2026年中考化学一轮复习教学素材：储氢技术
【教学素材】
储氢技术
湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师）
储氢技术主要分为物理储氢和化学储氢两大类，物理法主要有低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等，这些主要是从气体体积的改变和吸附气体来完成，相对而言技术上较为成熟，但成本高昂且能耗较大。化学法主要有金属氢化物储氢等。金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中，比低温液化储氢和高压压缩储氢安全，并且有很高的储存容量。不同路线在密度、成本和安全性上各有优劣，需根据场景选择。
（1）高压气态储氢：目前最成熟、应用最广的技术。
①原理：将氢气压缩至高压容器中储存，常见压力为35MPa和70MPa。
②优点：充放氢速度快，能耗低，设备结构简单。
（2）低温液态储氢：适合大规模长距离运输。
①原理：将氢气冷却至－253℃以下液化储存。
②优点：体积储氢密度高（约 70.8kg/m³），纯度高，占地小。
（3）固态储氢：安全性最高的“潜力股”。
①原理：利用金属氢化物等材料通过化学吸附将氢原子固定在晶格中。
②优点：体积密度高（镁基材料可达110kg/m³），常温低压操作，安全性极好（遇火不爆）。
（4）其他新兴路线：
①有机液态储氢：利用有机物加氢脱氢可逆反应，可借用现有石油设施，但释氢能耗高。
②地质储氢：利用地下盐穴、枯竭油气藏大规模储存，成本极低。2026年4月我国首个百万方级盐穴储氢工程在河南平顶山投产。
2023年6月，《新型电力系统发展蓝皮书》提出推动储氢与其他储能形式的协同发展，构建多类别储能的优化运行体系。“十五五”期间，我国将氢能列为未来产业新增长点，推进“制储输用”全链条一体化发展。
1．C60是一种形似足球的分子，由60个碳原子构成，可用作储存氢气的材料，结构如右图所示。下列有关说法正确的是（ ）
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A．C60是一种新型的碳的化合物
B．一种新型的碳单质
C．C60是由碳原子直接构成的
D．C60的相对分子质量为720g
2．研究发现，镧和镍的一种合金是储氢的良好材料。在元素周期表中的部分信息及原子的结构示意图。下列说法正确的是（ ）
A．镧属于非金属元素
B．镧原子核内质子数为57
C．镧的相对原子质量为138.9g
D．图中x的数值是10
3．阅读下列材料，回答相关问题。
根据氢气的特性，其储存方法可分为物理法和化学法两大类。物理法主要有低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。化学法主要有金属氢化物储氢、配位氢化物储氢等。如图是一些储氢材料的质量储氢密度和体积储氢密度。下图是一些储氢材料的质量储氢密度和体积储氢密度。（已知：质量储氢密度＝储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数；体积储氢密度＝储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量）
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（1）碳基储氢材料“碳纳米管”属于 （填“单质”或“化合物”）。用吸附气体来储氢是文中三种物理法中的 。
（2）从分子角度解释低温、高压储氢的原理 。
（3）结合图示，下列储氢材料中最理想的是 （填字母）。
A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FeH6 D．Al(BH4)3
（4）化学法储氢相对物理法储氢的优点有 （任写一点）。
4．氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的氢气中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示，氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物LixN可用于化学储氢。
（1）下列有关氢能的说法不正确的是 （填序号）
A．氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B．利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源
（2）利用液氮的低温能将H2与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 。
（3）①氚 属于元素的一种原子。
②下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
（4）①将氢气压缩进储氢瓶过程中，发生改变的是 （从微观角度解释）。
②石墨烯是一种 （填“单质”或“化合物”）。
5．阅读下面科普短文，回答下列问题：
氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、石油）制得的H2中含有CO，利用液氮
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