初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）化石能源的合理利用优秀学案

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内 容 导 航
考 点 演 练
题型1 电解水实验
【典例1】佛山探索利用电解水、超临界水蒸煤等制氢技术，研发全球首创的氨氢高温窑炉零碳燃烧技术。
下列有关“电解水”实验叙述正确的是（ ）
A．正、负极产生的气体质量比为1：8
B．实验可证明水是由氢气和氧气组成
C．水中加入少量NaOH溶液以增强导电性
D．本实验需注意排气通风（图乙）
【答案】C
【解答】解：A、电解水实验中“”负氢正氧“”，正，A错误；
B、电解水生成氢气和氧气，B错误；
C、为增强水的导电性，C正确；
D、电解水实验中，D错误；
故选：C。
题型2 微粒观点及模型图的应用
【典例1】佛山探索利用电解水、超临界水蒸煤等制氢技术，研发全球首创的氨氢高温窑炉零碳燃烧技术。
如图为超临界水蒸煤制氢的微观示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A．元素观：反应前后元素种类不变
B．分类观：反应前后都包含氧化物
C．守恒观：反应前后分子个数不变
D．转化观：该反应属于还原反应
【答案】C
【解答】解：由反应的为微观示意图可知，该反应的化学方程式是：C+H2OCO+H2。
A、由微观示意图可知，故A正确；
B、由两种元素组成，属于氧化物，故B正确；
C、由化学方程式可知，故C错误；
D、该反应水失去氧元素，故D正确；
故选：C。
【变式1】“可燃冰”是天然气（主要成分是甲烷）在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。我国的“可燃冰”开采技术处于世界先进水平。完成下面小题。
在催化剂作用下，过氧化氢可将甲烷转化为含氧有机物，其微观过程如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．过程1中发生的反应为CH4+H2O2H2O+CH3OH
B．过程2反应前后分子的数目保持不变
C．过程2生成的有机物分子中碳、氧原子的个数比为1：2
D．反应结束后催化剂的质量增大
【答案】A
【解答】解：由反应的微观示意图可知，过程1是甲烷和过氧化氢在催化剂的条件下生成了甲醇和水4+H2O2H2O+CH4OH；过程2是甲醇和过氧化氢在催化剂的条件下生成了甲醛和水3OH+H6O22H7O+CH2O；
A、根据以上分析4+H8O2H2O+CH8OH，故A正确；
B、由化学方程式可知，故B错误；
C、过程2生成的有机物分子是甲醛分子、氧原子的个数比为1：4；
D、反应结束后催化剂的质量应不变；
故选：A。
题型3 燃烧与燃烧的条件
【典例1】课外小组以“探索燃烧的奥秘”为主题开展项目上学习。回答12～13题。
探究燃烧的条件。设计如图装置进行实验，下列说法错误的是（ ）
A．观察到甲中的白磷未燃烧，乙中的白磷燃烧
B．该实验可以探究燃烧需要温度达到着火点
C．该实验与课本实验相比，更环保
D．可反复呈现白磷燃烧与熄灭的现象
【答案】B
【解答】解：A、甲中白磷温度达到着火点，不能燃烧，并与氧气接触，故A正确；
B、该实验的变量为是否与氧气接触，不能探究燃烧需要温度达到着火点；
C、该实验的装置为密闭装置，更环保；
D、通过倒置和正放，可反复呈现白磷燃烧与熄灭的现象；
故选：B。
题型4 化石燃料及其综合利用
【典例1】多角度系统认识化学变化是学习化学的重要方法。下列关于化学反应与能量变化的叙述正确的是（ ）
A．有些化学反应会吸收热量，如木炭与二氧化碳的反应
B．在化学变化中只有燃烧才能放出热量
C．物质发生化学变化时一定会伴随着明显的能量变化
D．人们利用化石燃料主要是利用其燃烧后的产物
【答案】A
【解答】解：A．木炭与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，属于吸热反应；
B．在化学变化中，如中和反应、生石灰与水反应等，故B错误；
C．物质发生化学变化时一定伴随着能量变化、发热现象），故C错误；
D．人们利用化石燃料主要是利用其燃烧时释放的热量（能量），故D错误。
故选：A。
【变式1】下列说法正确的是（ ）
