5.1 氢气（同步讲义）化学科粤版2024九年级上册

第五单元 燃料与二氧化碳 5.1 氢气 教学目标 1. 认识燃烧、缓慢氧化和爆炸发生的条件。 2. 区分燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸，联系四者的关系。 3. 了解防火灭火、防范爆炸的措施。 4. 自主设计燃烧条件与灭火原理的实验，能独立进行燃烧实验的探究。 重点和难点 重点：燃烧和燃烧条件、灭火原理。 难点：燃烧的条件与灭火原理的应用。 ◆知识点1 最轻的气体 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气 ， 于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成 液体，进一步降 至－259 ℃时，变成 状的白色固体。 2. 氢气的用途 （1）充灌探空气球—对应性质：密度最 的气体。 （2）作高能燃料—对应性质：具有 。 即学即练 1．（2025九年级上·全国·课后作业）下列关于氢气的说法错误的是（　　） A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水 ◆知识点2 最洁净的燃料 1. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的 发生反应，生成 并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式： 2. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 3. 氢气的验纯方法 （1）氢气是 气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数： ）。因此，在使用氢气时， 要特别注意安全。点燃氢气前，一定要 。 （2）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近 ，移开拇指点火。 （3）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气 ；声音很小，说明氢气 。 即学即练 2．（2025•山东东营期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 ◆知识点3 理想的燃料 1. 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出 。 2. 氢气的热值为 kJ•kg－1。 3. 氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于 、导弹和 等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 即学即练 3．（2025·安徽芜湖·工期末）阅读下面科普短文，回答下列下列小题。 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，储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，“液氮储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存，其微观示意图如图所示。 （1）下列有关该反应的说法中，正确的是（　　） A．反应前后催化剂的质量和性质不变 B．反应前后原子的种类和个数均不变 C．化学反应中，化合价发生改变的元素只有H D．该反应的化学方程式为 （2）下列有关氢气和氮气的说法中，正确的是（　　） A．氢气在氧气中燃烧生成水，可证明水的组成 B．氮气的化学性质稳定，不和其他物质发生反应 C．氢气没有广泛使用，是因为氢气难制取 D．氮气变为液氮，分子种类发生改变 一、氢气的可燃性 氢气在空气中燃烧，是与空气中的氧气发生反应，生成水并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。化学方程式：。 实践应用 1．（2025九年级上·全国·单元测试）在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一只干燥的凉烧杯，可以观察到 现象。请写出该反应的文字表达式 。 二、氢能源 1. 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出大量的热。 2. 氢气的热值为1.4×105kJ•kg－1。 3. 氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于火箭、导弹和航天飞机等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 实践应用 2．（2025·广东梅州·阶段练习）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)氢气燃烧只生成水，是最理想的清洁能源。写出氢气燃烧的反应方程式 。 (2)属于“紫氢”和“灰氢”的分别是 和 。(填字母) a.风能发电制氢     b.核能发电制氢      c.煤燃烧制氢 (3)从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。 (4)将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的 储存方式。 (5)“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。 考点一 氢气的物理与化学性质 【例1】（2025·江苏南京·期末）航天所用燃料之一为液氢，下列说法中属于H2的化学性质的是（　　） A．液氢燃烧 B．氢气是最轻的气体 C．氢气具有可燃性 D．燃烧产生淡蓝色火焰 解题要点 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气小，难溶于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成无色液体，进一步降 至－259 ℃时，变成雪花状的白色固体。 2. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 【变式1-1】（2025九年级上·全国·课后作业）氢气的物理性质：密度比空气 ，是物质世界里最轻的气体。无色、无 、难溶于水。 【变式1-2】（2025九年级上·全国·单元测试）氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是（　　） A．