9.2 能源的综合利用（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学新教材沪教版九年级下册

第2节 能源的综合利用 题型01 能源及其分类 化石燃料 题型02 清洁能源的开发利用 题型03 氢能 题型04 化学电池 题型05 能源的综合利用 题型01 能源及其分类 化石燃料 1．能源：像化石燃料、太阳能、地热能、风能、电能、核能等能够提供能量的物质或资源 , 都是能源。 2. 能源根据是否可以循环再生分成：可再生能源与不可再生能源。常见的可再生能源包括太阳能、风能、地热能等；不可再生能源包括化石燃料、电能、核能等。 3. 常见的化石燃料：煤、石油、天然气。煤是成分复杂的固态混合物，主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素；石油是成分复杂的液态混合物，主要含碳、氢元素，还含有氧、氮、硫等元素；天然气的主要成分为甲烷。 4. 化石燃料的综合利用 原因：既是重要的热量，也是重要的化工原料，其储量有限，不可再生，必须综合利用。 意义：可以得到许多重要的化工产品，并进一步制造性能优良的合成材料。 5. 化石燃料燃烧对环境的影响：加剧温室效应、造成大气污染。 【典例1】（25-26九年级上·江苏南通·期末）通过干馏、气化和液化等过程对煤综合利用，可显著提高其经济价值和环境效益。 （1）煤由古生物遗骸经复杂变化形成，属于 （填“可”或“不可”）再生能源。 （2）燃煤烟气的主要成分为N2、CO、SO2、NO2等。 ①以上气体中不属于计入空气质量评价主要污染物的是 。 ②利用多孔碳材料回收利用SO2过程中，反应之一为，该过程中SO2发生 （填“还原”或“氧化”）反应。 ③提高煤的燃烧效率能节约煤炭资源，写出一种提高煤的燃烧效率的方法： 。 （3）煤的干馏是在隔绝空气条件下加强热，使其分解为焦炭、煤焦油和焦炉气等产物的过程，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （4）煤的气化过程中主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成水煤气（主要成分为CO和H2），该反应的化学方程式为 。 （5）煤的液化是将煤转化为液体燃料或化工原料的过程。一种液化过程涉及的反应是CO和H2反应生成CH3OH，CH3OH中C和H的质量比为 （填最简整数比）。 【变式1-1】（2024·江苏扬州·一模）能源是大自然对人类的馈赠。下列属于可再生能源的是 A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 【变式1-2】（25-26九年级上·江苏南京·月考）下列不属于石油综合利用产品的是 A．煤油 B．煤气 C．柴油 D．汽油 【变式1-3】（25-26九年级上·江苏连云港·月考）可燃冰的主要成分是高压、低温条件下形成的甲烷水合物。可燃冰主要分布在海底和冻土层。在①南海、②四川盆地、③青藏高原、④长江中下游平原中，可能存在可燃冰的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①③ 题型02 清洁能源的开发利用 1. 太阳能：绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物食用植物间接利用太阳能，化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收和利用的太阳能。 2. 生物质能 乙醇：俗称酒精，化学式为C2H6O。 物理性质：无色透明、具有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比例互溶，是一种重要的溶剂。 化学性质：易燃烧，燃烧时产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，燃烧的化学方程式为：C2H6+3O22CO2+3H2O 【典例2】（25-26九年级上·江苏泰州·期中）利用玉米可生产乙醇（C2H5OH），主要流程如图所示。 查阅资料：酒化酶是酵母菌在发酵过程中产生的一种酶，酒化酶在30℃~35℃时，无氧条件下可高效地将葡萄糖（C6H12O6）转化为乙醇和二氧化碳。 关于该流程说法不正确的是 A．粉碎玉米的目的是增大接触面积，使反应更充分 B．发酵阶段主要反应的化学方程式可表示为C6H12O6=2C2H5OH+2CO2 C．发酵阶段若要高效产生乙醇，需控制好温度 D．分子筛的作用是分离乙醇和水 【变式2-1】（2024·江苏无锡·一模）下列所开发的电能属于绿色电能的是 A．燃煤发电 B．风力发电 C．燃油发电 D．燃气发电 【变式2-2】开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。下列属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能 【变式2-3】（2025·江苏无锡·二模）阅读下列短文，回答相关问题。 新能源汽车：绿色出行的未来 新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同，新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车：电池能为电动汽车提供动力，几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。 氢内燃车：氢内燃车以氢气为燃料，不排放污染物。氢气可通过如图2所示的电解水等多种方式获得。据测算，1kg氢气完全燃烧可释放的热量，1kg汽油完全燃烧可释放的热量。 太阳能汽车：以太阳能电池驱动低碳环保，真正实现了零排放。 我国新能源汽车发展迅速，未来可期。 （1）依据图1，镍氢电池优于锂电池的性能指标是 。 （2）理论上，1kg氢气完全燃烧，消耗氧气的质量为 kg。 （3）依据测算数据可知，氢内燃车与汽油车相比的优势是 。 （4）太阳能电池需要大量的单质硅，单质硅由焦炭和石英砂（主要成分是）在高温下制得，同时会生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 。 （5）下列说法正确的是 （填序号）。 a.依据图1可知，提供相同能量时，铝空电池的体积最小 b.图2中，A口产生的气体为氧气 c.报废的电动汽车电池，要及时用土进行掩埋处理 题型03 氢能 氢能被人们看作是理想的“绿色能源”，其优点：热值大、原料来源广、产物无污染。 氢气制备： 锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为：Zn + H2SO4= ZnSO4+↑ 电解水制取氢气的化学方程式为 【典例3】（25-26九年级上·江苏镇江·期中）如图为H2的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①说明氢气是最清洁的能源 B．转化②中氢分子的体积变小 C．转化③中4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O D．转化④可选择双氧水制氧装置制取 H2 【变式3-1】（25-26九年级上·江苏镇江·月考）“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．煤炭 D．石油 【变式3-2】（2024·江苏扬州·二模）氢气是一种理想的绿色能源。下列关于氢气的说法不正确的是 A．氢气点燃前需要验纯 B．氢气燃烧不会产生污染物 C．氢气只能用排水法收集 D．目前氢气储存、运输还不方便 【变式3-3】（25-26九年级上·江苏无锡·期末）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 I．制氢。利用铁及其氧化物制氢，原理如图所示。 （1）反应器I中氢气与氧化铁反应的化学方程式为 。 （2）反应器Ⅱ中化合价改变的元素有 。 （3）该方法中循环使用的含有铁元素的物质有 。 Ⅱ．储氢。利用镁铜合金来储氢和释氢，释氢的原理如图所示。 （4）将镁、铜单质按一定比例在熔炼得到上述合金。熔炼时需通入氩气，目的是 。该镁铜合金（化学式设为MgxCuy）中镁元素与铜元素的质量比为3:4，则该镁铜合金的化学式为 。 （5）时，该镁铜合金与氢气反应可生成MgH2。52g MgH2与水反应释氢，理论上能产生的氢气质量为多少？（写出计算过程） Ⅲ．用氢。氢气“制—储—用”一体化的一种过程示意图如下。甲醇原位制氢是一种以甲醇为原料，在使用点（如加氢站等）通过催化反应直接制取氢气，实现氢气的即产即用。 （6）下列叙述正确的是 （填序号）。 a.甲醇原位制氢有望解决氢能储运难题 b.经压缩机形成高压氢过程中分子间间隔变大 c.氢燃料电池汽车行驶过程中能量转化的形式是：化学能→电能→机械能 题型04 化学电池的应用 化学电池是一种直接将化学能转化为电能的装置。其优点体积小、使用方便、能量转化效率高等。 【典例4】（25-26九年级上·江苏镇江·月考）国产电车小米SU7所用电池为高铁电池，该电池主要成分是高铁酸钾，电池工作时发生的主要反应是，下列说法正确的是 A．反应前后有3种元素化合价发生改变 B．该反应中总共有4种氧化物 C．高铁酸根离子的化学符号为 D．电池工作时将电能转化为化学能 【变式4-1】（25-26九年级上·江苏镇江·月考）空气燃料电池具有高效、安全、成本低等许多优点，电池内发生的总反应化学表达式为：，下列关于该种电池的说法不正确的是 A．发生的反应属于化合反应 B．电池废旧后不可随意丢弃 C．反应所需的氧气来源于空气 D．电池放电是将电能转化为化学能 【变式4-2】（2025·江苏常州·一模）某锂电池的正极材料是磷酸亚铁锂（LiFePO4），负极材料是石墨，该电池反应原理可以用化学方程式表示，下列说法正确的是 A．负极材料石墨是由碳分子直接构成的 B．磷酸铁（FePO4）中，氧元素质量分数最低 C．该锂电池放电时，铁元素化合价降低 D．该锂电池充电时，化学能转化成电能 【变式4-3】（2025·江苏泰州·一模）一种可植入体内的微型电池，能控制血糖浓度。当血糖浓度高于标准，电池启动，利用血液中葡萄糖发电，转化为酸性物质葡萄糖酸（C6H12O7），从而降低血糖浓度（工作原理如图）。当血糖浓度下降至标准时，电池停止工作。下列叙述正确的是 A．该微型电池中的CuO需定时补充 B．电池启动后，血液的pH逐渐升高 C．这种电池工作时化学能转化为电能 D．该流程的总反应为：C6H12O6+O2=C6H12O7 题型05 能源的综合利用 我国能源综合利用呈现多元化发展格局。煤炭仍占主导但占比逐年下降，非化石能源占比提升。在传统能源领域，可再生能源利用迅猛发展，风电、光伏装机容量连续十年全球第一，配套建设储能电站容量超3000万千瓦时。国家推进多能互补系统，如青海"光热+光伏+储能"示范项目实现24小时稳定供电。政策层面实施能耗双控向碳排放双控转变，建立全国碳交易市场，首批覆盖年排放2.6亿吨企业。特高压输电技术将西部清洁能源东送比例提升至30%，氢能产业链布局覆盖制储输用全环节，工业余热回收率较五 年前提高12个百分点。 【典例5】（25-26九年级上·江苏扬州·期末）家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。兴趣小组围绕该主题开展相关学习活动。 （1）烧柴做饭，点火时要慢慢吹气，柴草才容易燃烧起来。这里“吹气”的作用是 。 （2）引燃蜂窝煤时，向炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤，然后将进风口打开，点燃废报纸，如图所示。用废报纸、小木块引燃蜂窝煤是因为燃烧需要 。 （3）利用燃烧探究物质的组成 兴趣小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测乙醇燃烧的产物，实验装置如图所示，所得图像如图所示。 请结合图示曲线，得知乙醇含有碳、氢元素的证据是 ；乙醇（ 完全燃烧的化学方程式为 。 （4）燃料的多样化 甲醇（CH3OH）是全球公认的新型清洁可再生能源。兴趣小组同学查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，可获得甲醇。催化剂活性下降会导致甲醇转化率降低。 