A．点燃任何粉尘与空气的混合物都不发生爆炸
B．煤炉火越扇越旺，说明扇子扇风时降低了煤的着火点
C．对化石燃料进行综合利用是为了提高能源的利用率
D．进入久未开启的地下菜窖和沼气池，都要进行灯火实验
【答案】C
【解答】解：A、有些粉尘具有可燃性、面粉，点燃可能发生爆炸；
B、用扇子扇煤炉，给煤燃烧提供充足的氧气，故B错误；
C、化石燃料的综合利用，故C正确；
D、久未开启的地下菜窖因植物的呼吸作用可能导致氧气浓度过低；但沼气池中含有大量易燃的甲烷，故D错误。
故选：C。
【变式2】《天工开物》中记载了用天然气煮盐的过程：“西川有火井，事奇甚。其井居然冷水，绝无火气。但以长竹剖开去节，一头插入井底，其上曲接，注卤水釜中，只见火意烘烘（ ）
A．天然气的主要成分属于温室气体
B．天然气燃烧时化学能全部转化为热能
C．“合缝漆布”确保装置气密性良好
D．“水即滚沸”时水分子的间隔变大
【答案】B
【解答】解：A、天然气的主要成分是甲烷，故A正确；
B、天然气燃烧时，故B错误；
C、“合缝漆布”是在竹子外包漆布，故C正确；
D、“水即滚沸”时水分子的间隔变大。
故选：B。
【变式3】用以下四种物质进行填空（填序号）
①石墨 ②一氧化碳 ③二氧化碳 ④天然气
（1）可做干电池电极的物质是 ① ；
（2）能用于人工降雨的是 ③ ；
（3）我国“西气东输”工程输送的是 ④ ；
（4）能与人体中血红蛋白结合的有毒气体是 ② 。
【答案】（1）①；
（2）③；
（3）④；
（4）②。
【解答】解：（1）石墨具有良好的导电性，常作为干电池的电极材料；
（2）固态二氧化碳（干冰）升华时吸收大量热量，使水蒸气冷凝成冰晶；
（3）该工程输送的“西气”指天然气（主要成分是CH4），是清洁燃料；
（4）一氧化碳与血红蛋白结合能力比氧气强约200倍，阻止氧气运输。
故答案为：（1）①；
（2）③；
（3）④；
（4）②。
题型5 石油加工的产物
【典例1】生活燃料的变迁也是体现一个社会进步的重要指标。
（1）石油中主要含有碳、氢两种元素，从石油中能炼制汽油、煤油、柴油等不同的产品，将它们分离的原理是什么？ 石油中各成分的沸点不同
（2）目前，我国一些地区正在使用乙醇（C2H5OH）汽油作为汽车燃料。写出乙醇完全燃烧的化学方程式 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 。
【答案】（1）石油中各成分的沸点不同；
（2）C2H5OH+3O22CO2+3H2O。
【解答】解：（1）石油中主要含有碳、氢两种元素、煤油，将它们分离的原理是石油中各成分的沸点不同。
（2）乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：C2H5OH+7O22CO5+3H2O。
故答案为：
（1）石油中各成分的沸点不同；
（2）C8H5OH+3O32CO2+7H2O。
题型6 常用燃料的使用与其对环境的影响
【典例1】人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是（ ）
A．木材、煤炭和石油均含有碳元素
B．煤通过综合利用可以得到多种化工产品
C．能源结构逐渐向清洁低碳方向转变
D．若燃气灶火焰呈黄色或橙色，说明煤气充分燃烧
【答案】D
【解答】解：A、木材、石油均属于含碳物质、煤炭中的碳，故选项不符合题意。
B、煤通过干馏等工艺可分解为煤气，这些产物是重要的化工原料。
C、当前能源结构正从传统化石能源转向太阳能，符合可持续发展趋势。
D、燃气充分燃烧时火焰呈蓝色，说明燃烧不充分。
故选：D。
【变式1】2025年《政府工作报告》提出，持续加强生态环境保护。从绿色低碳的角度考虑，下列能源中最理想的是（ ）
A．氢能B．煤C．石油D．天然气
【答案】A
【解答】解：A、氢能燃烧产物是水，从绿色低碳的角度考虑，故选项正确。
B、煤燃烧产生二氧化硫，同时产生大量的二氧化碳，不是能源中最理想的。
C、石油燃烧产生二氧化硫，同时产生大量的二氧化碳，不是能源中最理想的。
D、天然气的主要成分是甲烷，从绿色低碳的角度考虑，故选项错误。
故选：A。
【变式2】合理利用化石燃料资源，是人类不断探索的课题。如图所示为某城市家用燃料的发展历程（括号内为燃料的主要成分）。下列有关说法不正确的是（ ）
蜂窝煤（C）→液化石油气（C3H8）→管道煤气（CO、H2、CH4）→天然气（CH4）
