Question

科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源，近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展．

Answer 1

解题思路：（1）开发较经济且资源可持续利用的制氢气方法，消耗能源越少越好；

（2）催化剂能降低反应活化能，当反应物总能量大于生成物总能量时，该反应是放热反应，当反应物总能量小于生成物总能量时，该反应是吸热反应；

（3）1g氢气的物质的量为0.5mol，1g氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量，则2mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量=

142.9kJ

0.5mol

×2mol

=571.6 kJ，据此书写其热化学反应方程式；

（4）铜电极质量减轻6.4g，则转移电子的物质的量=

6.4g

64g/mol

×2

=0.2mol，根据转移电子守恒计算消耗氧气体积．

（1）开发较经济且资源可持续利用的制氢气方法，消耗能源越少越好，

A．电解水浪费能源，所以该方法不好，故不选；

B．锌、稀硫酸价格较高，不经济，所以该方法不好，故不选；

C．光解海水能源消耗低，经济，该方法好，故选；

D．分解天然气浪费能源，所以该方法不好，故不选；

故选C；

（2）催化剂能降低反应活化能，所以b曲线使用催化剂，根据反应物和生成物总能量相对大小知，该反应是吸热反应，故答案为：b；吸热；

（3）1g氢气的物质的量为0.5mol，1g氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量，则2mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量=[142.9kJ/0.5mol×2mol=571.6 kJ，该热化学反应方程式为：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6 kJ•mol^-1 （其它合理答案均可），故答案为：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6 kJ•mol^-1 （其它合理答案均可）；

（4）铜电极质量减轻6.4g，则转移电子的物质的量=

6.4g

64g/mol×2=0.2mol，通入氧气的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，根据转移电子相等得，

设通入氧气体积为V，

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

22.4L 4mol

V 0.2mol

22.4L：4mol=V：0.2mol

V=

22.4L×0.2mol

4mol]=1.12L，

故答案为：1.12．

点评：

本题考点： 原电池和电解池的工作原理；反应热和焓变；热化学方程式．

考点点评： 本题考查较综合，涉及原电池和电解池原理、燃烧热化学反应方程式的书写、催化剂的作用等知识点，根据转移电子相等进行电解池、原电池反应的计算，知道催化剂能改变活化能，但不改变反应热，题目难度不大．