氫能是綠色的低碳能源。如圖是“制氫、儲氫、釋氫、用氫”的示意圖。
Ⅰ.“制氫”：通過光伏發(fā)電和催化劑的作用，使水分解產(chǎn)生氫氣。
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O 催化劑 光照2H2↑+O2↑2H2O 催化劑 光照2H2↑+O2↑。
Ⅱ.“儲氫”：用化學(xué)方法將氫氣轉(zhuǎn)化為甲醇（常溫常壓下液體）。
某興趣小組對不同溫度、催化劑的表面積及CO2和H2的質(zhì)量比對儲氫反應(yīng)的影響，開展如下探究。已知催化劑活性下降會導(dǎo)致甲醇轉(zhuǎn)化率降低。
【實(shí)驗(yàn)一】控制CO2和H2的質(zhì)量比不變，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
催化劑
光照
催化劑
光照
| 反應(yīng)序號 | 溫度/℃ | 催化劑 | 甲醇的產(chǎn)率 |
| ① | 270 | Cu/ZnO納米棒 | 42.3% |
| ② | x | Cu/ZnO納米片 | 72.7% |
| ③ | 280 | Cu/ZnO納米棒 | 39.1% |
| ④ | 280 | Cu/ZnO納米片 | 71.6% |
270
270
。（3）對比實(shí)驗(yàn)①③，甲醇產(chǎn)率降低的原因可能是
溫度升高，催化劑活性降低
溫度升高，催化劑活性降低
。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③④的目的是
探究其他條件相同時(shí)，催化劑表面積對儲氫反應(yīng)的影響
探究其他條件相同時(shí)，催化劑表面積對儲氫反應(yīng)的影響
。【實(shí)驗(yàn)二】控制其他條件不變，測定相同時(shí)間內(nèi)不同溫度下甲醇的產(chǎn)率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
（5）分析如圖，可以得出的結(jié)論是
227℃時(shí)產(chǎn)率最高或低于227℃時(shí)甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而升高，高于227℃時(shí)甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而降低（合理即可）
227℃時(shí)產(chǎn)率最高或低于227℃時(shí)甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而升高，高于227℃時(shí)甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而降低（合理即可）
。【實(shí)驗(yàn)三】
（6）請你設(shè)計(jì)方案，探尋CO2和H2的最佳質(zhì)量比
相同條件下，分別取不同質(zhì)量比的CO2和H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定甲醇的產(chǎn)率
相同條件下，分別取不同質(zhì)量比的CO2和H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定甲醇的產(chǎn)率
。Ⅲ.“釋氫”：將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣，通常有以下兩種方案：
方案1：CH3OH+H2O
一定條件
方案2：CH3OH
一定條件
（7）對比上述兩種方案，方案1的優(yōu)點(diǎn)是
不產(chǎn)生CO或等質(zhì)量甲醇可以釋放更多氫氣
不產(chǎn)生CO或等質(zhì)量甲醇可以釋放更多氫氣
（寫一點(diǎn)）。Ⅳ.“用氫”：氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物是水清潔環(huán)保。
（8）氫氧燃料電池在工作時(shí)，能量轉(zhuǎn)化的方式是
化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能
化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能
。【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)的能量變化；資源綜合利用和新能源開發(fā)．
【答案】2H2O 2H2↑+O2↑；270；溫度升高，催化劑活性降低；探究其他條件相同時(shí)，催化劑表面積對儲氫反應(yīng)的影響；227℃時(shí)產(chǎn)率最高或低于227℃時(shí)甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而升高，高于227℃時(shí)甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而降低（合理即可）；相同條件下，分別取不同質(zhì)量比的CO2和H2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定甲醇的產(chǎn)率；不產(chǎn)生CO或等質(zhì)量甲醇可以釋放更多氫氣；化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能
催化劑
光照
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/5/29 8:0:9組卷：91引用：3難度：0.5
相似題
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1．如圖1為實(shí)驗(yàn)室常用的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）寫出標(biāo)有序號的儀器名稱：①。
（2）用裝置B和E組合制取氧氣，反應(yīng)方程式為，若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先熄滅酒精燈，再移出導(dǎo)氣管，導(dǎo)致的后果為。
（3）實(shí)驗(yàn)室用稀硫酸和鋅粒制取氫氣的反應(yīng)方程式為，用A裝置做發(fā)生裝置，檢查裝置氣密性時(shí)用止水夾夾緊導(dǎo)管，向長頸漏斗中加入水，若出現(xiàn)現(xiàn)象，則氣密性良好。