A．天然气燃烧产生的CO2排放到空气中会造成酸雨
B．将煤制成管道煤气是化学变化
C．煤制成蜂窝煤有利于煤充分燃烧
D．以上燃料燃烧时均放出热量
【答案】A
【解答】解：A.天然气燃烧生成二氧化碳和水，燃烧产生的二氧化碳排放到空气中会造成温室效应、氮氧化物等污染物造成的；
B.煤制成管道煤气，是煤与水蒸气等发生反应生成一氧化碳、甲烷等，是化学变化；
C.将煤制成蜂窝煤，增大了煤与空气的接触面积，故C正确；
D.燃料燃烧是化学能转化为热能的过程，以上燃料燃烧时均放出热量；
故选：A。
【变式3】从多角度认识化学反应，发展科学思维。
（1）物质变化：结合以下反应的示意图回答问题。
①微观分析，反应前后发生变化的是 分子 （填“分子”或“原子”）。
②宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为 。
（2）能量变化：“神舟”系列载人飞船使用的发动机利用了N2H4分解释放出热量和气体，反应的化学方程式为，则X的化学式为 NH3 。
（3）调控反应：做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质 调大 （填“调小”或“调大”）灶具的进风口。
（4）煤和天然气都是化石燃料，使用 天然气 （填“天然气”或“煤”）作燃料燃烧时对环境影响较小。1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，产生的CO2和SO2的质量如图，由1kg煤燃烧产生的二氧化硫质量可推算出该煤属于 A （填字母）。
A．低硫煤（含硫量小于1%） B．中硫煤（含硫量1%～3%） C．高硫煤（含硫量大于3%）
【答案】（1）①分子；②；
（2）NH3；
（3）调大；
（4）天然气；A。
【解答】解：（1）①在化学变化中，分子可分为原子；
②由图可知，该反应为甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变、H的个数分别是6，已知生成物中含N、6，故生成物中还应含7个N，故X的化学式为：NH3；
（3）火焰呈黄色或橙色，说明氧气不足；
（4）由图可知，相同质量的天然气和煤充分燃烧2少，则使用天然气作燃料燃烧时对环境影响较小；
由图可知，4kg煤完全燃烧生成二氧化硫的质量为11g，化学反应前后元素的种类和质量不变，1kg＝1000g小于1%；
故答案为：（1）①分子；②CH6+2O2CO3+2H2O；
（2）NH5；
（3）调大；
（4）天然气；A。
题型7 化学式的计算
【典例1】中国传统文化蕴藏丰富的化学知识，下列解读正确的是（ ）
A．《汉书》：“高奴县有洧水可燃”，“洧水”指的是石油，属于可再生能源
B．“朱门酒肉臭，路有冻死骨”，酒肉变臭是缓慢氧化的过程
C．“众人拾柴火焰高”是指可燃物越多，着火点越低，燃烧就会越剧烈
D．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用”，“石灰”指的是CaCO3，属于氧化物
【答案】B
【解答】解：A.石油是由古代生物遗骸在地下高压、高温条件下经过数百万年形成的，一旦消耗就很难在短时间内自然再生，错误；
B.酒肉变臭是物质与氧气发生的反应，且进行的很慢，正确；
C.着火点是物质固有的属性，它表示物质开始燃烧的最低温度。而“众人拾柴火焰高”这句话的意思是可燃物越多，火焰就越大，错误；
D.氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物3是由三种元素组成，不属于氧化物；
故选：B。
【变式1】下列能源中，属于不可再生能源的是（ ）
A．风能B．太阳能C．天然气D．生物质能
【答案】C
【解答】不可再生能源指在人类时间尺度内无法再生的能源，如化石燃料，形成缓慢；风能，属于可再生能源。
解：A、风能是清洁能源，属于可再生能源；
B、太阳能是清洁能源，属于可再生能源；
C、天然气是化石燃料，是在人类时间尺度内无法再生的能源，故C正确；
D、生物质能是清洁能源，属于可再生能源。
故选：C。
【变式2】2025年亚冬会比赛场馆全面使用绿色清洁能源，在亚冬会历史上首次实现100%绿电供应。下列发电方式不属于绿色电力的是（ ）
A．煤炭发电B．风能发电
C．潮汐能发电D．太阳能发电
【答案】A