分析图示可知，温度为 K时，甲醇产率最高；当温度继续升高，甲醇产率下降，原因可能是 。压强越大，甲醇产率越高，但在实际生产中，并不是压强越大越好，原因可能是 。 【变式5-1】（25-26九年级上·江苏盐城·期末）《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。下图是不同年份中世界能源占比结构图，请回答下列问题。 （1）比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是 。 （2）天然气是比较清洁的能源，其主要成分燃烧的化学方程式为 。 （3）人们正在利用和开发的新能源有 （写一种）。 （4）减少排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是___________（填字母，多选）。 A．随手关灯 B．节约用纸 C．多使用一次性木筷 （5）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示（部分生成物已略去）。 ①催化剂在化学反应前后质量和 不变。 ②过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。 【变式5-2】（25-26九年级上·江苏镇江·期末）家庭燃料在人类文明进程中发挥至关重要的作用。 Ⅰ、过去燃料——柴草、煤炭 （1）柴火灶的结构如图1.从燃烧条件分析，通风口的作用是 。 （2）煤炭燃烧会排放大量，大气中含量过高会造成 （填环境问题）。 Ⅱ、现代燃料——天然气：主要成分甲烷（） （3）天然气是家用燃气之一，为防止泄漏，报警器会安装在厨房高处，原因是 。 （4）甲烷“化学链燃烧”可利用作为载体提高燃烧效率，如图2所示。 ①加热条件下，空气反应器中发生反应的化学方程式为 。 ②等质量甲烷的耗氧量：在空气中完全燃烧 （选填“>”、“=”或“<”）通过该化学链燃烧。 Ⅲ、未来燃料——氢气 （5）海水无淡化直接电解制氢装置如图3所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差，使膜外侧的水转化为水蒸气，水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。 ①A为电源的 （选填“正”或“负”）极。 ②在电解过程中，PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变，原因是 。 【变式5-3】（25-26九年级上·江苏苏州·期末）阅读下列材料，回答相关问题。 煤层气是吸附在煤层中的天然气（主要成分为CH4），是重要的资源。抽采煤层气可能引发爆炸，要注意安全。抽采方法之一是向煤层中注入气体如CO2“置换”出吸附在煤层孔隙中的CH4。 工业上以CH4为原料制氢的方法有多种。方法一甲烷重整制氢：高温下，CH4和CO2发生催化重整反应制得H2和CO，再通过降温使CO液化，分离出H2。CH4和CO2在催化剂表面反应的微观示意图如图1所示，随着反应进行，催化剂的催化效率会逐渐下降。方法二甲烷裂解制氢：高温下，CH4在液态金属催化剂催化下裂解生成H2和炭黑，炭黑漂浮在液态金属催化剂表面。反应器示意图如题图2所示。 （1）抽采煤层气 ①煤层气属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 ②煤层对CO2的吸附能力比对CH4的吸附能力更 （填“强”或“弱”）。 ③增大压强可提高煤层气抽采效率。下列气体中最适合注入的是 （填字母）。 A．N2    B．O2    C．CO （2）甲烷重整制氢 ①写出CH4与CO2高温催化重整制氢气的化学方程式： 。 ②CH4和CO2催化重整一段时间，催化剂的催化效率会逐渐下降。结合图-1分析，原因可能是 。 ③图1中甲烷重整制氢的第二步反应为，描述该反应前后碳元素化合价的变化： 。 （3）甲烷裂解制氢 ①图2中，不锈钢管上孔隙的作用是 。 ②与CH4和CO2重整制氢相比，液态金属催化甲烷裂解制氢的优点有 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 能源的综合利用 题型01 能源及其分类 化石燃料 题型02 清洁能源的开发利用 题型03 氢能 题型04 化学电池 题型05 能源的综合利用 题型01 能源及其分类 化石燃料 1．能源：像化石燃料、太阳能、地热能、风能、电能、核能等能够提供能量的物质或资源 , 都是能源。 2. 能源根据是否可以循环再生分成：可再生能源与不可再生能源。常见的可再生能源包括太阳能、风能、地热能等；不可再生能源包括化石燃料、电能、核能等。 3. 常见的化石燃料：煤、石油、天然气。煤是成分复杂的固态混合物，主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素；石油是成分复杂的液态混合物，主要含碳、氢元素，还含有氧、氮、硫等元素；天然气的主要成分为甲烷。 4. 化石燃料的综合利用 原因：既是重要的热量，也是重要的化工原料，其储量有限，不可再生，必须综合利用。 意义：可以得到许多重要的化工产品，并进一步制造性能优良的合成材料。 5. 化石燃料燃烧对环境的影响：加剧温室效应、造成大气污染。 【典例1】（25-26九年级上·江苏南通·期末）通过干馏、气化和液化等过程对煤综合利用，可显著提高其经济价值和环境效益。 （1）煤由古生物遗骸经复杂变化形成，属于 （填“可”或“不可”）再生能源。 （2）燃煤烟气的主要成分为N2、CO、SO2、NO2等。 ①以上气体中不属于计入空气质量评价主要污染物的是 。 ②利用多孔碳材料回收利用SO2过程中，反应之一为，该过程中SO2发生 （填“还原”或“氧化”）反应。 ③提高煤的燃烧效率能节约煤炭资源，写出一种提高煤的燃烧效率的方法： 。 （3）煤的干馏是在隔绝空气条件下加强热，使其分解为焦炭、煤焦油和焦炉气等产物的过程，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （4）煤的气化过程中主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成水煤气（主要成分为CO和H2），该反应的化学方程式为 。 （5）煤的液化是将煤转化为液体燃料或化工原料的过程。一种液化过程涉及的反应是CO和H2反应生成CH3OH，CH3OH中C和H的质量比为 （填最简整数比）。 【答案】（1）不可 （2）（氮气） 氧化 将煤粉碎成煤粉后燃烧（合理即可） （3）化学 （4） （5） 【详解】（1）煤由古生物遗骸经复杂变化形成，属于不可再生能源。 （2）①氮气（N2）是空气的主要成分，不计入空气质量评价主要污染物。 ②得到氧，发生氧化反应。 ③将煤粉碎成煤粉后燃烧或增大氧气的浓度（合理即可）。 （3）煤的干馏是在隔绝空气条件下加强热，使其分解为焦炭、煤焦油和焦炉气等产物的过程，有新物质生成，属于化学变化。 （4）碳与水蒸气在高温下反应生成水煤气（主要成分为和），反应的化学方程式为。 （5） 中C和H的质量比为。 【变式1-1】（2024·江苏扬州·一模）能源是大自然对人类的馈赠。下列属于可再生能源的是 A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 【答案】D 【详解】A、煤为化石燃料，属于不可再生能源，该选项不符合题意； B、石油为化石燃料，属于不可再生能源，该选项不符合题意； C、天然气为化石燃料，属于不可再生能源，该选项不符合题意； D、太阳能属于可再生能源，该选项符合题意。 故选D。 【变式1-2】（25-26九年级上·江苏南京·月考）下列不属于石油综合利用产品的是 A．煤油 B．煤气 C．柴油 D．汽油 【答案】B 【详解】石油综合利用产品是通过分馏、裂化等加工过程从石油中得到的，如汽油、柴油、煤油；而煤气是由煤经过干馏制得，不属于石油产品。 故选B。 【变式1-3】（25-26九年级上·江苏连云港·月考）可燃冰的主要成分是高压、低温条件下形成的甲烷水合物。可燃冰主要分布在海底和冻土层。在①南海、②四川盆地、③青藏高原、④长江中下游平原中，可能存在可燃冰的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①③ 【答案】D 【分析】可燃冰的形成条件：需要高压、低温环境，主要分布在海底（满足高压）和冻土层（满足低温）。 【详解】①南海：属于海底，具备高压、低温条件，可能存在可燃冰； ②四川盆地：既非海底也无冻土层，不满足形成条件； ③青藏高原：存在冻土层，具备低温条件，可能存在可燃冰； ④长江中下游平原：既非海底也无冻土层，不满足形成条件。 因此，可能存在可燃冰的是①南海、③青藏高原 故选：D。 题型02 清洁能源的开发利用 1. 太阳能：绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物食用植物间接利用太阳能，化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收和利用的太阳能。 2. 生物质能 乙醇：俗称酒精，化学式为C2H6O。 物理性质：无色透明、具有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比例互溶，是一种重要的溶剂。 化学性质：易燃烧，燃烧时产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，燃烧的化学方程式为：C2H6+3O22CO2+3H2O 【典例2】（25-26九年级上·江苏泰州·期中）利用玉米可生产乙醇（C2H5OH），主要流程如图所示。 查阅资料：酒化酶是酵母菌在发酵过程中产生的一种酶，酒化酶在30℃~35℃时，无氧条件下可高效地将葡萄糖（C6H12O6）转化为乙醇和二氧化碳。 关于该流程说法不正确的是 A．粉碎玉米的目的是增大接触面积，使反应更充分 B．发酵阶段主要反应的化学方程式可表示为C6H12O6=2C2H5OH+2CO2 C．发酵阶段若要高效产生乙醇，需控制好温度 D．分子筛的作用是分离乙醇和水 【答案】B 【详解】A、将玉米粉碎，可以增大玉米反应面积，加快反应速率，使反应更充分，故说法正确； B、葡萄糖在酒化酶的催化作用下生成乙醇和二氧化碳，该反应的化学方程式表示为：，故说法错误； C、酒化酶在30℃~35℃时，无氧条件下可高效地将葡萄糖（C6H12O6）转化为乙醇和二氧化碳，所以发酵阶段若要高效产生乙醇，需控制好温度，故说法正确； D、根据流程图可知，分子筛塔的作用是将乙醇和水分离，故说法正确。 故选B。 【变式2-1】（2024·江苏无锡·一模）下列所开发的电能属于绿色电能的是 A．燃煤发电 B．风力发电 C．燃油发电 D．燃气发电 【答案】B 【详解】A、燃煤的过程中会产生的大量的二氧化碳以及空气污染物，因此燃煤发电不属于绿色电能，不合题意； B、风力发电的过程中没有污染物产生，因此风力发电属于绿色电能，符合题意； C、燃油的过程中会产生的大量的二氧化碳以及空气污染物，因此燃油发电不属于绿色电能，不合题意； D、燃气的过程中会产生的大量的二氧化碳以及空气污染物，因此燃气发电不属于绿色电能，不合题意； 故选：B。 【变式2-2】开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。下列属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能 【答案】D 【详解】A、煤是传统化石燃料，形成于古代植物遗骸，不可再生，煤不属于新能源，选项错误； B、石油是传统化石燃料，由古代生物遗骸形成，不可再生，石油提炼和使用时会释放有害气体和颗粒物，加剧环境污染，因此，石油不属于新能源，选项错误； C、天然气是传统化石燃料，主要成分为甲烷，不可再生，虽然燃烧时比煤和石油清洁一些，但仍会产生二氧化碳等温室气体，且资源有限，因此，天然气不属于新能源，选项错误； D、风能是利用风力发电的可再生能源，无污染、可持续，且资源丰富，风能是新能源的代表之一，符合当前开发需求，风能属于新能源，选项正确，故选D。 【变式2-3】（2025·江苏无锡·二模）阅读下列短文，回答相关问题。 