用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小 B．氢气是一种无色、无味，难溶于水的气体 C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸 D．氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子 考点二 氢气的检验与验纯 【例2】（2025九年级·全国·课后作业）有关氢气验纯的操作，正确的是（　　） A．一般用向上排空气法收集一试管的氢气来验纯 B．验纯时，用拇指堵住试管口，并且试管口向上 C．验纯点火时，若没有听到任何声音，则表示氢气已纯 D．验纯点火时，发出尖锐的爆鸣声，则氢气不纯 解题要点 氢气不溶于水，也可采用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，因为氢气的密度比空气小，应使管口向下，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到轻微的响声，才表明氢气已经纯净，才可以点燃。 【变式2-1】（2025·天津红桥·专题练习）检验氢气纯度时，手拿充满气体的试管，在移近火焰时，应（　　） A．管口向上 B．管口向下 C．试管保持水平 D．以上都可以 【变式2-2】（2025·安徽安庆·三模）下列氢气的制取及验纯的部分操作中，正确的是（　　） A．连接仪器 B．取用药品 C．收集氢气 D．检验纯度 考点三 氢能源的优点 【例3】（2025·福建泉州·期中）氢能被视为21世纪具有发展潜力的清洁能源。 (1)硼氢化钠（NaBH4）是一种安全车载氢源。硼氢化钠中硼元素化合价为＋3价，则氢元素化合价为 价。 (2)热解硫化氢可获得氢源。某温度下，采用作催化剂，硫化氢分解的微观过程示意图如下图所示。 ①硫化氢的化学式是 。 ②一段时间后，催化剂的催化效率会降低。原因是部分Fe2O3会与生成的H2反应生成氧化亚铁（FeO）和水，导致催化剂损耗，反应化学方程式是 ，结合图中信息，造成催化剂的催化效率降低还有的可能原因是 。 (3)“三峡氢舟1号”是我国首艘氢燃料电池动力船，该船使用的氢能来自于三峡电站产出的绿电制氢。与传统船舶相比，氢燃料电池动力船舶的优势是 。 【变式3-1】（2025·河南周口·阶段练习）氢气被称为“最清洁的燃料”，是因为氢气在空气中燃烧只生成 。反应的化学方程式为 。 【变式3-2】（2025·河南驻马店·三模）“三峡氢舟1号”是中国首艘500千瓦级氢燃料电池动力船，氢气燃烧的化学方程式为 。三峡绿电绿氢示范站利用清洁电能进行电解水制氢，后经过滤、压缩、储存和加注等环节，直接供给氢能源船舶，氢气可以被压缩储存的原因是 （从分子性质角度解释）。电解水的实验可以得出结论：水是由 组成的。 基础达标 1．（2025·上海崇明·二模）有关氢气的说法，错误的是（　　） A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 2．（2025·上海·期末）液氢在液氧中燃烧的化学方程式为：，体现出氧气性质为（　　） A．无色无味 B．可燃性 C．密度大于空气 D．助燃性 3．（2025·黑龙江牡丹江·期末）下列物质在燃烧过程中无论燃烧是否充分都不会产生污染物的是（　　） A．木炭 B．蜡烛 C．红磷 D．氢气 4．（2025·湖南长沙·模拟预测）氢能被誉为“21世纪终极能源”。下列有关说法不正确的是（　　） A．氢气的化学式是H2 B．一个氢分子由两个氢元素组成 C．氢气点燃前要验纯 D．氢气燃烧产物不污染空气 5．（2025·上海嘉定·期末）氢气与氧气燃烧可以产生水，以下关于氢气燃烧化学方程式正确的是（　　） A．2H2+O2=2H2O B．H2+O2H2O C．2H2↑+O2↑2H2O D．2H2+O22H2O 6．（2025·上海金山·期中）用氢气填充的气球遇到明火会发生爆炸。关于这一爆炸，以下不正确的描述是（　　） A．发生了化学变化 B．发生了物理变化 C．没有物理变化 D．会放出热量 7．（2025·河北石家庄·期中）如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是（　　） A．点燃氢气前需要检验其纯度 B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生 D．实验中发生的变化属于化合反应 8．（2025·全国·课后作业）氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是 A．氢气燃烧实验表明，水是由氢元素和氧元素组成的 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸 D．氢气在发生化学变化时的最小微粒是氢原子 9．（2025·河南信阳·期末）以前火箭常使用的推进剂有液氢和液氧，请写出液氢燃烧的化学方程式： 。通过关阀门熄灭氢气的方法，利用的灭火原理是 。 10．（2025·河南安阳·模拟预测）氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域。氢气燃烧的化学方程式为 ；氢能源目前还未大面积推广使用，其原因是 ；除氢能源外，请再列举一种新能源： 。 11．（2025·河南郑州·期末）绿电变绿氢，我国首个工厂化海水制氢项目建成。绿氢是指通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取氢气，请写出该反应的化学方程式 ；氢气作为最理想的燃料，其优点是 。 12．（2025•山东淄博张店区期中）如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。 （1）观察到的现象是 　 　、　 　。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有 　 　；该反应基本类型是 　 　。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到 　 　。 （4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）：　 　。 综合应用 1．（2025•广西南宁横县期中）关于氢气在空气中燃烧实验的下列说法正确的是（　　） A．从现象上判断：水由碳、氢、氧元素组成的 B．从变化上分类：该变化属于物理变化 C．从宏观上分析：水是氢气和氧气组成的 D．从微观上分析：分子在化学变化中可分 2．