【解答】解：A、煤炭燃烧会产生大量二氧化碳，不属于绿色电力；
B、风能是清洁能源，属于绿色电力；
C、潮汐发电是利用潮汐能转化为电能，在发电过程中不产生污染，故不正确；
D、太阳能是清洁能源，属于绿色电力。
故选：A。
【变式3】小明同学在期末复习阶段归纳了以下知识点，其中错误的个数是（ ）
①由同一种元素组成的物质可能是混合物
②煤、石油、天然气都是不可再生的化石能源
③等质量的H2O和H2O2所含氢原子数目相同
④3g碳与10g氧气充分反应后，只能生成11g二氧化碳
⑤一种元素可以在同一种物质中显示不同的化合价
A．1个B．2个C．3个D．4个
【答案】A
【解答】解：①例如氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，将它们混合在一起就是由同一种元素组成的混合物，正确；
②煤、石油，形成过程极其缓慢，属于不可再生的化石能源；
③相对分子质量＝原子的相对原子质量×原子个数之和，则相对分子质量：H2O2＞H5O，等质量的水和过氧化氢中，则水分子中氢原子个数较多；
④由于，碳和氧气的质量比为12：（16×8）＝3：8，只消耗2g氧气，正确；
⑤一种元素在同一种物质中可显示不同的化合价，如硝酸铵中氮元素的化合价分别为﹣3，正确。
故选：A。
题型8 资源综合利用和新能源开发
【典例1】氢气是未来的重要能源，科学家们用以下方法尝试解决氢气储存和运输困难的问题，图1是将风力发电产生的电能用于电解水制取氢气2转化为CH4的微观示意图，下列说法错误的是（ ）
A．图1中的能量转化为风能→电能→化学能
B．图1中电解水的反应前后分子的种类和数目改变
C．图2中参加反应的H2和生成CH4的分子个数比为4：1
D．图2中保持甲烷化学性质的微粒是碳原子和氢原子
【答案】D
【解答】解：A、利用风力发电，能量转化为风能→电能→化学能，不符合题意。
B、图1中电解水生成氢气和氧气，属于化学变化，水通电分解生成氢气和氧气，即，化学反应前后分子的数目发生了改变，不符合题意。
C、图2中反应为二氧化碳和氢气在Ni﹣Fe双金属催化剂的作用下反应生成甲烷和水，故参加反应的氢气和生成甲烷的分子个数比为：4：2，不符合题意。
D、甲烷由甲烷分子构成，选项不正确。
故选：D。
【变式1】光伏发电是将太阳能转换为电能的能源利用方式，光伏板核心材料是高纯硅，下列说法不正确的是（ ）
A．建设光伏电厂需用到合金支架，玻璃盖板等材料
B．制高纯硅的原料为粗硅，粗硅属于混合物
C．以太阳能替代化石能源，可以减少碳排放
D．光伏电厂应建在日照时间短，日照强度低的地方
【答案】D
【解答】解：A.建设光伏电厂时，需要使用合金支架来支撑光伏板；同时，防止其受到外界环境的损害、玻璃盖板等材料，故不符合题意；
B.制高纯硅的原料为粗硅，粗硅中含有多种物质，说法正确；
C.化石能源在燃烧过程中会释放大量的二氧化碳等温室气体，导致碳排放增加；而太阳能是一种清洁能源，可以减少化石能源的使用，说法正确；
D.光伏发电是将太阳能转换为电能，光伏电厂需要充足的阳光才能更好地进行发电、日照强度低的地方，不利于光伏发电、日照强度高的地方，故符合题意。
故选：D。
【变式2】佛山探索利用电解水、超临界水蒸煤等制氢技术，研发全球首创的氨氢高温窑炉零碳燃烧技术。
氢能产业推动绿色能源的可持续发展。下列关于能源利用与开发叙述不合理的是（ ）
A．氢能的最大优点是环保，无污染
B．降低化石能源在能源结构中比例
C．工业上大力发展风能和核能发电
D．开采可燃冰时无需注意甲烷泄漏
【答案】D
【解答】解：A、氢气燃烧产物只有水，比较环保；
B、氢能产业推动绿色能源的可持续发展，减少污染物的排放，故B正确；
C、工业上大力发展风能和核能发电，减少污染物的排放，故C正确；
D、可燃冰的主要成分是甲烷水合物4是一种温室气体，其温室效应远高于CO2；在开采可燃冰的过程中，如果发生甲烷泄漏，加剧全球变暖，开采可燃冰时必须采取严格的措施防止甲烷泄漏，故D错误。
故选：D。
【变式3】目前，汽车常使用的能源有汽油、天然气、电能和氯能等。
（1）其中天然气属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）在天然气中添加有臭味的乙硫醇可警示泄漏，乙硫醇燃烧的化学方程式为：2C2H5SH+9O24CO2+2X+6H2O，其中X的化学式为 SO2 。