新能源汽车：绿色出行的未来 新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同，新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车：电池能为电动汽车提供动力，几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。 氢内燃车：氢内燃车以氢气为燃料，不排放污染物。氢气可通过如图2所示的电解水等多种方式获得。据测算，1kg氢气完全燃烧可释放的热量，1kg汽油完全燃烧可释放的热量。 太阳能汽车：以太阳能电池驱动低碳环保，真正实现了零排放。 我国新能源汽车发展迅速，未来可期。 （1）依据图1，镍氢电池优于锂电池的性能指标是 。 （2）理论上，1kg氢气完全燃烧，消耗氧气的质量为 kg。 （3）依据测算数据可知，氢内燃车与汽油车相比的优势是 。 （4）太阳能电池需要大量的单质硅，单质硅由焦炭和石英砂（主要成分是）在高温下制得，同时会生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 。 （5）下列说法正确的是 （填序号）。 a.依据图1可知，提供相同能量时，铝空电池的体积最小 b.图2中，A口产生的气体为氧气 c.报废的电动汽车电池，要及时用土进行掩埋处理 【答案】（1）循环寿命 （2）8 （3）热值大 （4） （5）AB 【详解】（1） 由图1几类电池的部分性能指标可知，镍氢电池优于锂电池的性能指标是循环寿命；； （2）设1kg氢气完全燃烧，消耗氧气的质量为x。 x=8kg 故1kg氢气完全燃烧，消耗氧气的质量为8kg； （3）据测算，1kg氢气完全燃烧可释放的热量，1kg汽油完全燃烧可释放的热量，因此氢内燃车与汽油车相比的优势是热值大； （4）单质硅是由石英固体（SiO2）与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，因此该气体为一氧化碳，即二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为：； （5）A、依据图1可知，铝空电池能量密度最大，因此提供相同能量时，铝空电池的体积最小，说法正确，符合题意； B、电解水时，连接电源正极的一侧产生的是氧气，连接电源负极的一侧产生的是氢气，故图2中，A口产生的气体为氧气，说法正确，符合题意； C、报废的电动汽车电池要回收利用，不能用土进行掩埋处理，以免造成土壤及地下水污染，说法错误，不符合题意，故选：AB。 题型03 氢能 氢能被人们看作是理想的“绿色能源”，其优点：热值大、原料来源广、产物无污染。 氢气制备： 锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为：Zn + H2SO4= ZnSO4+↑ 电解水制取氢气的化学方程式为 【典例3】（25-26九年级上·江苏镇江·期中）如图为H2的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①说明氢气是最清洁的能源 B．转化②中氢分子的体积变小 C．转化③中4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O D．转化④可选择双氧水制氧装置制取 H2 【答案】B 【详解】A、转化①是氢气和氧气燃烧反应生成水，水无污染，说明氢气是最清洁的能源，故选项说法正确； B、转化②中是氢气通过降温、加压后变为液氢，说明氢分子间的间隔变小，故选项说法错误； C、转化③中氢气和二氧化碳在催化剂作用下反应生成CH4O， 根据质量关系可知： 4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O，故选项说法正确； D、转化④是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，选用固液常温装置，双氧水制氧装置也是固液常温装置，故选项说法正确。 故选B。 【变式3-1】（25-26九年级上·江苏镇江·月考）“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．煤炭 D．石油 【答案】A 【详解】A、液氢燃烧只生成水，无污染，且热值高，符合高能燃料要求，故选项符合题意。 B、液氧是氧化剂，本身没有可燃性，不能作为燃料使用，故选项不符合题意。 C、煤炭燃烧会产生污染物，故选项不符合题意。 D、石油燃烧会产生污染物，故选项不符合题意。 故选A。 【变式3-2】（2024·江苏扬州·二模）氢气是一种理想的绿色能源。下列关于氢气的说法不正确的是 A．氢气点燃前需要验纯 B．氢气燃烧不会产生污染物 C．氢气只能用排水法收集 D．目前氢气储存、运输还不方便 【答案】C 【详解】A、点燃可燃性气体前需要进行验纯，氢气是可燃性气体，故氢气点燃前需要验纯，说法正确，不符合题意； B、氢气燃烧的产物是水，水不会污染环境，因此氢气燃烧不会产生污染物，说法正确，不符合题意； C、氢气难溶于水，可用排水法进行收集；氢气密度比空气小，可用向下排空气法进行收集，说法错误，符合题意； D、目前氢气储存、运输还不方便，说法正确，不符合题意。 故选：C。 【变式3-3】（25-26九年级上·江苏无锡·期末）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 I．制氢。利用铁及其氧化物制氢，原理如图所示。 （1）反应器I中氢气与氧化铁反应的化学方程式为 。 （2）反应器Ⅱ中化合价改变的元素有 。 （3）该方法中循环使用的含有铁元素的物质有 。 Ⅱ．储氢。利用镁铜合金来储氢和释氢，释氢的原理如图所示。 （4）将镁、铜单质按一定比例在熔炼得到上述合金。熔炼时需通入氩气，目的是 。该镁铜合金（化学式设为MgxCuy）中镁元素与铜元素的质量比为3:4，则该镁铜合金的化学式为 。 （5）时，该镁铜合金与氢气反应可生成MgH2。52g MgH2与水反应释氢，理论上能产生的氢气质量为多少？（写出计算过程） Ⅲ．用氢。氢气“制—储—用”一体化的一种过程示意图如下。甲醇原位制氢是一种以甲醇为原料，在使用点（如加氢站等）通过催化反应直接制取氢气，实现氢气的即产即用。 （6）下列叙述正确的是 （填序号）。 