（2025·广东广州·二模）氢能量转换装置简易图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该装置中的物质只充当生成物 B．该转换制氢过程需要消耗大量的电能 C．该转换过程说明由和组成 D．该制氢技术可实现零碳排放和可再生 3．（2025•湖北襄阳襄城区期中）通过研究氢气的燃烧来认识水的组成，下列说法正确的是（　　） A．氢气在纯氧中安静地燃烧，产生黄色火焰 B．点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟 C．点燃氢气，罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠，可见水由氢元素和氧元素组成 D．由实验可知水是由氢气和氧气组成的 4．（2025·重庆渝北·阶段练习）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某项目小组对氢气的制取方法、提纯方式和发展前景等进行了探究。 Ⅰ．制取氢 我国在工业上以甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制氢气，制取原理示意图如图： (1)从微观角度分析，蒸发器中发生改变的是 。 (2)写出重整反应器中制氢的化学方程式 。 Ⅱ．提纯氢 我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%的氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化，其工作温度在300℃以上。 (3)由图1可知，透过钯膜的微观粒子是 (写符号)。 (4)图2中，开始工作时须先通氮气排净装置中的空气，再通原料氢气，其目的是 。 Ⅲ．利用氢 氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展，燃料电池的一种结构原理如图： (5)写出燃料电池中反应的方程式： 。 5．（2025·山西临汾·一模）光掩膜石英玻璃基板在半导体和光学等领域应用广泛，工业上以液态为原料生产光掩膜石英玻璃基板的流程如下。请结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)燃烧室内发生燃烧反应的化学方程式为 ，其基本反应类型是 。 (2)为使液态充分反应，可进行的操作是 。 (3)切割室中发生变化的类型属于 。 (4)成膜室中生产时温度不能过高，原因可能是 。 6．（2025·江苏苏州·二模）氢能源是未来的理想能源。储氢的技术也在不断发展。 已知：氢气的液化需要温度低于临界温度（），并施加一定的压力。常温下，即使加压到1000个大气压，氢气仍为气态。 (1)合金储氢 研究表明，储氢金属吸氢的原理是金属与发生化学反应。 ①镁系储氢材料合金中的在一定条件下能与反应生成，其理论储氢量为。 。（已知：） ②科学家发现，通过和反应生成能提高理论储氢量。在真空条件下，将加热至，即可释放出。释氢过程需要真空的原因是 。 (2)液氨储氢 液氨储氢过程：氢气→氦气+液氨 ①将温度降低到或者常温下加压至9个大气压，均可将氨气液化。从微观角度分析该过程： 。 ②与氢气直接液化相比，通过液氨储氢运输的优点有： 。（写出一条即可） ③释氢时在，的条件下，能分解为和。请写出该转化过程的化学方程式 。 (3)联氨储氢 联氨（又称肼），是一种极易燃烧的液体，化学式为。 在加热条件下，气态肼在催化剂表面的活性点上反应，并释放氢气，其微观过程如题26图1所示。 ①肼释氢的化学方程式为 。 ②催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得肼的分解率随时间的变化如题26图2所示。当蒸气密度从增加到时，反应速率加快；但从增加到时，反应速率几乎不变，其原因是 。（） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五单元 燃料与二氧化碳 5.1 氢气 教学目标 1. 认识燃烧、缓慢氧化和爆炸发生的条件。 2. 区分燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸，联系四者的关系。 3. 了解防火灭火、防范爆炸的措施。 4. 自主设计燃烧条件与灭火原理的实验，能独立进行燃烧实验的探究。 重点和难点 重点：燃烧和燃烧条件、灭火原理。 难点：燃烧的条件与灭火原理的应用。 ◆知识点1 最轻的气体 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气 小 ， 难溶 于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成无色 液体，进一步降 至－259 ℃时，变成 雪花 状的白色固体。 2. 氢气的用途 （1）充灌探空气球—对应性质：密度最 小 的气体。 （2）作高能燃料—对应性质：具有 可燃性 。 即学即练 1．（2025九年级上·全国·课后作业）下列关于氢气的说法错误的是（　　） A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水 【答案】C 【详解】A、氢气的密度比空气小，可用氢气填充探空气球，说法正确，不符合题意； B、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法正确， 不符合题意； C、纯净的氢气在氧气中可以安静地燃烧，只有不纯的氢气点燃时才可能发生爆炸，说法错误，符合题意； D、氢气无色、无味、难溶于水，说法正确，不符合题意。 故选：C。 ◆知识点2 最洁净的燃料 1. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的 氧气 发生反应，生成 水 并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式： 2. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 3. 氢气的验纯方法 （1）氢气是 易爆 气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数： 4%~74% ）。因此，在使用氢气时， 要特别注意安全。点燃氢气前，一定要 验纯 。 （2）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近 火焰 ，移开拇指点火。 （3）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气 不纯 ；声音很小，说明氢气 较纯 。 