氫能作為一種清潔、可再生能源受到越來(lái)越多的關(guān)注。氫能產(chǎn)業(yè)包含氫氣的制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)。
（1）氫氣的制取。有高溫分解甲烷制氫、光解水制氫等多種方法。
①高溫下，CH4分解為C和H2，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH4 高溫 C+2H2CH4 高溫 C+2H2。
②我國(guó)科學(xué)家成功合成一種新型催化劑，在太陽(yáng)光照射下，使水在催化劑表面高效分解獲得氫氣，反應(yīng)微觀過(guò)程如下圖所示。
寫(xiě)出過(guò)程Ⅲ反應(yīng)的化學(xué)方程式：H2O2 催化劑 H2↑+O2↑H2O2 催化劑 H2↑+O2↑。
（2）氫氣的儲(chǔ)存。主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫三種方式，各種方式的原理如下表所示。
高溫
高溫
催化劑
催化劑
| 儲(chǔ)氫方式 | 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫 | 低溫液態(tài)儲(chǔ)氫 | 固態(tài)儲(chǔ)氫 |
| 儲(chǔ)氫原理 | 高壓下，將氫氣壓縮在儲(chǔ)氫罐中 | 低溫下，將氫氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，儲(chǔ)存在絕熱容器中 | 用特定金屬與氫氣反應(yīng)生成金屬氫化物（如MgH2），在一定條件下金屬氫化物又可以分解釋放出氫氣 |
C
C
（填字母）。A．高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫
B．低溫液態(tài)儲(chǔ)氫
C．固態(tài)儲(chǔ)氫
②已知MgH2中鎂元素的化合價(jià)為+2，則氫元素的化合價(jià)為
-1
-1
。（3）氫氣的運(yùn)輸。主要有3種運(yùn)輸方式：管道、氣瓶車(chē)和液氫槽車(chē)。H2的運(yùn)輸成本與運(yùn)輸距離的關(guān)系如圖所示。若H2的運(yùn)輸距離約為400km時(shí)，為了降低運(yùn)輸成本應(yīng)選擇的運(yùn)輸方式是
管道
管道
。
（4）氫氣的應(yīng)用。主要應(yīng)用于航天、化學(xué)電源等領(lǐng)域。
①2022年北京冬奧會(huì)使用H2作為火炬燃料。跟往屆奧運(yùn)會(huì)使用的天然氣或丙烷（C3H8）相比，使用H2作燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是
有利于減少二氧化碳的排放
有利于減少二氧化碳的排放
（寫(xiě)1條即可）。②我國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)的火箭芯級(jí)主動(dòng)力采用的是超低溫的液氫、液氧作為推進(jìn)劑。若液氫儲(chǔ)箱中H2的質(zhì)量為16噸，那么液氧儲(chǔ)箱中O2的質(zhì)量理論上應(yīng)是多少?lài)崳▽?xiě)出計(jì)算過(guò)程，否則不得分）？
【考點(diǎn)】資源綜合利用和新能源開(kāi)發(fā)；微粒觀點(diǎn)及模型圖的應(yīng)用；有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算．
【答案】CH4 C+2H2；H2O2 H2↑+O2↑；C；-1；管道；有利于減少二氧化碳的排放
高溫
催化劑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：63引用：2難度：0.6
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1．2011年3月，日本福島第一核電站發(fā)生核輻射泄漏，它不同于1986年前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生的沖擊波--光輻射和核輻射的連鎖核爆炸．當(dāng)核電站反堆內(nèi)發(fā)生核裂變便可產(chǎn)生放射性碘131和銫137，一旦發(fā)生泄漏，放射性碘131可能被附近居民吸入，引發(fā)甲狀腺疾病或甲狀腺癌．請(qǐng)回答：
（1）日本福島核泄漏事故發(fā)生之后，中國(guó)全面安檢核設(shè)施，暫停審批核電項(xiàng)目．關(guān)于和平利用核能的意義在于：①開(kāi)發(fā)核能可節(jié)約化石能源；②核能是可再生能源；③核能是二次能源；④可減少二氧化硫排放，防止形成酸雨．其中理解正確的是（填序號(hào)）．
（2）世界衛(wèi)生組織提示人們謹(jǐn)慎服用碘片，以減少人體甲狀腺吸收放射性碘．碘片中的“碘”是指（選填序號(hào)：①碘分子；②碘元素；③碘元素）．
