Question

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

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）D（2分） （2）=（2分） （3）2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 （2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H2O（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