當(dāng)前位置： 2023年福建省莆田市中考化學(xué)二檢試卷> 試題詳情

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)：

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%

（2）表中x=
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

CO₂↑+3H₂↑
方案2：CH₃OH

一定條件

CO↑+2H₂↑
（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；催化劑的特點(diǎn)與催化作用；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)；氫氣的用途和氫能的優(yōu)缺點(diǎn)．

【答案】2H₂O

催化劑

光照

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

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/5/29 8:0:9組卷：80引用：3難度：0.5

相似題

1．淀粉酶的種類有多種。某科學(xué)興趣小組從浸泡后的綠豆中提取淀粉酶溶液，為了研究酸堿性對該淀粉酶催化作用的影響，以淀粉瓊脂為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：
①取5片大小相同的濾紙小圓片，編為1～5號。將其分別在五種不同成分的溶液（各溶液成分如左下表）中浸泡后取出，按如圖甲所示旋轉(zhuǎn)在盛有淀粉瓊脂薄片的培養(yǎng)皿中，蓋了蓋子。

（1）實(shí)驗(yàn)I中，將小燒杯中的10ml稀鹽酸加入到盛有石灰石的大燒杯中，并不斷攪拌，直至不再產(chǎn)生氣泡，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
（2）實(shí)驗(yàn)II中，裝好藥品前先

（填操作名稱），然后將10ml稀鹽酸快速推入燒瓶中。若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是

。
【記錄與處理】
（3）實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的CO₂，質(zhì)量為實(shí)驗(yàn)I中反應(yīng)前的電子天平示數(shù)與完全反應(yīng)后的示數(shù)差
（4）實(shí)驗(yàn)II的實(shí)驗(yàn)記錄如下（表中數(shù)據(jù)在相同溫度、相同壓強(qiáng)條件下測定）：

時(shí)間/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

注射器讀書/ml 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)綜合分析，最終生成CO₂的體積是

ml。
（5）根據(jù)（3）、（4）測得的數(shù)據(jù)，用密度的計(jì)算公式計(jì)算。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（6）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)I與Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量不僅要一樣，而且石灰石要完全反應(yīng)。對于實(shí)驗(yàn)I與實(shí)驗(yàn)II中鹽酸以及石灰石的用量要一樣大家都贊同，但對于反應(yīng)中應(yīng)該石灰石過量還是稀鹽酸過量才不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果有不同的看法，你的看法是

。

發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：0引用：0難度：0.7

解析

2．英國科學(xué)家法拉第曾為少年兒童做過一個(gè)有趣的“母子火焰”實(shí)驗(yàn)，如圖1所示。請回答下列有關(guān)問題。
（1）子火焰的可燃物是

，蠟燭能產(chǎn)生母子火焰這一現(xiàn)象是由組成蠟燭的物質(zhì)的重要物理性質(zhì)決定的，該物理性質(zhì)是

。
（2）該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是導(dǎo)氣管不宜太長，且導(dǎo)氣管的起端必須插在蠟燭母火焰的中心部位，原因是：
①

；
②

。
（3）探究一：蠟燭燃燒產(chǎn)生火焰的原因是什么？
點(diǎn)燃蠟燭，將金屬導(dǎo)管一端伸入內(nèi)焰，導(dǎo)出其中物質(zhì)，在另一端管口點(diǎn)燃，也有火焰產(chǎn)生（如圖2所示）。由此可知：蠟燭燃燒產(chǎn)生的火焰是由

（填“固態(tài)”或“氣態(tài)”）物質(zhì)燃燒形成的。
探究二：物質(zhì)燃燒產(chǎn)生火焰的根本原因是什么？
【查閱資料】

物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 燃燒時(shí)溫度/℉

石蠟 50～70 300～550 約600

鐵 1535 2750 約1800

鈉 97.8 883 約1400

由上表可知：物質(zhì)燃燒能否產(chǎn)生火焰與其

（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）和燃燒時(shí)溫度有關(guān)。通過上表中石蠟、鐵的數(shù)據(jù)對比，你認(rèn)為物質(zhì)燃燒時(shí)，

情況下能產(chǎn)生火焰。由此推測：鈉在燃燒時(shí)，

（填“有”或“沒有”）火焰產(chǎn)生。根據(jù)硫在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，請你推測硫的沸點(diǎn)

（填“＞”或“＜”或“=”）硫燃燒時(shí)的溫度。

發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：9引用：0難度：0.6

解析

3．某校學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)固體、液體的密度測量之后，準(zhǔn)備探究氣體密度的測定。學(xué)習(xí)小組認(rèn)為氣體密度的測定原理和小石塊、鹽水的密度測定一樣。
【提出問題】
如何利用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)來測定生成CO₂的質(zhì)量和體積，并處理數(shù)據(jù)。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】通過下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別測定CO₂的質(zhì)量和體積：
【分析與表達(dá)】

（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，將小燒杯中的10ml稀鹽酸加入到盛有石灰石的大燒杯中，并不斷攪拌，直至不再產(chǎn)生氣泡，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，裝好藥品前先

（填操作名稱），然后，最后將10ml稀鹽酸快速推入燒瓶中。若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是

。
【記錄與處理】
（3）實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的CO₂質(zhì)量為實(shí)驗(yàn)Ⅰ中反應(yīng)前的電子天平示數(shù)與完全反應(yīng)后的示數(shù)差
（4）實(shí)驗(yàn)Ⅱ的實(shí)驗(yàn)記錄如下（表中數(shù)據(jù)在相同溫度、相同壓強(qiáng)條件下測定）：
時(shí)間/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器讀數(shù)/ml 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)綜合分析，最終生成CO₂的體積是

ml。
（5）根據(jù)（3）、（4）測得的數(shù)據(jù)，用密度的計(jì)算公式計(jì)算。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（6）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅰ與Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量不僅要一樣，而且石灰石要完全反應(yīng)。對于實(shí)驗(yàn)Ⅰ與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量要一樣大家都贊同，但對于反應(yīng)中應(yīng)該石灰石過量才不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果有不同的看法，你的看法是：

。
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：29引用：1難度：0.3
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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%

時(shí)間/min	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器讀書/ml	60.0	85.0	88.0	89.0	89.5	89.8	89.9	90.0	90.0	90.0

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	燃燒時(shí)溫度/℉
石蠟	50～70	300～550	約600
鐵	1535	2750	約1800
鈉	97.8	883	約1400

時(shí)間/min	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器讀數(shù)/ml	60.0	85.0	88.0	89.0	89.5	89.8	89.9	90.0	90.0	90.0