内容正文:
第五单元 燃料与二氧化碳
5.1 氢气
知识点1 氢气的性质
1.物理性质
(1)颜色、气味、状态:氢气是一种_____、_______的气体。
(2)密度、溶解性:氢气是一种密度比空气___的气体,___溶于
水。
(3)三态变化:101.3 kPa,氢气 无色液体 雪花状
固体。
无色
无气味
小
难
2.化学性质
(1)氢气的燃烧
氢气燃烧的化学方程式为_______________。
2H2+O2 2H2O
(2)氢气的爆炸
①过程:氢气与空气混合后点燃,反应迅速进行,在极短时间
内放出大量的热,气体急剧膨胀而发生爆炸。
②爆炸极限:空气里混入氢气的体积为总体积的________时,
经点燃就会发生爆炸,这个体积分数的范围就是氢气的爆炸极
限。
4%~74%
③在点燃氢气前,要先检验___________,检验氢气纯度的方法
如图:
氢气的纯度
知识点2 理想的燃料—— 氢气
1.优点
(1)氢气完全燃烧的热值很高,是燃烧相同质量的汽油放出热量的3倍多。
(2)氢气本身无毒,燃烧的产物是___,对环境没有污染。
(3)用水制氢气,原料来源丰富。
水
2.目前,氢气在_____、_____、_____和_____等方面,已取得
重大突破,氢能源在许多领域的应用正在迅速发展。
3.意义:氢燃料的利用充分体现了绿色环保理念。
制造
贮存
运输
应用
考点 氢气的性质
典例 [2025·渝北区期中]下列有关氢气的说法不正确的是( )
A.氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B.氢气在空气中燃烧只生成水
C.氢气的密度比空气的大,可以用向上排空气法收集
D.点燃排水法收集到的氢气,若发出尖锐的爆鸣声,则表明氢
气不纯
思路导析 根据氢气的性质分析解答。
变式 [2024·重庆]“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢
B.液氧
C.酒精
D.石油
1.[2024·盘锦期末]我国氢能源汽车采用的是以氢气为燃料的电池技术,氢气燃烧产物无污染,是理想的清洁能源,如图是氢气燃烧实验的示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.点燃氢气前必须先验纯
B.氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.实验中可观察到烧杯内壁有液滴出现
D.氢气燃烧过程中分子种类发生改变
2.[2023·长沙]液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难,原因是( )
A.氢气本身无毒
B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多
D.氢气燃烧产物不污染空气
3.1784年,科学家卡文迪什演示了“易燃空气”的燃烧,发现燃烧产物只有水。据此判断“易燃空气”是( )
A.氢气
B.氮气
C.二氧化碳
D.氧气
4.2022年北京冬奥会火炬“飞扬”的有关信息如图所示,下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧产生黄色火焰
B.氢气燃烧的化学方程式为H2+O2===H2O
C.高纯度氢气可为火炬安全燃烧提供保
障,实现零碳排放
D.氢气燃烧产物轻微污染空气
5.氢气是一种理想的新能源,点燃氢气前一定要验纯。
(1)如图,检验氢气纯度的操作正确的是__(填序号),如果氢气
不纯,会听到_____________,若听到_______________,说明氢
气已纯净,若没有听到声音,则氢气_______(填“一定”或“不
一定”)纯净。
A
尖锐的爆鸣声
轻微的“噗”声
不一定
(2)如图C,氢气在空气中燃烧,产生_______火焰,烧杯内壁有
_________,用手触摸烧杯壁,感觉非常烫,说明该反应放出了
大量的热,该实验说明氢气具有的化学性质是_______,反应的
化学方程式为_______________。
淡蓝色
水珠生成
可燃性
2H2+O2 2H2O
6. [新考向·科普阅读]阅读科普短文。
加快能源转型升级,发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源,
依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”
和“金氢”等,如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
(1)电解水制氢气的化学方程式为____________________。
(2)下列选项,属于“绿氢”的是__(填序号)。
A.化石燃料发电制氢
B.风能发电制氢
C.核能发电制氢
2H2O 2H2↑+O2↑
B
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是___________
___________________________。
(4)“液氨储氢”属于_____(填“物理”或“化学”)储氢。
(5)氢能作为燃料的优点有_______________________________
(写一条)。
分子之间有
间隔,受压时分子间间隔变小
化学
燃烧产物是水,无污染(或热值高)
eq \o(――→,\s\up16(-253℃))
eq \o(――→,\s\up16(-259℃))
eq \o(=====,\s\up16(点燃))
eq \o(=====,\s\up16(点燃))
eq \o(=====,\s\up16(通电))
$$