（3）堆芯熔毀是核燃料所在反應(yīng)堆芯最終熔化，是核電事故中最嚴(yán)重的事態(tài)．福島第一核電站機(jī)組反應(yīng)堆芯熔毀放出氫氣，當(dāng)接觸外界的氧氣時(shí)就會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，導(dǎo)致連續(xù)爆炸．請(qǐng)寫(xiě)出氫氣爆炸時(shí)的化學(xué)方程式：，反應(yīng)的基本類(lèi)型是．
（4）為了應(yīng)對(duì)這次核危機(jī)，應(yīng)當(dāng)采取的科學(xué)的預(yù)防措施為．發(fā)布：2025/1/25 8:0:2組卷：15引用：2難度：0.7 -
2．2011年3月11日下午，日本東部海域發(fā)生里氏9.0級(jí)大地震，并引發(fā)海嘯。位于日本本州島東部沿海的福島第一核電站停堆，且若干機(jī)組發(fā)生失去冷卻事故，3月12日下午，一號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸。3月14日，三號(hào)機(jī)組發(fā)生兩次爆炸。請(qǐng)回答：
（1）日本福島核泄漏事故發(fā)生之后，中國(guó)全面安檢核設(shè)施，暫停審批核電項(xiàng)目。關(guān)于和平利用核能的意義在于：①開(kāi)發(fā)核能可節(jié)約化石能源；②核能是可再生能源；③核能是一種很危險(xiǎn)的能源，應(yīng)全面禁止使用；④可減少二氧化硫排放，防止形成酸雨。其中理解正確的是（填序號(hào)）。
（2）堆芯熔毀是核燃料所在反應(yīng)堆芯最終熔化是核電事故中最嚴(yán)重的事態(tài)。福島第一核電站機(jī)組反應(yīng)堆芯發(fā)生放出氫氣，當(dāng)接觸外界的氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，導(dǎo)致連續(xù)爆炸。請(qǐng)寫(xiě)出氫氣爆炸時(shí)的化學(xué)方程式為。
為防止氫氣再次發(fā)生爆炸，東京電力公司向福島第一核電站1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆注入保護(hù)氣氮?dú)?，這是利用氮?dú)饩哂?!--BA-->的性質(zhì)。
（3）為防止核泄漏給人們帶來(lái)傷害，搶險(xiǎn)人員正在通過(guò)灌注粘稠物水玻璃--硅酸鈉（化學(xué)式：Na2SiO3），以封堵泄漏部位。請(qǐng)寫(xiě)出SiO2和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈉和水的化學(xué)方程式為。
（4）為了應(yīng)對(duì)這次人類(lèi)和平利用原子能的核危機(jī)，應(yīng)當(dāng)采取預(yù)防的科學(xué)措施為（答出一點(diǎn)即可）。發(fā)布：2025/1/25 8:0:2組卷：8引用：1難度：0.7 -
3．2011 年3 月，日本福島第一核電站發(fā)生核輻射泄漏，不同于1986 年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生了沖擊波、光輻射和核輻射的連鎖核爆炸．當(dāng)核電站反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生核裂變便可產(chǎn)生放射性碘-131 和銫-137，一旦發(fā)生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引發(fā)甲狀腺疾病或甲狀腺癌．則回答：
（1）日本福島核泄漏事故發(fā)生之后，中國(guó)全面安檢核設(shè)施，暫停審批核電項(xiàng)目．關(guān)于和平利用核能的意義在于：①開(kāi)發(fā)核能可節(jié)約化石能源；②核能是可再生能源；③核能是二次能源；④可減少二氧化硫排放，防止形成酸雨．其中理解正確的是（填序號(hào)）．
（2）世界衛(wèi)生組織提示要求謹(jǐn)慎服用碘片，以減少人體甲狀腺吸收放射性碘．碘片的主要成分為碘化鉀（化學(xué)式為 KI），則碘化鉀中碘元素化合價(jià)為．推薦服用量為 100 毫克碘元素（碘、鉀的相對(duì)原子質(zhì)量分別為127、39），修正藥業(yè)碘片劑每顆含有10 毫克碘化鉀，則需要服用顆碘片劑．
（3）堆芯熔毀是核燃料所在反應(yīng)堆芯最終熔化是核電事故中最嚴(yán)重的事態(tài)．福島第一核電站機(jī)組反應(yīng)堆芯發(fā)生放出氫氣，當(dāng)接觸外界的氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，導(dǎo)致連續(xù)爆炸．請(qǐng)寫(xiě)出氫氣爆炸時(shí)的化學(xué)方程式為，發(fā)生反應(yīng)的基本類(lèi)型是．
（4）為了應(yīng)對(duì)這次人類(lèi)和平利用原子能的核危機(jī)，應(yīng)當(dāng)采取預(yù)防的科學(xué)措施為（至少兩點(diǎn)）．發(fā)布：2025/1/25 8:0:2組卷：8引用：1難度：0.5
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