a.甲醇原位制氢有望解决氢能储运难题 b.经压缩机形成高压氢过程中分子间间隔变大 c.氢燃料电池汽车行驶过程中能量转化的形式是：化学能→电能→机械能 【答案】（1） （2）Fe、H （3） （4） 防止熔炼时镁、铜与空气反应 （5）解：设理论上能产生氢气的质量为x。 答：理论上能产生氢气的质量为 （6）ac 【详解】（1）反应器I中氢气与氧化铁反应生成铁和水，反应的化学方程式为； （2）反应器Ⅱ中铁和水反应生成氢气和四氧化三铁，铁元素的化合价由0价变为+2和+3，氢元素的化合价由+1价变为0价，故化合价改变的元素有Fe、H； （3）根据原理图可知，不断生成又不断参与反应，故该方法中循环使用的含有铁元素的物质有； （4）熔炼时需通入氩气，目的是防止熔炼时镁、铜与空气反应，镁铜合金（化学式设为）中镁元素与铜元素的质量比为，则该镁铜合金的化学式为; （5）详见答案； （6）a、甲醇原位制氢是在使用点（如加氢站）直接制取氢气，不需要长距离运输氢气，有望解决氢能储运难题，正确。 b、经压缩机形成高压氢的过程中，气体被压缩，分子间距会变小，而不是变大，错误。 c、氢燃料电池汽车行驶时，氢气的化学能先转化为电能，再由电能转化为机械能，正确。    故选a、c。 题型04 化学电池的应用 化学电池是一种直接将化学能转化为电能的装置。其优点体积小、使用方便、能量转化效率高等。 【典例4】（25-26九年级上·江苏镇江·月考）国产电车小米SU7所用电池为高铁电池，该电池主要成分是高铁酸钾，电池工作时发生的主要反应是，下列说法正确的是 A．反应前后有3种元素化合价发生改变 B．该反应中总共有4种氧化物 C．高铁酸根离子的化学符号为 D．电池工作时将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A. 高铁酸钾中，钾元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，设铁元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则（+1）×2+x+（-2）×4=0，解得x=+6，同理可知，Fe2O3中铁元素化合价为+3价，且锌单质中元素化合价为0，ZnO中锌元素化合价为+2价，K2ZnO2中锌元素化合价为+1价，则反应前后改变的元素为Fe、Zn，仅2种元素化合价变化，故说法错误； B. 氧化物需含两种元素且含氧。产物中Fe2O3和ZnO是氧化物，K2ZnO2含三种元素，不是氧化物，总共有2种氧化物，故说法错误； C. 高铁酸钾中，钾元素化合价为+1价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则高铁酸根的化合价为-2价，高铁酸根离子带两个单位负电荷，符号为，故说法正确； D. 电池工作时（放电）是化学能→电能，充电时才是电能→化学能，故说法错误。 故选C。 【变式4-1】（25-26九年级上·江苏镇江·月考）空气燃料电池具有高效、安全、成本低等许多优点，电池内发生的总反应化学表达式为：，下列关于该种电池的说法不正确的是 A．发生的反应属于化合反应 B．电池废旧后不可随意丢弃 C．反应所需的氧气来源于空气 D．电池放电是将电能转化为化学能 【答案】D 【详解】A、化合反应的定义是 “由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应”。该反应中，反应物是锌和氧气两种物质，生成物只有氧化锌一种物质，该反应属于化合反应，说法正确； B、废旧电池中含有重金属离子等有害物质。如果随意丢弃，会造成土壤污染和水体污染，因此需要回收处理，不可随意丢弃，说法正确； C、电池名称为“空气燃料电池”，空气中的主要成分之一就是氧气，该电池正是利用空气中的氧气参与反应，说法正确； D、电池是化学电源，其工作原理是利用化学反应将化学能转化为电能，说法错误； 故选：D。 【变式4-2】（2025·江苏常州·一模）某锂电池的正极材料是磷酸亚铁锂（LiFePO4），负极材料是石墨，该电池反应原理可以用化学方程式表示，下列说法正确的是 A．负极材料石墨是由碳分子直接构成的 B．磷酸铁（FePO4）中，氧元素质量分数最低 C．该锂电池放电时，铁元素化合价降低 D．该锂电池充电时，化学能转化成电能 【答案】C 【详解】A、石墨是由碳原子构成的，该选项说法不正确； B、磷酸铁中铁、磷、氧元素的质量比为56：31：（16×4）=56：31：64，元素的质量分数=，相对分子质量一定，由于氧元素质量比最大，则氧元素的质量分数最大，该选项说法不正确； C、磷酸亚铁锂中，铁元素化合价为+2价，而磷酸铁中铁元素化合价为+3价，锂电池放电时，磷酸铁转变为磷酸亚铁锂，则铁元素化合价降低，该选项说法正确； D、该锂电池充电时，电能转化为化学能，该选项说法不正确。 故选C。 【变式4-3】（2025·江苏泰州·一模）一种可植入体内的微型电池，能控制血糖浓度。当血糖浓度高于标准，电池启动，利用血液中葡萄糖发电，转化为酸性物质葡萄糖酸（C6H12O7），从而降低血糖浓度（工作原理如图）。当血糖浓度下降至标准时，电池停止工作。下列叙述正确的是 A．该微型电池中的CuO需定时补充 B．电池启动后，血液的pH逐渐升高 C．这种电池工作时化学能转化为电能 D．该流程的总反应为：C6H12O6+O2=C6H12O7 【答案】C 【详解】A、氢氧根离子、氧气和氧化亚铜反应生成水和氧化铜，CuO氧化葡萄糖时被还原生成Cu2O，它们的相互转变起催化作用，是催化剂，催化剂的质量在反应前后不变，所以CuO不需要进行补充，故说法错误； B、电池启动后，利用血液中葡萄糖发电，转化为酸性物质葡萄糖酸（C6H12O7），酸性不断增强，血液的pH逐渐降低，故说法错误； C、当血糖浓度高于标准，电池启动，利用血液中葡萄糖发电，转化为酸性物质葡萄糖酸（C6H12O7），所以这种电池工作时化学能转化为电能，故说法正确； D、根据流程图可知，进行的反应分别是：O2+2H2O=4OH-、Cu2O+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O，电池总反应为葡萄糖和O2发生氧化还原反应生成葡萄糖酸，所以电池总反应式为2C6H12O6+O2=2C6H12O7，故说法错误。 