即学即练 2．（2025•山东东营期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 【答案】C 【详解】A、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故说法正确； B、氢气在空气中燃烧，放出大量的热，故说法正确； C、氢气在空气中燃烧生成水，不会产生浓烈的刺激性气味，故说法错误； D、可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，燃烧前一定要检验其纯度，故说法正确。 故选：C。 ◆知识点3 理想的燃料 1. 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出 大量的热 。 2. 氢气的热值为 1.4×105 kJ•kg－1。 3. 氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于 火箭 、导弹和 航天飞机 等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 即学即练 3．（2025·安徽芜湖·工期末）阅读下面科普短文，回答下列下列小题。 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，储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，“液氮储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存，其微观示意图如图所示。 （1）下列有关该反应的说法中，正确的是（　　） A．反应前后催化剂的质量和性质不变 B．反应前后原子的种类和个数均不变 C．化学反应中，化合价发生改变的元素只有H D．该反应的化学方程式为 （2）下列有关氢气和氮气的说法中，正确的是（　　） A．氢气在氧气中燃烧生成水，可证明水的组成 B．氮气的化学性质稳定，不和其他物质发生反应 C．氢气没有广泛使用，是因为氢气难制取 D．氮气变为液氮，分子种类发生改变 【答案】（1）B （2）A 【详解】（1）A、反应前后催化剂的质量和化学性质不变，而不是性质不变（物理性质可能改变），A 错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数均不变，B 正确； C、在该反应中，N2中氮元素化合价为0价，NH3中氮元素化合价为−3价；H2中氢元素化合价为0价，NH3中氢元素化合价为+1价，化合价发生改变的元素有N和H，C 错误； D、根据微观示意图，该反应是N2、H2在催化剂条件下反应生成NH3，化学方程式为，D 错误。 故选B。 （2）A、氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，氢气在氧气中燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可证明水是由氢元素和氧元素组成的，A 正确； B、氮气的化学性质稳定，但在一定条件下（如高温、高压、催化剂等）也能和其他物质发生反应，例如氮气和氢气合成氨，B 错误； C、氢气没有广泛使用，主要原因是氢气的储存和运输困难，以及制取成本较高等，而不是难制取，目前制取氢气的方法较多，C 错误； D、氮气变为液氮是物理变化，分子种类不发生改变，只是分子间的间隔发生了变化，D 错误。 故选A。 一、氢气的可燃性 氢气在空气中燃烧，是与空气中的氧气发生反应，生成水并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式：。 实践应用 1．（2025九年级上·全国·单元测试）在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一只干燥的凉烧杯，可以观察到 现象。请写出该反应的文字表达式 。 【答案】氢气安静的燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾产生 【详解】氢气在氧气中燃烧生成水，在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一只干燥的凉烧杯，可以观察到氢气安静的燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾产生，该反应的文字表达式为。 二、氢能源 1. 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出大量的热。 2. 氢气的热值为1.4×105kJ•kg－1。 3. 氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于火箭、导弹和航天飞机等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 实践应用 2．（2025·广东梅州·阶段练习）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)氢气燃烧只生成水，是最理想的清洁能源。写出氢气燃烧的反应方程式 。 (2)属于“紫氢”和“灰氢”的分别是 和 。(填字母) a.风能发电制氢     b.核能发电制氢      c.煤燃烧制氢 (3)从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。 (4)将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的 储存方式。 (5)“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。 【答案】(1) (2) b c (3)氢分子间有间隔 (4)低温液态 (5)化学 【详解】（1）氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为； （2）结合图像可知，风能发电制氢属于可再生能源发电制氢，属于“绿氢”；核能发电制氢属于“紫氢”；煤燃烧制氢属于化石燃料制氢，属于“灰氢”，故属于“紫氢”和“灰氢”的分别是b、c； （3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是氢分子间有间隔； （4）由题干信息可知，将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式； （5）由题干信息可知，“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，该过程中有新物质生成，属于化学储氢。 