《2026年江苏13大市中考名卷优选38套化学》

16 (14分)氢能是一种重要的绿色能源。
【制氢】
(1) 甲烷催化重整制氢的微观过程示意图，如图1所示。

①该反应的化学方程式是$CH₄+2H₂O\overset{500℃,催化剂}{=}CO₂+4H₂$，反应前后不变的微观粒子是原子(或碳原子、氢原子、氧原子)。
②已知：$CaO＋CO_{2}＝CaCO_{3}$(反应放热)，向该重整制氢体系中加入适量疏松多孔的氧化钙，其优点有吸收CO₂，提高H₂的纯度，有利于维持反应所需的温度。
(2) 催化重整制得的氢气中常混有少量CO，利用铜-铈氧化物($xCuO·yCeO_{2}$)可催化除去CO，反应过程如图2所示，下列有关说法正确的是BC(填字母)。

A. 步骤(Ⅰ)发生了化合反应
B. 整个反应前后催化剂的质量不变
C. 反应过程中催化剂参与反应
D. 该过程中的总化学方程式是$2CO＋O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}$
【储氢】
(3) 向含有催化剂的$NaHCO_{3}$溶液中通入氢气发生反应：$H_{2}＋NaHCO_{3}＝HCOONa＋H_{2}O$，用于储氢。温度高于70℃时，储氢效率降低的原因可能是温度高于70℃时，NaHCO₃易分解，H₂的溶解度降低。
【释氢】
(4) 氨硼烷($NH_{3}BH_{3}$)储氢量较高，在不同温度下可分解生成氢气和不同的固体($BNH_{2}$)，利用固体残留率(剩余固体质量/原始固体质量×100％)随温度的变化曲线(如图3所示)，请判断B点对应的物质是BNH₂(填化学式)。

【用氢】
(5) 氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。电池工作时，化学能转化为电能。
(6) 在催化剂作用下，氢气能还原氮氧化物($NO_{x}$)，实现氮污染的治理。某温度下(t℃)，氢气的体积分数对$H_{2}-NO$反应的影响如图4所示。

①氢气的体积分数在0～600×$10^{-6}$范围内，发生置换反应的化学方程式是$2H₂+2NO\overset{t℃}{=}N₂+2H₂O$。
②实际生产中氢气的体积分数不宜过高的原因是H₂的体积分数过高后，H₂与NO反应生成的NH₃直接排放仍会造成环境污染。

答案： 16.(除特殊标注外，每空1分，共14分)
$(1)①CH₄+2H₂O\overset{500℃,催化剂}{=}CO₂+4H₂(2$分) 原子(或碳原子、氢原子、氧原子) ②吸收CO₂，提高H₂的纯度，有利于维持反应所需的温度(2分)
(2)BC
(3)温度高于70℃时，NaHCO₃易分解，H₂的溶解度降低(2分)
(4)BNH₂(2分)
(5)化学
$(6)①2H₂+2NO\overset{t℃}{=}N₂+2H₂O(2$分) ②H₂的体积分数过高后，H₂与NO反应生成的NH₃直接排放仍会造成环境污染
解析:
(1)①可结合方程式和热量变化分析加入适量疏松多孔的氧化钙的优点，要关注括号内所给热量变化的信息。
(2)用铜-铈氧化物(xCuO·yCeO₂)催化除去CO的过程，要注意结合过程示意图，分步研究相应过程，步骤(I)为CO+催化剂载体1→CO₂+催化剂载体2，不属于化合反应，A错误，B、C正确;反应条件不是点燃，应标注催化剂，D错误。
(3)温度高于70℃时，储氢效率下降的原因与NaHCO₃受热易分解以及温度越高气体的溶解度越低有关。
(4)释氢过程中，判断B点对应物质，可根据固体残留率进行计算，根据原始固体的化学式为NH₃BH₃(可表示为BNH₆)，设B点对应物质的化学式为BNHₓ。$\frac{25+x}{31}×100％=87.1％，$解得x=2，故B点对应物质的化学式为BNH₂。
(6)②结合图像可知，当H₂的体积分数大于700×10⁻⁶时，主要产物是NH₃，而不是N₂，而NH₃的排放会造成空气污染，达不到治理氮污染的目的。