故选C。 题型05 能源的综合利用 我国能源综合利用呈现多元化发展格局。煤炭仍占主导但占比逐年下降，非化石能源占比提升。在传统能源领域，可再生能源利用迅猛发展，风电、光伏装机容量连续十年全球第一，配套建设储能电站容量超3000万千瓦时。国家推进多能互补系统，如青海"光热+光伏+储能"示范项目实现24小时稳定供电。政策层面实施能耗双控向碳排放双控转变，建立全国碳交易市场，首批覆盖年排放2.6亿吨企业。特高压输电技术将西部清洁能源东送比例提升至30%，氢能产业链布局覆盖制储输用全环节，工业余热回收率较五 年前提高12个百分点。 【典例5】（25-26九年级上·江苏扬州·期末）家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。兴趣小组围绕该主题开展相关学习活动。 （1）烧柴做饭，点火时要慢慢吹气，柴草才容易燃烧起来。这里“吹气”的作用是 。 （2）引燃蜂窝煤时，向炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤，然后将进风口打开，点燃废报纸，如图所示。用废报纸、小木块引燃蜂窝煤是因为燃烧需要 。 （3）利用燃烧探究物质的组成 兴趣小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测乙醇燃烧的产物，实验装置如图所示，所得图像如图所示。 请结合图示曲线，得知乙醇含有碳、氢元素的证据是 ；乙醇（ 完全燃烧的化学方程式为 。 （4）燃料的多样化 甲醇（CH3OH）是全球公认的新型清洁可再生能源。兴趣小组同学查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，可获得甲醇。催化剂活性下降会导致甲醇转化率降低。 分析图示可知，温度为 K时，甲醇产率最高；当温度继续升高，甲醇产率下降，原因可能是 。压强越大，甲醇产率越高，但在实际生产中，并不是压强越大越好，原因可能是 。 【答案】（1）提供充足氧气（或使柴草与氧气充分接触） （2）温度达到可燃物的着火点 （3）湿度传感器显示湿度升高，二氧化碳传感器显示二氧化碳浓度升高 （4）520 催化剂活性下降 压强过大增加设备成本（或能耗过高） 【详解】（1）与氧气接触是燃烧的必要条件之一，吹气使更多的氧气和柴草接触，从而更容易燃烧。这里“吹气”的作用是提供充足的氧气（或使柴草与氧气充分接触）。 （2）用废报纸和小木块的着火点较低，容易被点燃，燃烧时释放的热量可以使蜂窝煤的温度升高至其着火点，从而引燃蜂窝煤。废报纸、小木块引燃蜂窝煤是因为燃烧需要达到可燃物的着火点。 （3） 证明乙醇含有碳、氢元素的证据是：湿度传感器显示湿度增大，说明生成了水，水中含有氢元素和氧元素；二氧化碳传感器显示二氧化碳浓度增大，说明生成了二氧化碳，二氧化碳中含有碳元素和氧元素，而乙醇燃烧是乙醇和氧气在点燃的条件下反应，氧气能提供氧元素，不能提供碳元素和氢元素，所以该实验能证明乙醇中一定含有碳元素和氢元素，故答案为：湿度传感器显示湿度升高，二氧化碳传感器显示二氧化碳浓度升高。乙醇和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 （4）① 分析左图，不同温度对甲醇产率的影响，可以看到温度为520K时，甲醇产率达到最高。   ② 题目中提到“催化剂活性下降会导致甲醇转化率降低”，当温度继续升高，甲醇产率下降，原因可能是催化剂活性下降。   ③ 压强越大，甲醇产率越高，但实际生产中不是压强越大越好，原因可能是压强过高会增加设备成本和能耗，对设备的耐压要求也更高，综合经济和实际操作因素，不会选择过高的压强。 【变式5-1】（25-26九年级上·江苏盐城·期末）《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。下图是不同年份中世界能源占比结构图，请回答下列问题。 （1）比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是 。 （2）天然气是比较清洁的能源，其主要成分燃烧的化学方程式为 。 （3）人们正在利用和开发的新能源有 （写一种）。 （4）减少排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是___________（填字母，多选）。 A．随手关灯 B．节约用纸 C．多使用一次性木筷 （5）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示（部分生成物已略去）。 ①催化剂在化学反应前后质量和 不变。 ②过程Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。 【答案】（1）煤炭、石油 （2） （3）太阳能（合理即可） （4）AB （5）化学性质 【详解】（1）根据图示比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是煤炭和石油； （2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷与氧气点燃生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （3）人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能等（合理即可）； （4）A、随手关灯，有利于节能减排，符合低碳理念，故符合题意； B、节约用纸，有利于节能减排，符合低碳理念，故符合题意； C、多使用一次性木筷，会能增加树木的砍伐，从而减少二氧化碳的消耗，不符合低碳理念，故不符合题意； 故选AB； （5）①根据催化剂“一变两不变”的特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变； ②分析反应示意图可知，过程Ⅰ为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成（CH2）n，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，则该反应为二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 【变式5-2】（25-26九年级上·江苏镇江·期末）家庭燃料在人类文明进程中发挥至关重要的作用。 