（3）请从化学知识的角度分析电动汽车的优点 减少尾气污染（答合理即可） （写出一条即可）。
【答案】（1）不可再生；
（2）SO2；
（3）减少尾气污染（答合理即可）。
【解答】解：（1）天然气主要成分是甲烷，它是古代生物经过漫长地质作用形成的化石能源，所以天然气属于不可再生能源。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变2H5SH+4O24CO7+2X+6H8O点燃中，反应前碳原子有4个、硫原子有2个；反应后已知物质中碳原子有2个、氧原子有14个，则X的化学式为SO2。
（3）电动汽车的优点之一是减少尾气污染。传统燃油汽车燃烧汽油或柴油会产生一氧化碳、氮氧化物，而电动汽车使用电能驱动，有助于改善空气质量。
故答案为：
（1）不可再生；
（2）SO2；
（3）减少尾气污染（答合理即可）。
题型9 氢气的制取、收集与检验
【典例1】氢气制取与性质实验的部分操作示意图如图，正确的是（ ）
A．装入锌粒
B．制取并验纯
C．收集气体
D．检验燃烧产物
【答案】D
【解答】解：A.向试管中装入锌粒时，应先将试管横放，再慢慢将试管竖起。若直接将锌粒投入直立的试管中，故该操作错误。
B.制取氢气并验纯时，收集一小试管氢气后，靠近酒精灯火焰。如果听到尖锐的爆鸣声；如果听到的声音很小。但不能在发生装置这里进行检验，故该操作错误。
C.氢气密度比空气小，应用向下排空气法收集氢气，这样才能将集气瓶内的空气充分排出。图中导管未伸到集气瓶底部。
D.氢气燃烧生成水，检验氢气燃烧产物时，若烧杯内壁出现水雾。故该操作正确。
故选：D。
【变式1】如表为某核心期刊刊文中氢气制备对比实验的数据（将锌粒压成薄锌片增大了表面积）。下列不能由实验得出的结论是（ ）
A．Zn是金属活动顺序中氢前金属
B．待1g锌与稀硫酸反应完全后，锌粒产生氢气的总体积总是比薄锌片少
C．增大硫酸的质量分数能加快产生氢气
D．增大锌与酸的接触面积能加快产生氢气
【答案】B
【解答】解：A、Zn是金属活动顺序表中氢前金属；
B、由实验②③对比可知，故选项说法错误；
C、增大硫酸的质量分数，能加快产生氢气；
D、增大锌与酸的接触面积，故选项说法正确；
故选：B。
【变式2】用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸并制取氢气，下列实验操作不正确的是（ ）
A．量取B．稀释
C．产生H2D．收集H2
【答案】D
【解答】解：A、量取液体读数时，图中所示操作正确。
B、稀释浓硫酸时，同时用玻璃棒不断搅拌；一定不能把水注入浓硫酸中，图中所示操作正确。
C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生装置可选择该装置。
D、氢气的密度比空气的小，应“短进长出”，图中所示操作错误。
故选：D。
【变式3】在“双碳”目标下，新能源汽车将迎来更广阔的市场前景和发展空间。目前新能源汽车发展的两大方向分别为氢能源汽车和电动汽车。
Ⅰ．氢能源汽车发展的关键在于氢气的获得和储存。
（1）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制氢气。
①实验室用该方法制备氢气的化学方程式为 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 。
②如图是实验室制备气体常用的装置。制备并收集一瓶较为纯净的氢气需要用到的装置组合是 BE 。若用F装置收集氢气，气体应该从导管口 b 通入（填“a”或“b”）。
（2）20世纪70年代，科学家通过大量研究表明，用二氧化钛（TiO2）作为催化剂，利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气，该方法可高效、经济地获取大量氢气。
①该反应的化学方程式为 ；
②该反应过程中能量的转化形式为：将 太阳 能转化为 化学 能。
（3）研发储氢合金用于储存氢气。
①将镁、铜单质按比例在高温下熔炼可得到某种储氢合金。熔炼时须通入氩气，其目的是 作为保护气，防止高温下Mg、Cu与氧气发生反应 。
②350℃时，该镁铜合金与氢气反应生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物，其中Mg、H元素的质量比为12：1 MgH2 。