（4）實(shí)驗(yàn)室用未知濃度的鹽酸和大理石制取二氧化碳，反應(yīng)方程式為。同學(xué)們將制得的氣體通入澄清石灰水，未變渾濁。猜想可能的原因是：
①澄清石灰水已變質(zhì)；
②氣體中除了有CO2外，還有氯化氫氣體。
經(jīng)過討論設(shè)計(jì)如圖2裝置進(jìn)行探究。試管I、試管Ⅱ盛放AgNO3溶液，試管Ⅲ中盛放原瓶中的澄清石灰水。
實(shí)驗(yàn)過程：
根據(jù)試管I中的現(xiàn)象，試管Ⅱ中硝酸銀溶液未變渾濁，試管Ⅲ中的現(xiàn)象，同學(xué)們得出猜想①②兩個(gè)原因均存在的結(jié)論。
問題討論：
①試管Ⅱ中AgNO3溶液的作用為。
②同學(xué)們用F裝置除去CO2中的氯化氫氣體，F(xiàn)裝置中的藥品可選用（填序號）。
A.NaOH溶液
B.AgNO3溶液
C.飽和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/24 8:0:11組卷：74引用：3難度：0.6 -
2．實(shí)驗(yàn)小組研究幾種常用胃藥的抗酸效果。
【查閱資料】
i.溶液的pH越大，酸性越弱。人體胃液的主要成分為鹽酸，正常pH范圍為0.9～1.5。
ⅱ.三種胃藥的有效成分如下。胃藥使用不當(dāng)，可能導(dǎo)致胃脹氣等癥狀。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】胃藥a 胃藥b 胃藥c 碳酸氫鈉
NaHCO3鋁碳酸鎂
Al2Mg6（OH）16CO3?4H2O氫氧化鋁
Al（OH）3
實(shí)驗(yàn)一：驗(yàn)證胃藥是否能抗酸
各取25mLpH=1.20的稀鹽酸放入三個(gè)小燒杯中，分別加入有效成分質(zhì)量相同的三種胃藥，攪拌120s,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并用pH傳感器測定反應(yīng)后溶液的pH。
（1）胃藥a和胃藥b產(chǎn)生的氣體均為CO2，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)該氣體的試劑是現(xiàn)象 反應(yīng)后溶液的pH 胃藥a 產(chǎn)生大量氣體 6.37 胃藥b 產(chǎn)生極少量氣體 4.25 胃藥c 無氣體 1.34 。
（2）胃藥c中的氫氧化鋁與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，其化學(xué)方程式為。
（3）由實(shí)驗(yàn)一可知三種胃藥都能抗酸，依據(jù)是。
實(shí)驗(yàn)二：探究影響胃藥抗酸效果的因素
下表所示實(shí)驗(yàn)中，均取25mLpH=1.20的稀鹽酸，加入胃藥，攪拌，用pH傳感器測定一定反應(yīng)時(shí)間后溶液的pH（反應(yīng)后pH越大，抗酸效果越好）。
（4）探究反應(yīng)時(shí)間對胃藥抗酸效果的影響的實(shí)驗(yàn)組合是實(shí)驗(yàn)編號 胃藥種類 有效成分質(zhì)量/g 反應(yīng)時(shí)間/s 溶液的pH ① 胃藥a 0.5 60 6.02 ② 胃藥a 0.5 120 6.37 ③ 胃藥a 0.5 180 6.54 ④ 胃藥b 0.5 60 3.93 ⑤ 胃藥b 0.5 120 4.25 ⑥ 胃藥b 0.5 180 4.70 ⑦ 胃藥c 0.5 60 1.26 ⑧ 胃藥c 0.5 120 1.34 ⑨ 胃藥c 0.5 180 1.42 （填序號，任寫一個(gè)組合）。
（5）由實(shí)驗(yàn)二可知，胃藥種類對抗酸效果的影響的結(jié)論是。
【反思與評價(jià)】
（6）實(shí)際應(yīng)用中，胃藥b比胃藥a、c使用得更多。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，說明胃藥b具有的優(yōu)勢是。發(fā)布：2024/12/25 13:0:1組卷：172引用：2難度：0.5 -
3．壽春中學(xué)化學(xué)組的同學(xué)設(shè)計(jì)了硫在氧氣中燃燒的改良實(shí)驗(yàn)，如實(shí)驗(yàn)1．當(dāng)火焰熄滅后發(fā)現(xiàn)留有剩余，硫?yàn)槭裁磿缒?？每個(gè)人都提出了自己的猜想．
【猜想】
甲同學(xué)猜想：硫燃燒耗盡了瓶內(nèi)的氧氣，所以它熄滅了；
乙同學(xué)猜想：硫燃燒后瓶內(nèi)的二氧化硫（不支持硫的燃燒）濃度過高導(dǎo)致硫熄滅了；
丙同學(xué)猜想：甲和乙都只看到了問題的一個(gè)方面，他認(rèn)為甲和乙都有道理；
丁同學(xué)猜想：．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】丁同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想：
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）硫燃燒的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （1）把少量紅磷放在鋁制小盒內(nèi)，然后放入裝有細(xì)沙的集氣瓶，塞緊瓶塞，用放大鏡點(diǎn)燃硫，觀察現(xiàn)象． 硫燃燒一會兒就熄滅了． 磷燃燒需滿足的條件：①溫度達(dá)到著火點(diǎn)；
②丁同學(xué)的猜想正確． （2）待冷卻后，用放大鏡聚光加熱鋁盒內(nèi)的紅磷，觀察現(xiàn)象． 紅磷燃燒，放出熱量的同時(shí)產(chǎn)生了 ；實(shí)驗(yàn)2中硫燃燒的火焰顏色是色．
（2）實(shí)驗(yàn)1與課本實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)1的優(yōu)點(diǎn)是；
（3）實(shí)驗(yàn)2中細(xì)沙的作用是．
（4）實(shí)驗(yàn)室中測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)不用硫代替紅磷的原因是．發(fā)布：2024/12/2 8:0:1組卷：31引用：1難度：0.5
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