Ⅰ、过去燃料——柴草、煤炭 （1）柴火灶的结构如图1.从燃烧条件分析，通风口的作用是 。 （2）煤炭燃烧会排放大量，大气中含量过高会造成 （填环境问题）。 Ⅱ、现代燃料——天然气：主要成分甲烷（） （3）天然气是家用燃气之一，为防止泄漏，报警器会安装在厨房高处，原因是 。 （4）甲烷“化学链燃烧”可利用作为载体提高燃烧效率，如图2所示。 ①加热条件下，空气反应器中发生反应的化学方程式为 。 ②等质量甲烷的耗氧量：在空气中完全燃烧 （选填“>”、“=”或“<”）通过该化学链燃烧。 Ⅲ、未来燃料——氢气 （5）海水无淡化直接电解制氢装置如图3所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差，使膜外侧的水转化为水蒸气，水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。 ①A为电源的 （选填“正”或“负”）极。 ②在电解过程中，PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变，原因是 。 【答案】（1）提供充足的氧气（或空气），使燃烧更充分 （2）温室效应（或全球气候变暖） （3）甲烷（）的密度比空气小，天然气泄漏后会向上方聚集 （4） （5）正 由于溶质的质量不变，溶剂（水）的质量保持不变 【详解】（1）燃烧需要充足的氧气（或空气）作为助燃物。通风口可以补充空气，为柴草燃烧提供充足的氧气，使燃料燃烧更充分，提高燃烧效率。 故填：提供充足的氧气（或空气），使燃烧更充分。 （2）大气中含量过高会导致温室效应（或全球气候变暖）。二氧化碳是主要的温室气体，会阻碍地球表面热量向外散发，导致全球气温升高。 故填：温室效应（或全球气候变暖）。 （3）甲烷（）的密度比空气小，天然气泄漏后会向上方聚集。因此，将报警器安装在厨房高处，能更及时、准确地检测到天然气泄漏。 故填：甲烷（）的密度比空气小，天然气泄漏后会向上方聚集。 （4）在加热条件下，与空气中的反应生成，反应的化学方程式为； 根据图2，燃烧反应器中反应为，空气反应器中反应为，整个过程消耗的和的物质的量之比为。而甲烷在空气中完全燃烧，其反应的化学方程式为，消耗的和的物质的量之比为。因此，等质量甲烷的耗氧量，在空气中完全燃烧通过该化学链燃烧。 故填：；。 （5）电解水时遵循 “正氧负氢” 规律：正极（阳极）产生氧气，负极（阴极）产生氢气。图中A极一侧产生，因此A为电源的正极； 溶液溶质质量分数不变的原因是膜只允许水蒸气通过，液态水和离子不能直接通过。电解过程中，内侧溶液中的水被电解消耗（生成和），同时膜外侧的海水转化为水蒸气，通过膜进入内侧并液化，补充了消耗的水。由于溶质的质量不变，溶剂（水）的质量保持不变，因此溶液的溶质质量分数保持不变。 故填：正；由于溶质的质量不变，溶剂（水）的质量基本保持稳定。 【变式5-3】（25-26九年级上·江苏苏州·期末）阅读下列材料，回答相关问题。 煤层气是吸附在煤层中的天然气（主要成分为CH4），是重要的资源。抽采煤层气可能引发爆炸，要注意安全。抽采方法之一是向煤层中注入气体如CO2“置换”出吸附在煤层孔隙中的CH4。 工业上以CH4为原料制氢的方法有多种。方法一甲烷重整制氢：高温下，CH4和CO2发生催化重整反应制得H2和CO，再通过降温使CO液化，分离出H2。CH4和CO2在催化剂表面反应的微观示意图如图1所示，随着反应进行，催化剂的催化效率会逐渐下降。方法二甲烷裂解制氢：高温下，CH4在液态金属催化剂催化下裂解生成H2和炭黑，炭黑漂浮在液态金属催化剂表面。反应器示意图如题图2所示。 （1）抽采煤层气 ①煤层气属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 ②煤层对CO2的吸附能力比对CH4的吸附能力更 （填“强”或“弱”）。 ③增大压强可提高煤层气抽采效率。下列气体中最适合注入的是 （填字母）。 A．N2    B．O2    C．CO （2）甲烷重整制氢 ①写出CH4与CO2高温催化重整制氢气的化学方程式： 。 ②CH4和CO2催化重整一段时间，催化剂的催化效率会逐渐下降。结合图-1分析，原因可能是 。 ③图1中甲烷重整制氢的第二步反应为，描述该反应前后碳元素化合价的变化： 。 （3）甲烷裂解制氢 ①图2中，不锈钢管上孔隙的作用是 。 ②与CH4和CO2重整制氢相比，液态金属催化甲烷裂解制氢的优点有 。 【答案】（1）混合物 强 A （2） 催化剂表面附着炭黑 二氧化碳中的碳从+4价变为+2价，碳从0价变为+2价 （3）使氢气逸出，阻止炭黑漏出 原料单一等（合理即可） 【详解】（1）①天然气中含有甲烷和其他杂质，属于混合物；②由向煤层中注入气体如“置换”出吸附在煤层孔隙中的可知，煤层对的吸附能力比对的吸附能力更强；③A、氮气化学性质稳定，既不燃烧也不支持燃烧，故符合题意；B、氧气能支持燃烧，可能引起爆炸，故不符合题意；C、一氧化碳能燃烧且有毒，故不符合题意；故选A； （2）①据图1可知，与高温催化重整生成氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为：；②由图1可知，甲烷在催化剂表面分解会产生碳，若生成的碳不能及时与二氧化碳反应，会覆盖在催化剂表面，导致催化剂与反应物接触面积减小，催化效率下降；③由可知，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，碳的化合价为0价，一氧化碳中碳元素的化合价为+2价，该反应前后碳元素化合价的变化：二氧化碳中的碳从+4价变为+2价，碳从0价变为+2价； （3）①据图2可知，不锈钢管上孔隙的作用是：使氢气逸出，阻止炭黑漏出； ②分析题文可知，与和重整制氢相比，液态金属催化甲烷裂解制氢的优点有：原料单一等。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $