组卷网 > 初中化学综合库 > 物质构成的奥秘 > 构成物质的微粒 > 原子 > 原子的构成 > 原子中各类微粒的数值关系
题型:综合应用题 难度:0.15 引用次数:376 题号:20741614
氢气的开发利用是氢能研究的热点。
一、氢气的发现和制备
(1)1766年,英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用,制得了可燃性的H2,同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液,写出该反应的符号表达式___________
(2)目前制氢的方法主要有电解水制氢。电解水制氢中,使用氚进行核能发电,图1能表示氚的原子结构,氚属于___________元素的一种原子,氚原子的相对原子质量约为___________
   
(3)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2:
   
①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2生成KHCO3,反应的符号表达式为___________
②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为___________
二、氢气的贮存和释放
Mg2Cu可用于化学储氢,其贮氢与释氢过程如图3所示。
(4)贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行,隔绝空气的原因___________
(5)释氢释放的H2比贮氢吸收的H2___________(选填“多”或“少”)
(6)释放出的氢气可用作氢燃料电池,氢燃料电池工作时将___________能转化为电能。
(7)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料,氢气燃烧的符号表达式为___________
三、氢气在工业生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气,在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨气。
(8)N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2,利用空气中各成分的___________不同将空气成分进行分离。
   
(9)Fe3O4是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”,原理如图4所示。“再生”过程中铁元素的质量分数___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(10)图5是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。
   
T1~T3时刻,是Fe3O4失效过程,T4~T5时刻,是固体再生过程。
则:A点处,固体中铁元素的质量=___________g。
B点处,固体中含Fe3O4的质量为46.4g,则M=___________g。
C点处,Fe3O4和FeO的质量比为___________

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