氢能作为一种清洁、可再生能源受到越来越多的关注。氢能产业包含氢气的制取、储存、运输和应用等多个环节。
（1）氢气的制取。有高温分解甲烷制氢、光解水制氢等多种方法。
①高温下，CH4分解为C和H2，写出该反应的化学方程式：CH4 高温 C+2H2CH4 高温 C+2H2。
②我国科学家成功合成一种新型催化剂，在太阳光照射下，使水在催化剂表面高效分解获得氢气，反应微观过程如下图所示。
写出过程Ⅲ反应的化学方程式：H2O2 催化剂 H2↑+O2↑H2O2 催化剂 H2↑+O2↑。
（2）氢气的储存。主要有高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢三种方式，各种方式的原理如下表所示。
高温
高温
催化剂
催化剂
| 储氢方式 | 高压气态储氢 | 低温液态储氢 | 固态储氢 |
| 储氢原理 | 高压下，将氢气压缩在储氢罐中 | 低温下，将氢气由气态变为液态，储存在绝热容器中 | 用特定金属与氢气反应生成金属氢化物（如MgH2），在一定条件下金属氢化物又可以分解释放出氢气 |
C
C
（填字母）。A．高压气态储氢
B．低温液态储氢
C．固态储氢
②已知MgH2中镁元素的化合价为+2，则氢元素的化合价为
-1
-1
。（3）氢气的运输。主要有3种运输方式：管道、气瓶车和液氢槽车。H2的运输成本与运输距离的关系如图所示。若H2的运输距离约为400km时，为了降低运输成本应选择的运输方式是
管道
管道
。
（4）氢气的应用。主要应用于航天、化学电源等领域。
①2022年北京冬奥会使用H2作为火炬燃料。跟往届奥运会使用的天然气或丙烷（C3H8）相比，使用H2作燃料的主要优点是
有利于减少二氧化碳的排放
有利于减少二氧化碳的排放
（写1条即可）。②我国长征五号的火箭芯级主动力采用的是超低温的液氢、液氧作为推进剂。若液氢储箱中H2的质量为16吨，那么液氧储箱中O2的质量理论上应是多少吨（写出计算过程，否则不得分）？
【答案】CH4 C+2H2；H2O2 H2↑+O2↑；C；-1；管道；有利于减少二氧化碳的排放
高温
催化剂
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：69引用：2难度：0.6
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1．2011年3月，日本福岛第一核电站发生核辐射泄漏，它不同于1986年前苏联的切尔诺贝利核电站发生的冲击波--光辐射和核辐射的连锁核爆炸．当核电站反堆内发生核裂变便可产生放射性碘131和铯137，一旦发生泄漏，放射性碘131可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌．请回答：
（1）日本福岛核泄漏事故发生之后，中国全面安检核设施，暂停审批核电项目．关于和平利用核能的意义在于：①开发核能可节约化石能源；②核能是可再生能源；③核能是二次能源；④可减少二氧化硫排放，防止形成酸雨．其中理解正确的是（填序号）．
（2）世界卫生组织提示人们谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘．碘片中的“碘”是指（选填序号：①碘分子；②碘元素；③碘元素）．
（3）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态．福岛第一核电站机组反应堆芯熔毁放出氢气，当接触外界的氧气时就会发生剧烈反应，导致连续爆炸．请写出氢气爆炸时的化学方程式：，反应的基本类型是．
（4）为了应对这次核危机，应当采取的科学的预防措施为．发布：2025/1/25 8:0:2组卷：15引用：2难度：0.7 -
2．2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸。位于日本本州岛东部沿海的福岛第一核电站停堆，且若干机组发生失去冷却事故，3月12日下午，一号机组发生爆炸。3月14日，三号机组发生两次爆炸。请回答：
（1）日本福岛核泄漏事故发生之后，中国全面安检核设施，暂停审批核电项目。关于和平利用核能的意义在于：①开发核能可节约化石能源；②核能是可再生能源；③核能是一种很危险的能源，应全面禁止使用；④可减少二氧化硫排放，防止形成酸雨。其中理解正确的是（填序号）。
（2）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯发生放出氢气，当接触外界的氧气发生剧烈反应，导致连续爆炸。请写出氢气爆炸时的化学方程式为。
为防止氢气再次发生爆炸，东京电力公司向福岛第一核电站1号机组反应堆注入保护气氮气，这是利用氮气具有的性质。
（3）为防止核泄漏给人们带来伤害，抢险人员正在通过灌注粘稠物水玻璃--硅酸钠（化学式：Na2SiO3），以封堵泄漏部位。请写出SiO2和氢氧化钠反应产生硅酸钠和水的化学方程式为。
（4）为了应对这次人类和平利用原子能的核危机，应当采取预防的科学措施为（答出一点即可）。发布：2025/1/25 8:0:2组卷：8引用：1难度：0.7 -
3．2011 年3 月，日本福岛第一核电站发生核辐射泄漏，不同于1986 年前苏联切尔诺贝利核电站发生了冲击波、光辐射和核辐射的连锁核爆炸．当核电站反应堆内发生核裂变便可产生放射性碘-131 和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌．则回答：
（1）日本福岛核泄漏事故发生之后，中国全面安检核设施，暂停审批核电项目．关于和平利用核能的意义在于：①开发核能可节约化石能源；②核能是可再生能源；③核能是二次能源；④可减少二氧化硫排放，防止形成酸雨．其中理解正确的是（填序号）．
（2）世界卫生组织提示要求谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘．碘片的主要成分为碘化钾（化学式为 KI），则碘化钾中碘元素化合价为．推荐服用量为 100 毫克碘元素（碘、钾的相对原子质量分别为127、39），修正药业碘片剂每颗含有10 毫克碘化钾，则需要服用颗碘片剂．
（3）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化是核电事故中最严重的事态．福岛第一核电站机组反应堆芯发生放出氢气，当接触外界的氧气发生剧烈反应，导致连续爆炸．请写出氢气爆炸时的化学方程式为，发生反应的基本类型是．
（4）为了应对这次人类和平利用原子能的核危机，应当采取预防的科学措施为（至少两点）．发布：2025/1/25 8:0:2组卷：8引用：1难度：0.5