考点一 氢气的物理与化学性质 【例1】（2025·江苏南京·期末）航天所用燃料之一为液氢，下列说法中属于H2的化学性质的是（　　） A．液氢燃烧 B．氢气是最轻的气体 C．氢气具有可燃性 D．燃烧产生淡蓝色火焰 【答案】C 【详解】A、液氢燃烧属于化学变化，不属于性质方面的内容．故选项错误； B、氢气是最轻的气体，属于氢气的物理性质．故选项错误； C、氢气具有可燃性需要通过化学变化表现出来，属于氢气的化学性质．故选项正确； D、燃烧产生淡蓝色火焰属于实验现象，不属于性质方面的内容．故选项错误． 故选C． 解题要点 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气小，难溶于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成无色液体，进一步降 至－259 ℃时，变成雪花状的白色固体。 2. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 【变式1-1】（2025九年级上·全国·课后作业）氢气的物理性质：密度比空气 ，是物质世界里最轻的气体。无色、无 、难溶于水。 【答案】小 气味 【详解】氢气的密度比空气小，故填小； 氢气是无色、无气味的气体，难溶于水，故填气味。 【变式1-2】（2025九年级上·全国·单元测试）氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是（　　） A．用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小 B．氢气是一种无色、无味，难溶于水的气体 C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸 D．氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子 【答案】C 【详解】A、用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小，该选项叙述正确； B、氢气无色、无味，且难溶于水，该选项叙述正确； C、点燃氢气和氧气的混合气体时，若达到了氢气的爆炸极限，则会爆炸，如果不在爆炸极限，则不会爆炸，该选项叙述不正确； D、化学变化中，原子为最小的粒子，则氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子，该选项叙述正确。 故选C。 考点二 氢气的检验与验纯 【例2】（2025九年级·全国·课后作业）有关氢气验纯的操作，正确的是（　　） A．一般用向上排空气法收集一试管的氢气来验纯 B．验纯时，用拇指堵住试管口，并且试管口向上 C．验纯点火时，若没有听到任何声音，则表示氢气已纯 D．验纯点火时，发出尖锐的爆鸣声，则氢气不纯 【答案】D 【详解】氢气的密度比空气小，一般采用向下排空气法收集，A选项错误；因为氢气的密度比空气小，因此试管口应该向下，B选项错误；验证点火时，如果听到轻微的响声，表明氢气已经纯净，C选项错误；验证点火时，如果听到尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，需要再收集，D选项正确。故选D。 解题要点 氢气不溶于水，也可采用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，因为氢气的密度比空气小，应使管口向下，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到轻微的响声，才表明氢气已经纯净，才可以点燃。 【变式2-1】（2025·天津红桥·专题练习）检验氢气纯度时，手拿充满气体的试管，在移近火焰时，应（　　） A．管口向上 B．管口向下 C．试管保持水平 D．以上都可以 【答案】B 【详解】检验氢气纯度时，手拿充满气体的试管，在移近火焰时，应管口向下，慢慢移开手指，点燃氢气，看是否有尖锐的爆鸣声，故选B。 【变式2-2】（2025·安徽安庆·三模）下列氢气的制取及验纯的部分操作中，正确的是（　　） A．连接仪器 B．取用药品 C．收集氢气 D．检验纯度 【答案】D 【详解】A、连接仪器：把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子，以免压破试管，错误； B、取用液体药品：标签需要朝向手心，试管倾斜，管口需要紧贴试剂瓶瓶口，瓶塞需要倒放，错误； C、收集氢气：排水法收集气体时应将导管放在集气瓶口，图中伸入集气瓶中的导管过长，错误； D、检验纯度：用拇指堵住试管口，然后在酒精灯上移开拇指点燃气体，听声音辨别纯度，正确。 故选D。 考点三 氢能源的优点 【例3】（2025·福建泉州·期中）氢能被视为21世纪具有发展潜力的清洁能源。 (1)硼氢化钠（NaBH4）是一种安全车载氢源。硼氢化钠中硼元素的化合价为＋3价，则氢元素的化合价为 价。 (2)热解硫化氢可获得氢源。某温度下，采用作催化剂，硫化氢分解的微观过程示意图如下图所示。 ①硫化氢的化学式是 。 ②一段时间后，催化剂的催化效率会降低。原因是部分Fe2O3会与生成的H2反应生成氧化亚铁（FeO）和水，导致催化剂损耗，反应化学方程式是 ，结合图中信息，造成催化剂的催化效率降低还有的可能原因是 。 (3)“三峡氢舟1号”是我国首艘氢燃料电池动力船，该船使用的氢能来自于三峡电站产出的绿电制氢。与传统船舶相比，氢燃料电池动力船舶的优势是 。 【答案】(1)-1 (2) H2S 反应过程中部分硫原子会吸附在催化剂表面，阻碍反应进行，导致催化效率降低 (3)氢气燃烧产物只有水，无污染（合理即可） 【详解】（1）在硼氢化钠（NaBH4）中，钠元素显+1价，硼元素化合价为+3价，设氢元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，可得，解得x=−1。 （2）①根据图像，一个硫化氢分子由2个氢原子和1个硫原子构成，所以化学式为H2S。 ②一定条件下，Fe2O3与H2反应生成FeO和H2O，化学方程式为； 从微观示意图可知，反应中有硫原子产生，部分硫原子可能会覆盖在催化剂表面，影响反应物与催化剂的接触，从而使催化效率降低。 （3）传统船舶多使用化石燃料，燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物。而氢燃料电池动力船舶，氢气燃烧只生成水，不会产生这些污染物，更加环保。 