《2026年天利38套中考试题分类九年级化学》

5. 【新考法·作图】(2025·江苏苏州)阅读下列材料，回答相关问题。
氢气是一种清洁、高效能源。氢能产业链分制氢、储氢、用氢等环节。由风能、太阳能等可再生能源发电，再电解水制得的氢气为“绿氢”。由化石燃料制得的氢气为“灰氢”，其成本相对低廉，但会排放大量CO₂。化石燃料制氢气时若将排放的CO₂进行捕集、封存等，减少碳排放，此时制得的氢气为“蓝氢”。甲烷—水蒸气重整制氢流程如下：

化学储氢是利用物质与H₂反应生成储氢材料如氨(NH₃)、水合肼(N₂H₄·H₂O)等，再通过改变条件使储氢材料转化为H₂。氨和水合肼转化为H₂的过程分别如下：

常以质量储氢密度$\left[\frac{m(产生H_2)}{m(储氢材料)}×100\%\right]$来衡量化学储氢技术的优劣。如氨气的理论质量储氢密度为17.6%，是一种较好的储氢材料。
(1)实验室模拟电解水制氢，装置如图。

①过程中的能量转化形式：太阳能→_→化学能。该方法制得氢气的种类为_(填字母)。
A. 绿氢
B. 灰氢
C. 蓝氢
②经检验b管产生H₂，由此得出关于水的组成的推论是_。
(2)甲烷—水蒸气重整制氢。
①转化Ⅰ理论生成CO和H₂的分子个数比为_。
②写出转化Ⅱ发生反应的化学方程式：_。
(3)氨释放H₂的微观示意图如下。请在B对应框中将除氢分子外的微观粒子补充完整。

(4)①储氢材料N₂H₄·H₂O的质量储氢密度的理论值为_。
②50℃时，N₂H₄·H₂O的实际质量储氢密度小于理论值。原因是N₂H₄实际发生分解反应产生的气体中含有NH₃，写出该反应的化学方程式：_。

答案：

(1)①电能A②水中含有氢元素
(2)①1∶3②CO+H$_2$O$\xlongequal[高温]{催化剂}$CO$_2$+H$_2$
(3)
(4)①8%②3N$_2$H$_4$$\xlongequal[50^{\circ}C]{催化剂}$N$_2$+4NH$_3$
[解析]电解水实验十化学方程式的书写十化学反应的微观图示
(1)①模拟电解水制氢时是将太阳能转化成电能，电能再转化为化学能，由资料可知，该方法制得的氢气属于绿氢，故选A。②电解水时b管产生H$_2$，化学反应前后元素种类不变，由此推出水中含有氢元素。
(2)①转化I反应的化学方程式为CH$_4$+H$_2$O$\xlongequal[高温]{催化剂}$3H$_2$+CO，理论上生成CO和H$_2$的分子个数比为1∶3。②转化II发生反应的化学方程式为CO+H$_2$O$\xlongequal[高温]{催化剂}$H$_2$+CO$_2$。
(3)由反应前后原子种类和个数不变可知，图示中氨释放H$_2$时有1个NH$_3$剩余，反应除生成H$_2$外还生成N$_2$，则B中还缺少1个NH$_3$和1个N$_2$，补充图示为
(4)①由质量储氢密度的计算公式可知，储氢材料N$_2$H$_4$·H$_2$O的质量储氢密度理论值为$\frac{4}{32+18}$×100%=8%。②由题意可知50$^{\circ}$C时N$_2$H$_4$分解产生N$_2$和NH$_3$，则反应的化学方程式为3N$_2$H$_4$$\xlongequal[50^{\circ}C]{催化剂}$N$_2$+4NH$_3$。