Question

(6分)全球能源生產(chǎn)正向“氫能經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)型，以可再生生物資源(如纖維素等)為原料生產(chǎn)氫氣已成為能源研究的重點(diǎn)。下圖是某新型能源轉(zhuǎn)換與利用模式示意圖。

(1)該模式中涉及的能源轉(zhuǎn)化依次為：太陽(yáng)能→生物質(zhì)能→氫能→▲      能；
(2)某有機(jī)物水相重整制取H₂分兩步進(jìn)行反應(yīng)，其中第一步反應(yīng)可表示為：
CxHyOz→C0十H₂ (未配平)，則x：z== ▲               ；
(3)該系統(tǒng)中循環(huán)使用的物質(zhì)是▲                      ；
(4)氧氧燃料電池工作時(shí)，H₂和O₂在常溫下反應(yīng)．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：▲           ；
(5)與電解水相比．該模式制取氫氣的主要優(yōu)點(diǎn)是：▲                             ．

Answer 1

(1 )電(1分)
(2)1:1(1分)
(3)C0₂(1分)
(4 )2H₂ + O₂^{點(diǎn)燃} 2H₂O  (2分)
(5)能耗低(1分)

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)流程涉及到的能源進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)后后生成一氧化碳進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)的流程進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)燃料電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)和電池反應(yīng)規(guī)律來(lái)書寫；
（5）根據(jù)電解水產(chǎn)生氫氣和有機(jī)物水相重整制取H₂的特點(diǎn)，比較得出結(jié)論．
解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)流程，最后氫能應(yīng)用到燃料電池中去，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了電能儲(chǔ)存起來(lái)；
（2）有機(jī)物水相重整制取H₂中第一步反應(yīng)：CxHyOz→C0+H₂，可以看出有機(jī)物中的碳和氧兩種元素均進(jìn)入到一氧化碳中去，根據(jù)原子守恒思想，可知x：z=1：2；
（3）根據(jù)反應(yīng)的流程可以看出二氧化碳是可以循環(huán)使用的物質(zhì)；
（4）燃料電池的反應(yīng)就是燃料和氧氣的反應(yīng)，即：2H₂+O₂=2H₂O；
（5）電解水產(chǎn)生氫氣的方法要消耗大量的電能，而有機(jī)物水相重整制取H₂的辦法會(huì)節(jié)約大量能源．
故答案為：（1）電；（2）1：2；（3）CO₂；（4）2H₂+O₂=2H₂O；（5）節(jié)約能源．
點(diǎn)評(píng)：能源、信息、材料、環(huán)境是當(dāng)今世界四大首要問(wèn)題，在能源危機(jī)日趨嚴(yán)重的今天，它既是社會(huì)熱點(diǎn)，也是化學(xué)考查的熱點(diǎn)，主要側(cè)重能源的分類、能源使用對(duì)環(huán)境的影響、新能源開發(fā)的技術(shù)和前景等．