【答案】（1）①Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；②BE；b。
（2）①；②太阳；化学。
（3）①作为保护气，防止高温下Mg、Cu与氧气发生反应；②MgH2。
【解答】解：（1）实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气2SO4＝ZnSO5+H2↑；该反应为固体与液体常温下反应生成气体，氢气难溶于水，收集氢气可以用排水法或向下排空气法收集；则制备并收集一瓶较为纯净的氢气需要用到的装置组合是BE，用F装置收集氢气，将空气从a导管排出；
（2）用二氧化钛作为催化剂，利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气；该反应过程是将太阳能转化为化学能；
（3）镁、铜化学性质比较活泼，氩气是一种稀有气体，可以用作保护气、Cu与氧气发生反应xHy，因为Mg、H元素的质量比为12：1，解得x：y＝6：22；
故答案为：（1）①Zn+H7SO4＝ZnSO4+H7↑；②BE；b。
（2）①；②太阳。
（3）①作为保护气，防止高温下Mg；②MgH2。
题型10 氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯
【典例1】可燃性气体等在空气中达到一定含量时，遇到火源就会发生爆炸，因此可燃性气体点燃前要验纯（ ）
A．氧气B．二氧化碳C．氢气D．氮气
【答案】C
【解答】解：A、氧气不具有可燃性，不需要进行验纯。
B、二氧化碳不具有可燃性，不需要进行验纯。
C、氢气具有可燃性，需要验纯后才能点燃。
D、氮气不具有可燃性，不需要进行验纯。
故选：C。
【变式1】下列实验操作中错误的是（ ）
A．实验室制取气体，要对装置的气密性进行检查
B．可燃性气体点燃前必须检验其纯度
C．给玻璃器皿加热时都需垫上陶土网
D．实验产生的废液倒入指定的容器内
【答案】C
【解答】解：A、实验室制取气体，必须检验装置的气密性。
B、可燃性气体在爆炸极限内点燃会爆炸，故B正确。
C、底面积大的玻璃器皿要在加热时垫上陶土网，故C不正确。
D、从环保的角度，不能随意丢弃。
故选：C。
【变式2】规范的实验操作是进行科学实验的基础和保证。下列说法中，不合理的是（ ）
A．向试管中滴加液体时，胶头滴管垂悬在试管口上方
B．实验室制取CO2时，先加试剂，再检验装置气密性
C．在点燃氢气等可燃性气体前，一定要先检验其纯度
D．做铁丝在氧气中燃烧实验时，预先在集气瓶底铺一层细沙
【答案】B
【解答】解：A、使用胶头滴管滴加少量液体时，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，故选项实验操作正确。
B、实验室制取CO2时，组装好装置后，然后再装入试剂，更换部分仪器而浪费试剂。
C、为防止发生爆炸，一定要先检验其纯度。
D、铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙。
故选：B。
【变式3】在收集氢气、检验氢气纯度的实验操作中，不正确的是（ ）
A．用排水法收集一试管气体
B．用拇指堵住试管口，管口向上，靠近火焰，移开拇指点火
C．如果听到的声音很小，表示气体较纯
D．如果听到尖锐的爆鸣声，可直接用排水法收集一试管氢气，再进行检验
【答案】B
【解答】解：检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，如果听到尖锐的爆鸣声，需要再收集，直到听到很小的响声。
故选：B。
题型11 氢气的用途和氢能的优缺点
【典例1】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．甲烷C．酒精D．石油
【答案】A
【解答】解：A、氢气燃烧热值高，对环境无污染；
B、甲烷燃烧会产生二氧化碳，对环境有污染；
C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物，故不符合题意；
D、石油燃烧会产生一氧化碳和二氧化硫等多种污染物，故不符合题意。
故选：A。
【变式1】下列有关燃料与能源的说法正确的是（ ）
A．石油是一种清洁能源
B．煤是一种可再生能源