【变式3-1】（2025·河南周口·阶段练习）氢气被称为“最清洁的燃料”，是因为氢气在空气中燃烧只生成 。反应的化学方程式为 。 【答案】水/H2O 2H2+O22H2O 【详解】氢气被称为“最清洁的燃料”，是因为氢气在空气中燃烧只生成水，对环境无污染，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应的化学方程式为2H2+O22H2O。 【变式3-2】（2025·河南驻马店·三模）“三峡氢舟1号”是中国首艘500千瓦级氢燃料电池动力船，氢气燃烧的化学方程式为 。三峡绿电绿氢示范站利用清洁电能进行电解水制氢，后经过滤、压缩、储存和加注等环节，直接供给氢能源船舶，氢气可以被压缩储存的原因是 （从分子性质角度解释）。电解水的实验可以得出结论：水是由 组成的。 【答案】 在加压时，分子间的间隔减小 氢、氧元素 【详解】氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：； 氢气可以被压缩，是因为分子间有间隔，在加压时，分子间的间隔减小； 电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢、氧元素组成。 基础达标 1．（2025·上海崇明·二模）有关氢气的说法，错误的是（　　） A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 【答案】C 【详解】A、氢气是密度最小的气体，其密度比空气小，该说法正确，不符合题意； B、氢气具有可燃性，当氢气与空气（或氧气）混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸。所以点燃氢气前需检验纯度，该说法正确，不符合题意； C、氢气是一种无毒的气体，不会对人体造成毒害，该说法错误，符合题意； D、氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，该说法正确，不符合题意。 故选C。 2．（2025·上海·期末）液氢在液氧中燃烧的化学方程式为：，体现出氧气性质为（　　） A．无色无味 B．可燃性 C．密度大于空气 D．助燃性 【答案】D 【详解】A、无色无味是氧气的物理性质，不需要通过化学变化就表现出来，故A不符合题意； B、液氢在液氧中燃烧生成水，氧气不能燃烧，体现出氧气具有助燃性，故B不符合题意 C、密度大于空气是氧气的物理性质，不需要通过化学变化就表现出来，故C不符合题意； D、液氢在液氧中燃烧生成水，体现出氧气具有助燃性，故D符合题意。故选D。 3．（2025·黑龙江牡丹江·期末）下列物质在燃烧过程中无论燃烧是否充分都不会产生污染物的是（　　） A．木炭 B．蜡烛 C．红磷 D．氢气 【答案】D 【详解】A、木炭主要成分是碳，不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染空气，A 选项错误； B、蜡烛主要成分是石蜡，石蜡含碳、氢元素，不完全燃烧会产生一氧化碳、炭黑等污染物，B 选项错误； C、红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷是固体小颗粒，会形成白烟，大量排放会污染空气，C 选项错误； D、氢气燃烧只生成水，无论燃烧是否充分，都不会产生污染物，D 选项正确。 故选D。 4．（2025·湖南长沙·模拟预测）氢能被誉为“21世纪终极能源”。下列有关说法不正确的是（　　） A．氢气的化学式是H2 B．一个氢分子由两个氢元素组成 C．氢气点燃前要验纯 D．氢气燃烧产物不污染空气 【答案】B 【详解】A、氢气化学式为H2，选项正确； B、物质是由元素组成的，元素属于宏观概念，没有个数，分子是由原子构成的，氢气是由氢元素组成的，一个氢分子是由两个氢原子构成的，选项错误； C、氢气具有可燃性，氢气不纯，点燃时易发生爆炸，所以点燃氢气前要验纯，选项正确； D、氢气燃烧产物只有水，清洁无污染，选项错误。 故选B。 5．（2025·上海嘉定·期末）氢气与氧气燃烧可以产生水，以下关于氢气燃烧化学方程式正确的是（　　） A．2H2+O2=2H2O B．H2+O2H2O C．2H2↑+O2↑2H2O D．2H2+O22H2O 【答案】D 【详解】A、该化学方程式未标注“点燃”条件，而氢气燃烧需明确条件，错误； B、式子中氢原子和氧原子在反应前后数目不相等，不遵循质量守恒定律，未配平，错误； C、首先，氢气和氧气作为反应物，在该反应情境下不需要标注气体符号 “↑”，因为只有当反应物中没有气体，而生成物中有气体时，才在生成物的气体物质化学式右边标注 “↑”；其次，反应条件应为 “点燃”，不是 “加热”，错误； D、该式子反应前后各原子种类和数目相等，配平正确，且注明了正确的反应条件 “点燃”，正确。 故选D。 6．（2025·上海金山·期中）用氢气填充的气球遇到明火会发生爆炸。关于这一爆炸，以下不正确的描述是（　　） A．发生了化学变化 B．发生了物理变化 C．没有物理变化 D．会放出热量 【答案】C 【详解】A、氢气燃烧生成水，有新物质生成，发生了化学变化，故选项描述正确； B、爆炸过程中，气球的形状变化，没有新物质生成，发生了物理变化，故选项描述正确； C、由选项A、B可知，爆炸过程中既发生了化学变化，又发生了物理变化，故选项描述不正确； D、氢气燃烧生成水，放出热量，故选项描述正确。 故选C。 7．（2025·河北石家庄·期中）如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是（　　） A．点燃氢气前需要检验其纯度 B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生 D．实验中发生的变化属于化合反应 【答案】B 【详解】A、氢气是可燃性气体，混有一定量的空气或氧气时，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前需要检验其纯度，故选项说法正确；   B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而不是蓝紫色火焰，故选项说法错误； C、氢气燃烧生成水，所以实验中烧杯内壁有无色液滴产生，故选项说法正确；   D 、氢气和氧气在点燃的条件下生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法正确； 故选：B。 8．（2025·全国·课后作业）氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是 A．