Question

（13分）氢气是一种理想的“绿色能源”，下图为氢能产生与利用的途径

（1）上图中4个过程中能量转化形式有_____________

A．2种 B．3种 C．4种 D．4种以上

（2）电解过程要消耗大量电能，而使用微生物作催化剂在阳光下即可分解

2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H1

2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H2

以上反应的△H1_____________△H2 (选填“>"、“<”或“=”)

（3）已知H2 O（1）→H2 O(g)△H= +44 mol·L-1，依据右图能量变化写出氢气燃烧生成液态水的热化学方程式________________________________。

（4）氢能利用需要选择合适的储氢材料

①镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s) △H<0，欲使LaNi5H6 (s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件之一是__________________。

②一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢，总反应：2C7 H8+6 H2O（1）2C7 H14+3O2 (g)，电解过程中产生的气体X为_____，电极A发生的电极反应式为_________________。

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升高温度或降低压强 （2分） ②O2（2分） C7H8＋6H＋＋6e－＝C7H14 （2分）

【解析】

试题分析：（1）根据图中转化关系可知存在的能量转化有电能转化为化学能，化学能转化为电能，光能转化为化学能，化学能转化为热能、光能等，答案选D。

（2）焓变只与反应物总能量与生成物总能量的相对大小有关系，与反应条件无关，则以上反应的△H1＝△H2。

（3）根据图像可知氢气燃烧生成1mol气态水放出的热量是925.6kJ—683.8kJ＝241.8kJ。又因为H2 O（1）→H2 O(g)△H＝+44 mol·L-1，氢气燃烧生成1mol液态水放出的热量是241.8kJ＋44kJ＝285.8kJ，则反应的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。

（4）①由于正反应是体积减小的放热反应，则欲使LaNi5H6 (s)释放出气态氢，则需要平衡向逆反应方向进行，所以可改变的条件之一是升高温度或降低压强。

②电解池中阳极失去电子，则应该是溶液中的氢氧根离子放电，即电解过程中产生的气体X为氧气。电极A与电源的负极相连，作阴极，得到电子发生还原反应，所以根据总的反应式可知甲苯得到电子，转化为环烷烃，则发生的电极反应式为C7H8＋6H＋＋6e－＝C7H14。

考点：考查能量转化、热化学方程式、外界条件对平衡状态的影响以及电化学原理应用