式________________________________。

（4）氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料

①鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣形成氫化物：LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s) △H<0，欲使LaNi5H6 (s)釋放出氣態(tài)氫，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，可改變的條件之一是__________________。

②一定條件下，如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫，總反應(yīng)：2C7 H8+6 H2O（1）2C7 H14+3O2 (g)，電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X為_(kāi)____，電極A發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________。

Answer 1

（1）D（2分）（2）=（2分） （3）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 （3分）

（4）①升高溫度或降低壓強(qiáng) （2分） ②O2（2分） C7H8＋6H＋＋6e－＝C7H14 （2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知存在的能量轉(zhuǎn)化有電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等，答案選D。

（2）焓變只與反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小有關(guān)系，與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，則以上反應(yīng)的△H1＝△H2。

（3）根據(jù)圖像可知?dú)錃馊紵�生�?mol氣態(tài)水放出的熱量是925.6kJ—683.8kJ＝241.8kJ。又因?yàn)镠2 O（1）→H2 O(g)△H＝+44 mol·L-1，氫氣燃燒生成1mol液態(tài)水放出的熱量是241.8kJ＋44kJ＝285.8kJ，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。

（4）①由于正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，則欲使LaNi5H6 (s)釋放出氣態(tài)氫，則需要平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，所以可改變的條件之一是升高溫度或降低壓強(qiáng)。

②電解池中陽(yáng)極失去電子，則應(yīng)該是溶液中的氫氧根離子放電，即電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X為氧氣。電極A與電源的負(fù)極相連，作陰極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以根據(jù)總的反應(yīng)式可知甲苯得到電子，轉(zhuǎn)化為環(huán)烷烴，則發(fā)生的電極反應(yīng)式為C7H8＋6H＋＋6e－＝C7H14。

考點(diǎn)：考查能量轉(zhuǎn)化、熱化學(xué)方程式、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及電化學(xué)原理應(yīng)用