C．发现燃气泄漏后应立即打开排气扇通风
D．氢气是一种理想的高能燃料
【答案】D
【解答】解：A、石油燃烧会产生污染物，故A错误；
B、煤是古代植物经过长期地质作用行成的，媒属于不可再生能源，故B错误；
C、燃气具有可燃性，打开排气扇可能产生火花，故C错误；
D、氢气燃烧只生成水，无污染，故D确。
故选：D。
【变式2】物质的性质决定用途。下列物质性质与用途的对应关系正确的是（ ）
A．氢气沸点低，可用于填充气球
B．氧气能够支持呼吸，可用于医疗急救
C．稀有气体化学性质稳定，可用于航标灯
D．氮气无色无味，可用于充入食品包装防腐
【答案】B
【解答】解：A、氢气可用于填充气球是因为其密度小，故A选项对应关系错误。
B、氧气能支持呼吸，帮助病人补充氧气，故B选项对应关系正确。
C、稀有气体用于航标灯是因为其通电时能发出不同颜色的光，故C选项对应关系错误。
D、氮气用于充入食品包装防腐是因为其化学性质稳定，而非无色无味。
故选：B。
【变式3】化学在解决与资源、能源、材料、环境等相关问题中起重要作用，下列有关说法不正确的是（ ）
A．冬季烧煤取暖时，在房间里放一盆水可以防止CO中毒
B．大力植树造林，严禁乱砍滥伐，有利于减缓温室效应
C．农业上改漫灌为喷灌或滴灌，有利于保护水资源
D．氢气被誉为最清洁的能源，但未能广泛使用主要是因为制取成本高，且贮存和运输困难
【答案】A
【解答】解：A、一氧化碳难溶于水，故A错误；
B、植物的光合作用能有效的吸收二氧化碳，严禁乱砍滥伐，故B正确；
C、农业上改漫灌为喷灌或滴灌，有利于保护水资源；
D、氢气的制取成本高，是其作为燃料暂时未能广泛应用的主要原因。
故选：A。
过 关 验 收
1．已知天然气（主要成分为CH4）完全燃烧生成水和二氧化碳，写出该反应的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O ；等质量的天然气消耗氧气的质量 小于 （填“大于”、“等于”或“小于”）等质量氢气消耗的氧气。氢气是一种清洁能源，氢气燃烧生成水，写出该反应的化学方程式 2H2+O22H2O 。
【答案】CH4+2O2CO2+2H2O；小于；2H2+O22H2O。
【解答】解：天然气（主要成分为CH4）完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为CH4+3O2CO2+2H2O；设甲烷，根据2H7+O22H5O、
4
1 3
CH4+2O6CO2+2H3O
16 64
1 4，可知：等质量的天然气消耗氧气的质量小于等质量氢气消耗的氧气，反应的化学方程式为8H2+O28H2O；故答案为：CH4+5O2CO2+2H2O；小于2+O32H2O。
2．“西气东输”的“气”是指 天然气 ，“低碳生活”的“碳“是指 二氧化碳或CO2 。
【答案】天然气；二氧化碳或CO2。
【解答】解：“西气东输”的“气”指的是天然气；“低碳生活”的“碳“是指二氧化碳。
故答案为：天然气；二氧化碳或CO2。
3．我国宣布将于2060年前实现碳中和目标。为此，一方面可通过植树造林等途径抵消排放的二氧化碳；另一方面可减少化石燃料 天然气 的使用比重，增大 太阳能 等其他能源的使用；其中氢燃料电池所发生的化学反应类似于氢气燃烧，该反应的化学方程式 2H2+O22H2O 。
【答案】天然气；太阳能；2H2+O22H2O。
【解答】解：常见的化石燃料有煤、石油，增大太阳能等新能源的使用可以减少化石燃料的使用，化学方程式为2H2+O82H2O，故答案为：天然气；2H2+O28H2O。
4．认真阅读下列材料，回答有关问题。
天然气不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。经过多年努力，我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。
方法一：煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二：开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”
方法三：开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，但可燃冰一旦离开海床便会迅速分解，容易发生井喷意外，引发海底塌方，导致大规模海啸
