Question

6．開源節流是應對能源危機的重要舉措．
（1）下列做法有助于能源“開源節流”的是bcd（填字母）．
a．大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們日益增長的能源需求
b．大力發展農村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源
c．開發太陽能、水能、風能、地熱等新能源、減少使用煤、石油等化石燃料
d．減少資源消耗，增加資源的重復使用、資源的循環再生
（2）氫能是理想的清潔能源．下列制氫的方法中，最節能的是c（填字母）．
a．電解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
b．高溫使水分解制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
c．太陽光催化分解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;\;\;TiO_{2}\;\;\;}}{太陽光}$2H₂↑+O₂↑
d．天然氣制氫：CH₄+H₂O$\stackrel{高溫}{?}$CO+3H₂
（3）利用MnFe₂O₄通過兩步反應使水分解制氫氣，第一步反反應為：MnFe₂O₄$\frac{\underline{\;＞1000K\;}}{\;}$MnFe₂O_4-X+$\frac{X}{2}$
則第二步反應的化學方程式為MnFe₂O_4-X+xH₂0=MnFe₂O₄+xH₂↑（條件不寫）．
（4）如圖是以SO₂、I₂、H₂O為原料，利用核能使水分解制氫氣的一種流程．反應X的化學方程式為SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，該流程中循環使用的原料有SO₂、I₂．從理論上講，該流程中，1mol原料水制得1molH₂．

Answer 1

分析 （1）只要能減少自然資源的運用都屬于“開源節流”；
（2）最節能的方法是運用太陽能；
（3）第二步MnFe₂O_4-X和水反應生成MnFe₂O₄和氫氣；
（4）在100-120℃條件下，碘、二氧化硫和水反應生成硫酸和氫碘酸；根據流程圖判斷能循環使用的物質；根據水和氫氣的關系式計算生成的氫氣的量．

解答 解：（1）只要能減少自然資源的運用都屬于“開源節流”．
a、不能減少自然資源的運用，故錯誤．
b、c、d能減少自然資源的運用，故正確．
故答案為：bcd；
（2）最節能的方法是運用太陽能，高溫、電解都需要其它自然資源，故答案為：C；
（3）第二步MnFe₂O_4-X和水反應生成MnFe₂O₄和氫氣，反應方程式為MnFe₂O_4-X+xH₂0=MnFe₂O₄+xH₂↑，故答案為：MnFe₂O_4-X+xH₂0=MnFe₂O₄+xH₂↑；
（4）在100-120℃條件下，碘、二氧化硫和水反應生成硫酸和氫碘酸，反應方程式為SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄；根據流程圖知，該流程中循環使用的原料有SO₂、I₂；一個H₂O中含有2個氫原子，所以水分子和氫分子的個數之比是1：1，故從理論上講，該流程中，1mol原料水制得1mol氫氣，
故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄；SO₂、I₂；1．

點評 本題考查較為綜合，為高考常見題型和高頻考點，題目涉及化學反應與能量、能源的綜合利用等知識，側重于化學與生活、生產的考查，有利于培養學生良好的科學素養，提高學習的積極性，難度中等．