氫氣被視為未來理想的能源,科學家對氫的研究從未停歇。氫能源的廣泛使用需解決制氫、儲氫等問題。

Ⅰ.圖1、圖2分別為全球制氫原料占比和主流制氫方法的經濟性對比圖。
(1)由圖象可知:目前氫氣的主要來源是 天然氣和煤天然氣和煤(填“天然氣和煤”、“醇類”或“水”)。
(2)結合圖2分析,目前電解水制氫還不適宜大規模推廣的可能原因是 電解水制氫成本高電解水制氫成本高。
(3)電解水制氫需要消耗大量電能,下列獲取電能的方式中,一定存在碳排放的是 CC(填字母)。
A.水力發電
B.太陽能發電
C.燃煤發電
(4)甲烷和水蒸氣催化重整是制高純氫的重要方法之一,生產過程中涉及的重要反應有:
a.CH4+H2O催化劑△CO+3H2,b.CO+H2O 催化劑 CO2+H2
①通過調控反應條件。使a中生成的CO在b中全部轉化,目的是 除去CO除去CO。

②催化重整體系中還需要投入一定量的CaO用來吸收 二氧化碳二氧化碳,提高H2的體積分數。H2體積分數和CaO消耗率隨時間變化關系如圖3,從t1起,單位時間內CaO消耗率 降低降低(填“升高”“降低”或“不變”)。
Ⅱ.氫氣的儲存有以下兩種方式。
(5)方法一:將氫氣直接加壓儲存在由某種鎂鋁合金制造的儲氫罐中備用。從物質分類的角度來看,鎂鋁合金屬于 混合物混合物(填“純凈物”或“混合物”)。
(6)方法二:先通過Mg、Cu與氫氣反應,將氫氣轉化為MgH2暫時“儲存”起來,此為儲氫反應(如圖5)。化合物MgH2中的鎂元素化合價為+2價,氫元素的化合價為 -1-1。儲氫反應的化學方程式為 3H2+2Mg2Cu高溫 Ar
3MgH2+MgCu23H2+2Mg2Cu高溫 Ar
3MgH2+MgCu2。需要使用氫氣時,可通過釋氫反應實現:MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑。13克MgH2全部與水反應,釋放出H2的質量為 22克。
催化劑
△
催化劑
3
H
2
+
2
M
g
2
C
u
高溫 |
A r |
3
M
g
H
2
+
M
g
C
u
2
3
H
2
+
2
M
g
2
C
u
高溫 |
A r |
3
M
g
H
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+
M
g
C
u
2
【答案】天然氣和煤;電解水制氫成本高;C;除去CO;二氧化碳;降低;混合物;-1;
;2
3
H
2
+
2
M
g
2
C
u
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A r |
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M
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【解答】
【點評】
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發布:2024/6/3 8:0:1組卷:140引用:3難度:0.6
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