氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备.储存和应用三个环节。回答下列问题：-答案和解析-微考场-微学网

氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备.储存和应用三个环节。回答下列问题：

44.与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：____________。

45.氢气可用于制备H2O2。已知：

H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1

O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2

其中A.B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”.“<”或“=”)。

46.在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。a．容器内气体压强保持不变b．吸收y mol H2只需1 mol MHxc．若降温，该反应的平衡常数增大d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

47.利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。

48.化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M.N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

（1）污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高；H2+2OH--2e-=2H2O

解析

(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高等，碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH−−2e−=2H2O，故答案为：污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高；H2+2OH−−2e−=2H2O

考查方向

本题主要考查了书写燃料电池电极反应。

解题思路

本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化.电解原理及其应用.化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。

在书写燃料电池电极反应时，要注意掌握一般的书写方法：①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O.在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。本题的易错点和难点是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。

易错点

1. 书写燃料电池电极反应2. 镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

（2）＜

解析

(2)①H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1，

②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2，

两反应的ΔS＜0，根据ΔG=ΔH−TΔS，

因为均为两反应自发反应，因此ΔH均小于0，

将①+②得：H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1＜0，

故答案为：＜；

考查方向

本题主要考查了化学反应中的能量变化，盖斯定律的计算。

解题思路

(2)①H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1，②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2，两反应的ΔS＜0，根据ΔG=ΔH−TΔS，因为均为两反应自发反应，因此ΔH均小于0；

易错点

盖斯定律的计算

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

（3）ac

解析

(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。a.平衡时气体的物质的量不变，压强不变，正确；b.该反应为可逆反应，吸收y mol H2需要大于1 mol 的MHx错误；c.降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，正确；d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)＜v(吸氢)，错误

考查方向

本题主要考查了化学平衡移动的方向判定。

解题思路

(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应a.平衡时气体的物质的量不变，压强不变；b.该反应为可逆反应；c.降低温度，平衡向正反应方向移动；d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强；

易错点

MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

（4）光能转化为化学能

解析

(4)利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能；

考查方向

本题主要考查了化学反应中的能量变化。

解题思路

光能转化为化学能；

易错点

本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

（5）①阳极室

②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低

③M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。

解析

（5）根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在阳极室，故答案为：阳极室；[来源:Zxxk.Com]

②氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低，故答案为：防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低，故答案为：M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。

考查方向

本题主要考查了电解原理及其应用。。

解题思路

本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化.电解原理及其应用.化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。

易错点

1.镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少