氢气燃烧实验表明，水是由氢元素和氧元素组成的 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸 D．氢气在发生化学变化时的最小微粒是氢原子 【答案】C 【详解】A、氢气和氧气点燃生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，该实验表明，水是由氢元素和氧元素组成的，故正确； B、氢气具有可燃性，可以作燃料，故正确； C、点燃氢气与空气的混合物不一定会发生爆炸，达到爆炸极限才会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全，点燃氢气前，一定要先检验氢气的纯度，防止发生爆炸，故不正确； D、原子是化学变化中的最小微粒，故氢气在发生化学变化时的最小微粒是氢原子，故正确； 故选C。 9．（2025·河南信阳·期末）以前火箭常使用的推进剂有液氢和液氧，请写出液氢燃烧的化学方程式： 。通过关阀门熄灭氢气的方法，利用的灭火原理是 。 【答案】 清除可燃物 【详解】液氢是液态氢气，氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：； 通过关阀门熄灭氢气的方法，利用的灭火原理是：清除可燃物，达到灭火的目的。 10．（2025·河南安阳·模拟预测）氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域。氢气燃烧的化学方程式为 ；氢能源目前还未大面积推广使用，其原因是 ；除氢能源外，请再列举一种新能源： 。 【答案】 制取成本高（或贮存困难等，合理即可 ） 太阳能（或风能、地热能、潮汐能等，合理即可 ） 【详解】氢气燃烧是氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，化学方程式为； 目前制取氢气的成本较高，如使用电解水等方法制取氢气消耗大量电能；同时氢气的贮存也比较困难，因为氢气密度小、易泄漏，且需要特殊的高压容器或低温设备来储存，这些因素限制了氢能源的大面积推广使用； 新能源是指在新技术基础上，可系统地开发利用的可再生能源，除氢能源外，太阳能、风能、地热能、潮汐能等都属于新能源。 11．（2025·河南郑州·期末）绿电变绿氢，我国首个工厂化海水制氢项目建成。绿氢是指通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取氢气，请写出该反应的化学方程式 ；氢气作为最理想的燃料，其优点是 。 【答案】 环保无污染，能效高等。 【详解】绿氢是指通过太阳能、风能等可再生能源发电，电解水分解出氧气和氢气，化学方程式是：； 氢气燃烧有水生成，无污染，且能效高。 12．（2025•山东淄博张店区期中）如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。 （1）观察到的现象是 　 　、　 　。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有 　 　；该反应基本类型是 　 　。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到 　 　。 （4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）：　 　。 【答案】（1）产生淡蓝色火焰；烧杯内壁有水雾出现； （2）氢原子和氧原子；化合反应； （3）发烫； （4）氢气具有可燃性；氢气燃烧属于放热反应（合理即可）。 【详解】（1）在空气中点燃纯净的氢气，观察到的现象是产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，原子是化学变化中的最小粒子，不发生变化的微粒有氢原子和氧原子；该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到发烫。 （4）通过实验，你获得的结论是氢气具有可燃性、氢气燃烧属于放热反应（合理即可）。 综合应用 1．（2025•广西南宁横县期中）关于氢气在空气中燃烧实验的下列说法正确的是（　　） A．从现象上判断：水由碳、氢、氧元素组成的 B．从变化上分类：该变化属于物理变化 C．从宏观上分析：水是氢气和氧气组成的 D．从微观上分析：分子在化学变化中可分 【答案】D 【详解】A.在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的，不含碳元素，选项说法错误； B.该过程中，氢气和氧气两种物质反应生成了新物质﹣﹣水，发生的属于化学变化，选项说法错误； C.在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的，而不是由氢气与氧气组成的，选项说法错误； D.由化学反应的实质可知，在该反应中氢分子分成氢原子，氧分子分成氧原子，然后每两个氢原子和一个氧原子构成一个水分子，即分子在化学变化中再分，选项说法正确。 故选：D。 2．（2025·广东广州·二模）氢能量转换装置简易图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该装置中的物质只充当生成物 B．该转换制氢过程需要消耗大量的电能 C．该转换过程说明由和组成 D．该制氢技术可实现零碳排放和可再生 【答案】D 【详解】A、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气经化学反应制作为氢氧燃料电池，该电池向人们提供电能的同时产生水，故既作为生成物、又作为反应物，说法错误，不符合题意； B、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，该过程中不需要消耗电能，说法错误，不符合题意； C、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气经化学反应制作为氢氧燃料电池，该电池向人们提供电能的同时产生水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水由氢元素和氧元素组成，说法错误，不符合题意； D、太阳光催化分解水，产生氢气和氧气，氢气和氧气经化学反应制作为氢氧燃料电池，该电池向人们提供电能的同时产生水，可实现零碳排放和可再生，说法正确，符合题意。 故选：D。 3．（2025•湖北襄阳襄城区期中）通过研究氢气的燃烧来认识水的组成，下列说法正确的是（　　） A．氢气在纯氧中安静地燃烧，产生黄色火焰 B．点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟 C．