《2025年点石成金金牌夺冠九年级化学全一册人教版辽宁专版》

13. 科普阅读 化石燃料与新型能源（10分）阅读下面资料，回答下列问题。
【资料1】氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。
【资料2】由化石能源（煤、天然气）制得的H₂中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。
【资料3】电解水法制氢的能量转化如图1所示。

【资料4】氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物Li₃N可用于化学储氢。
【资料5】氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
（1）氢能源是一种清洁能源，原因是氢气的燃烧产物是水，无污染。
（2）利用液氮的低温能将H₂与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点低（填“高”或“低”）。
（3）氚属于氢元素的一种原子，理由是质子数与氢相同。
（4）图2中的原子示意图能表示氚原子的是A（填字母序号）。

（5）将氢气压缩进储氢瓶的过程中，发生改变的是氢分子间的间隙（从微观角度分析）。
（6）石墨烯是一种单质（填“单质”或“化合物”）。化合物Li₃N中氮元素的化合价为-3。
（7）Mg₂Cu是一种潜在的储氢材料，该物质在一定条件下完全吸氢发生反应：2Mg₂Cu + 3H₂$\xlongequal{350℃}$3MgH₂ + MgCu₂。MgH₂固体与水反应生成白色的Mg(OH)₂固体，并释放出H₂，该反应的化学方程式为MgH₂+2H₂O=\!=\!=Mg(OH)₂+2H₂↑。
（8）现阶段氢能还不能替代化石能源，理由是氢气的制取成本太高(或储存困难，合理即可)。
（9）电解水制氢过程中，若电解9kg水，理论上产生氢气的的质量为1kg。

答案： 13.(每空1分)
(1)氢气的燃烧产物是水，无污染
(2)低
(3)质子数与氢相同
(4)A
(5)氢分子间的间隙
(6)单质 -3
(7)MgH₂+2H₂O=\!=\!=Mg(OH)₂+2H₂↑
(8)氢气的制取成本太高(或储存困难，合理即可)
(9)1
【解析】
(9)设理论上产生氢气的质量为x。
$2H₂O\stackrel{通电}{=\!=\!=}2H₂↑+O₂↑$
36 4
9kg x
$\frac{36}{4}=\frac{9kg}{x} x=1kg$
所以理论上产生氢气的质量为1kg。