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制作简易热气球：填充氦气或氢气，用绳子固定并点燃底部加热源。 #生活知识# #科技生活# #科学实验#

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ．制取氢气
（1）甲醇和水蒸气制取氢气的过程中有下列反应：
CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g）ΔH=+9lkJ•mol-1
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH=-41kJ•mol-1
写出以甲醇为原料制取氢气的热化学方程式

CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）ΔH=+50kJ•mol-1

CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）ΔH=+50kJ•mol-1

。
（2）理论上，能提高H2平衡产率的措施有

升高温度（或降低压强）

升高温度（或降低压强）

（写出一条即可）。
Ⅱ．储存氢气
硼氢化钠（NaBH4）是研究最广泛的储氢材料之一。
已知：i.B的电负性为2.0  H的电负性为2.1
ii.25℃下NaBH4在水中的溶解度为55g,NaBO2在水中的溶解度为0.28g
（3）向NaBH4水溶液中加入催化剂Ru/NGR后，能够迅速反应，生成偏硼酸钠（NaBO2）和氢气。写出该反应的化学方程式

NaBH4+2H2O

R

u

/

NGR

NaBO2+4H2↑

NaBH4+2H2O

R

u

/

NGR

NaBO2+4H2↑

。
（4）在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时，发现B点后（见图1）增加NaBH4的浓度，制氢速率反而不降，推断可能的原因是

NaBH4的浓度过高，导致催化剂活性降低

NaBH4的浓度过高，导致催化剂活性降低

。
​
（5）用惰性电极电解NaBO2溶液可制得NaBH4，实现物质的循环使用，制备装置如图2所示。
①钛电极的电极反应式是

BO

-

2

+6H2O+8e-=

BH

-

4

+8OH-

BO

-

2

+6H2O+8e-=

BH

-

4

+8OH-

。
②电解过程中，阴极区溶液pH

增大

增大

（填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）ΔH=+50kJ•mol-1；升高温度（或降低压强）；NaBH4+2H2O

R

u

/

NGR

NaBO2+4H2↑；NaBH4的浓度过高，导致催化剂活性降低；

BO

-

2

+6H2O+8e-=

BH

-

4

+8OH-；增大

【解答】

【点评】

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（1）图1的四个过程中能量转化形式有
A．2种  B.3种  C.4种  D.4种以上
（2）电解过程要消耗大量的电能，而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水．
2H2O（1）

通电

2H2（g）+O2（g）△H 1      2H2O（1）

光照

催化剂

2H2（g）+O2（g）△H2   
以上反应的△H1△H2（选填“＜”、“＞”或“=”）
（3）已知H2O（l）→H2O（g）△H=+44kJ．mol-1，依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
（4）氢能利用需要选择合适的储氢材料．
①NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物：LaNi3（s）+3H2（g）═LaNi3H6（s）△H＜0，欲使LaNi3H6（s）释放出气态氢，根据平衡移动的原理，可改变的条件之一是
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