点燃氢气，罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠，可见水由氢元素和氧元素组成 D．由实验可知水是由氢气和氧气组成的 【答案】C 【详解】A．氢气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰，故错误； B．点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到烧杯壁有小水珠出现，故错误； C．根据质量守恒定律和生成物水，可知水由氢元素和氧元素组成，故正确； D．水是纯净物，不含有氢气和氧气，故错误。 故选：C。 4．（2025·重庆渝北·阶段练习）氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某项目小组对氢气的制取方法、提纯方式和发展前景等进行了探究。 Ⅰ．制取氢 我国在工业上以甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制氢气，制取原理示意图如图： (1)从微观角度分析，蒸发器中发生改变的是 。 (2)写出重整反应器中制氢的化学方程式 。 Ⅱ．提纯氢 我国工程师研发了具有自主知识产权的多通道钯膜纯化组件，可以将99.92%的氢气提纯至99.99995%，实现了超纯氢气装置国产化，其工作温度在300℃以上。 (3)由图1可知，透过钯膜的微观粒子是 (写符号)。 (4)图2中，开始工作时须先通氮气排净装置中的空气，再通原料氢气，其目的是 。 Ⅲ．利用氢 氢燃料电池在我国公共交通中实现了突破性进展，燃料电池的一种结构原理如图： (5)写出燃料电池中反应的方程式： 。 【答案】(1)分子间的间隔大小 (2) (3)H (4)防止升温（或加热）时氢气与氧气反应发生爆炸。 (5) 【详解】（1）蒸发器的作用是将液态水和甲醇转化为甲醇与水的混合蒸气，从微观角度看，蒸发器中水分子、甲醇分子都没有发生改变，只是增大了分子间的间隔。故蒸发器中发生改变的是：分子间的间隔大小。 （2）重整反应器中甲醇和水反应生成氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 （3）由图1可知，氢分子首先在钯膜表面分裂为氢原子，氢原子透过钯膜，然后氢原子再在钯膜另一表面重新结合成氢分子，因此透过钯膜的最小粒子为氢原子，其符号为：H。 （4）图2中，纯化组件开始工作时，须先通氮气排净装置中空气，再通原料氢气，这是因为氢气具有可燃性，如果装置内存在空气，通入的氢气与空气混合，在升温过程中氢气与氧气反应，可能发生爆炸。故其目的是防止升温（或加热）时氢气与氧气反应，发生爆炸。 （5）燃料电池中，氢气和氧气在铂催化剂的催化作用下反应生成水，反应的化学方程式为：。 5．（2025·山西临汾·一模）光掩膜石英玻璃基板在半导体和光学等领域应用广泛，工业上以液态为原料生产光掩膜石英玻璃基板的流程如下。请结合图文信息，分析思考，解决问题： (1)燃烧室内发生燃烧反应的化学方程式为 ，其基本反应类型是 。 (2)为使液态充分反应，可进行的操作是 。 (3)切割室中发生变化的类型属于 。 (4)成膜室中生产时温度不能过高，原因可能是 。 【答案】(1) 化合反应 (2)搅拌（合理即可） (3)物理变化 (4)会影响成膜的质量（合理即可） 【详解】（1）燃烧室内发生燃烧反应氢气在氧气中燃烧生成水，反应的化学方程式为,该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应。 （2）通过搅拌可以增加 SiCl4 与水的接触面积，促进反应的进行。 （3）切割室内没有新的物质量生成，属于物理变化。 （4）温度过高可能会影响成膜的质量。 6．（2025·江苏苏州·二模）氢能源是未来的理想能源。储氢的技术也在不断发展。 已知：氢气的液化需要温度低于临界温度（），并施加一定的压力。常温下，即使加压到1000个大气压，氢气仍为气态。 (1)合金储氢 研究表明，储氢金属吸氢的原理是金属与发生化学反应。 ①镁系储氢材料合金中的在一定条件下能与反应生成，其理论储氢量为。 。（已知：） ②科学家发现，通过和反应生成能提高理论储氢量。在真空条件下，将加热至，即可释放出。释氢过程需要真空的原因是 。 (2)液氨储氢 液氨储氢过程：氢气→氦气+液氨 ①将温度降低到或者常温下加压至9个大气压，均可将氨气液化。从微观角度分析该过程： 。 ②与氢气直接液化相比，通过液氨储氢运输的优点有： 。（写出一条即可） ③释氢时在，的条件下，能分解为和。请写出该转化过程的化学方程式 。 (3)联氨储氢 联氨（又称肼），是一种极易燃烧的液体，化学式为。 在加热条件下，气态肼在催化剂表面的活性点上反应，并释放氢气，其微观过程如题26图1所示。 ①肼释氢的化学方程式为 。 ②催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得肼的分解率随时间的变化如题26图2所示。当蒸气密度从增加到时，反应速率加快；但从增加到时，反应速率几乎不变，其原因是 。（） 【答案】(1) 2 产生H2，有可燃性，防止爆炸 (2) 降温或加压使NH3分子间的空隙变小 能耗低 (3) 当N2H4蒸汽密度为3.2g/L时，催化剂表面仅部分活性点位吸附了N2H4，从3.2g/L到16g/L有更多活性点位吸附了N2H4，密度为16g/L时，催化剂表面的活性点位几乎全部吸附了N2H4 【详解】（1）①镁与氢气反应生成MgHx​，镁的相对原子质量Ar(Mg)=24，氢的相对原子质量Ar(H)=1，根据理论储氢量公式，解得x≈2。 ②氢气具有可燃性，在加热条件下容易爆炸，真空可以防止氢气爆炸。 （2）①物质的三态变化从微观角度看是分子间间隔的变化。温度降低或压强增大时，氨分子的运动速率减慢，分子间的间隔变小，氨气由气态变为液态。 ②氢气液化需要温度低于−240.2℃并施加一定压力，常温下即使加压到1000个大气压仍为气态；而氨气在温度降低到33℃或者常温下加压至9个大气压即可液化，所以氨气液化条件更易达到，优点是能耗低。 ③在0.5MPa，800℃的条件下，NH3能分解为N2和H2，化学方程式为。 （3）①根据微观示意图可知，N2H4​在Ni−Pt催化剂、加热条件下反应生成N2和H2，化学方程式为。 ②在有催化剂参与的反应中，反应速率与反应物浓度和催化剂活性点有关。当N2H4蒸汽密度为3.2g/L时，催化剂表面仅部分活性点位吸附了N2H4，从3.2g/L到16g/L有更多活性点位吸附了N2H4，密度为16g/L时，催化剂表面的活性点位几乎全部吸附了N2H4，因此反应速率几乎不变。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$