氢气的用途和氢能的优缺点知识点题库

我国“十二五”规化对“低碳经济”给予政策支持，实现“低碳经济”的一种策略是节能。下列制备氢气的方法最节能的是 ( )

A . Zn+H₂SO₄(稀)=ZnSO₄+H₂↑ B . 焦炭与水蒸气反应：C+H₂O(气)

H₂+CO C . 太阳光分解水：2H₂O

2H₂↑+O₂↑ D . 电解水：2H₂O

2H₂↑+O₂↑

从环保的角度考虑，下列能源中最理想的是 ( )

A . 煤 B . 氢气 C . 石油 D . 天然气

能源和环境是人类生存的基本条件，下列叙述错误的是（　　）

A . 氢气是清洁高能燃料 B . 石油是一种不可再生能源 C . 过量排放CO₂会形成酸雨 D . 淘汰落后产能可减少环境污染

下列物质属于清洁能源的是（　　）

A . 煤 B . 石油 C . 氢气 D . 天然气

“天宫一号”搭载的“长征二号”火箭使用的是第二代火箭燃料，燃烧剂是偏二甲肼（C₂HgN₂），氧化剂是四氧化二氮，二者反应后生成三种物质，一种是空气中含量最多的气体，一种是造成温室效应的主要气体，一种是相对分子质量最小的氧化物．

（1） C₂H₈N₂中C：H：N的质量比是；该物质属于（填“无机物”“有机物”）．
（2）请写出以上三种产物中相对分子质量最小的氧化物的化学式．
（3）预计我国2014年首发的“长征五号”火箭将使用第三代火箭燃料﹣﹣液态氢为燃料，助燃剂是液态氧．这种火箭燃料的最大优点是．

天宫二号空间实验室于2016年9月15日22时04分09秒在酒泉卫星发射中心发射成功．主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验．未来货运飞船与“天宫二号”对接．请回答：

（1）航天发射任务“拈轻怕重”，天宫二号必将轻装上阵，你认为下列材料最适合“天宫二号”的是（填字母）

A . 硬铝 B . 钛合金 C . 不锈钢 D . 黄铜
（2） “天宫二号”两侧伸展的太阳能电池板，将在向阳面时发电，并将一部分电量储存在镍氢电池里，在背阴面时各种设备也能正常使用．在此整个过程中的能量转化是（用“→”表示转化）．
（3）太阳能电池芯片的常用材料“单晶硅”常用氢气在高温下置换三氯氢硅（SiHCl₃ ，此物质中氢、氯元素的化合价相同）制得，该反应的化学方程式为，反应前后硅元素的化合价分别为．
（4）运载“天宫二号”的长征五号乙火箭芯级发动机为液氢﹣液氧，而不使用含碳量较高的煤油（主要含碳、氢两种元素），这样做不仅是因为氢气的热值比较高，而且还可以减少、等污染物的排放，更加绿色、环保．

人类未来理想的气体燃料是（）

A . 氢气 B . 天然气 C . 液化石油气 D . 一氧化碳

现有①氢气 ②食盐 ③稀盐酸 ④氢氧化钠 ⑤石墨 ⑥钛合金六种物质。请按下列要求填空（填序号）：

（1）可用来制造人造骨的是；
（2）可用作清洁燃料的是；
（3）可用于制铅笔芯的是；
（4）烹饪时可用作调味品的是；
（5）炉具清洁剂中含有的是；
（6）可用于金属表面除锈的是。

“绿水青山，才是金山银山”，生态文明建设要加大环境保护力度。

（1）下列物质的大量排放不违背该理念的是 (填序号)。
A 氮气

B 二氧化硫

C 固体粉尘

D 工业废水
（2）某工厂排放工业污水，可向其中加入(填物质名称)，来处理恶臭。
（3）氢能是最理想的能源，下列有关描述不正确的是(填序号)。
A 氢气无毒

B 氢气燃烧释放的热量高

C 氢气燃烧产物是水，对环境无污染

D 氢气的制取成本低，经济可行
（4） “低碳生活，从我做起。”“节能低碳，从小事做起！”“低碳走进千万家，节能环保我参加！”上述环保宣传提到的“低碳”是指。

2020年6月23日，“北斗三号”收官之星发射成功，标志着我国“北斗”信号实现全球覆盖。发射用的火箭燃料之一为液氢，下列关于该燃料的说法不合理的是（）

A . 热值高，推力大 B . 反应方程式是 $\text{[math]}$ C . 绿色无污染 D . 贮存、运输和加注都容易

从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（）

A . 氢气 B . 一氧化碳 C . 酒精 D . 乙醇汽油

2020年9月中国宣布：力争CO₂的排放在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，新能源的开发、CO₂的“捕集”与利用成为当前研究的热点。

（1）氢能源开发。2021年4月科技部与山东省签署“氢进万家”科技示范工程。
①氢气作为新能源的优点是（答一条）。

②光伏发电可为电解水制氢气提供电能，光伏发电用到的高纯硅可用SiO₂和碳在高温条件下区应制取，同时生成一种可燃性气体。该反应的化学方程式是。

③某种镁铝合金是一种储氢材料。制取该合金通常在真空中熔炼而非空气中熔炼的原因是。
（2） CO₂的“捕集”，下图是一种利用NaOH溶液“捕集”CO₂的主要技术流程。

①“捕集室”中发生反应的化学方程式是。“捕集室”中采用喷淋方式加入NaOH溶液，其优点是。

②整个设计流程中，可以循环利用的物质是。（写化学式）
（3） CO₂的利用。
①在高温高压下，CO₂和NH₃可以合成尿素（CO（NH₂）₂）同时生成水，该反应中参加反应的CO₂与NH₃的分子个数比是。

②超临界CO₂是指温度与压强达到一定值时，CO₂形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界CO₂流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”，下列关于超临界CO₂流体的说法正确的是（填序号）。

A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同

C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂

氢气作燃料的优点是(答出一条即可)；成语“釜底抽薪”中所依据的灭火原理是。

21世纪目前最理想的清洁燃料是（）

A . 一氧化碳 B . 甲烷 C . 煤 D . 氢气

氢气是一种理想的新能源。氢气燃烧的化学方程式为；但氢能源还未能广泛使用，其原因可能是（答出一条即可）；酒精完全燃烧的化学方程式为。

资源、能源已成为人们日益关注的问题。

（1）目前，人类使用的燃料大多来自化石能源，如煤、石油、天然气，它们属于（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）我国有着丰富的可燃冰资源，其顺利开采可有效降低我国能源的对外依赖程度。
①可燃冰、天然气的主要成分都是甲烷。请写出甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式。为方便贮存和运输，天然气可被压缩到容积很小的钢瓶中，而可燃冰却很难被压缩。试从微观的角度分析可燃冰难被压缩的原因。
②氢气也是一种重要的能源，请设计实验鉴别甲烷和氢气，并完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论

中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。推广氢能等新能源是减少碳排放的重要方式之一、由于自然界不存在可直接开采的氢气资源，所以氢气必须经过化石资源、水和生物质等含氢化合物获取。这些制氢过程均需要输入较高的能量，目前主要由不可再生的化石能源提供，也可由可持续的新能源提供，如图1所示。

化石资源、生物质和水是主要的制氢原料，目前常见的生产氢气方法如图2所示，在各类化石资源中，高H/C原子个数比的甲烷是理想的制氢原料。

$\text{[math]}$ 年位于兰州新区的全球首套规模化（千吨级）合成“绿色”甲醇示范装置，不仅可以回收二氧化碳，还能生产“液态阳光”，未来可替代化石能源。“液态阳光”是利用太阳能等可再生能源产生的电力来电解水，生产“绿色”氢能，并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料。因此，形象地称为“液态阳光”。

氢燃料车辆是氢能体系的重要标志，但研究高效率保存与释放氢气是目前工业上急需突破的技术问题。有文献报道，纳米镁理论储氢量为7.69%（质量分数），形成氢化镁。氢化镁在适当条件下可释放出氢气。

请回答下列问题：

（1）氢气作为能源的优点是。
（2）本文中涉及化合物中H/C原子个数比最大的是（写化学式）。
（3）综合考虑各方面因素，未来以一次能源制氢气最理想的方法是。
（4）氢化镁的化学式为。
（5）写出以CH₄和CO₂在一定条件下反应生产H₂的化学方程式。

2020年7月23日，长征五号遥四运载火箭搭载火星探测器“天问一号”执行首次探测任务，开启了中国首次火星之旅。

（1）火箭推进器采用液氢等为推进剂，使用液氢作为燃料的优点是。
（2） “天问一号”使用新型镁锂合金，它是目前世界最轻的（填“金属材料”或“合成材料”）。
（3）火星表面因富含赤铁矿石（主要成分是氧化铁）而呈现色，该矿石与CO反应的化学方程式为。
（4）火星上含有丰富的二氧化碳和镁资源，镁能在二氧化碳中燃烧并放出大量的热。谈谈你对二氧化碳性质的新认识。

目前在我省农村一些地方使用沼气（主要成分是甲烷）作为燃料，其完全燃烧的化学方程式为；厨房中关闭燃气阀门的灭火原理是；氢气作燃料的优点是（答出一条即可）。

能源是人类生存和发展的基础，氢气和乙醇都是清洁能源。乙醇完全燃烧的化学方程式为；氢气作为燃料的优点是(写出一条即可)；使燃料充分燃烧的方法有(写出一条即可)。

实验步骤	实验现象	实验结论

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