（1）方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用 甲烷化催化剂 。
（2）从物质分类角度分析，方法二中的煤层气属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】（1）甲烷化催化剂；
（2）混合物。
【解答】解：（1）由题干信息可知，在高温，一氧化碳，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用甲烷化催化剂。
（2）煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，属于混合物。
故答案为：
（1）甲烷化催化剂；
（2）混合物。
5．环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
（1）化石燃料主要包括煤、 石油 和天然气。
（2）氢氧化锂（LiOH）与二氧化碳反应生成碳酸锂和水，化学方程式为 2LiOH+CO2＝Li2CO3+H2O 。
（3）汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮在催化剂作用下转化为氮气和二氧化碳，化学方程式为 。
【答案】（1）石油；
（2）2LiOH+CO2＝Li2CO3+H2O；
（3）。
【解答】解：（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气；
（2）氢氧化锂（LiOH）与二氧化碳反应生成碳酸锂和水，化学方程式为：2LiOH+CO2＝Li6CO3+H2O；
（3）一氧化碳和一氧化氮在催化剂作用下转化为氮气和二氧化碳，化学方程式为：。
故答案为：（1）石油；
（2）2LiOH+CO5＝Li2CO3+H5O；
（3）。
6．如图展示了家用燃料的变迁，根据图片回答相关问题。
（1）“木柴燃烧时需要架空”“煤制成蜂窝状”的目的是 增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分 。
（2）写出天然气（主要成分是CH4）燃烧的化学方程式： CH4+2O2CO2+2H2O 。
（3）分析家用燃料的变迁并预测未来燃料应具有的特点 家用燃料朝着便捷、环保、高效的方向发展，未来燃料应具备清洁、安全、热值高等特点 （至少写出一点）。
【答案】（1）增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分；
（2）CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）家用燃料朝着便捷、环保、高效的方向发展，未来燃料应具备清洁、安全、热值高等特点。
【解答】解：（1）“木柴燃烧时需要架空”“煤制成蜂窝状”的目的是增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分。
（2）甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为CH4+2O6CO2+2H6O。
（3）由图可知，家用燃料经历了木柴、液化石油气，木柴使用不方便，蜂窝煤会产生一氧化碳，液化石油气使用便捷，条燃气的主要成分是甲烷，属于较清洁能源，燃料由固态变为气体，故家用燃料朝着便捷、高效的方向发展、安全。
故答案为：（1）增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分；
（2）CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）家用燃料朝着便捷、环保，未来燃料应具备清洁、热值高等特点。
7．2017年5月18日10时，我国首次海域天然气水合物（又称“可燃冰”）试采成功。其主解后可释放出约0.8立方米的水和164立方米的天然气。可燃冰燃烧污染却又比煤、石油小，其形成过程属于 化学 变化，甲烷属于 纯净物 （纯净物、混合物），其燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O 。
【答案】化学；纯净物；CH4+2O2CO2+2H2O。
【解答】解：“可燃冰”可成为未来的新能源，其形成过程有生成新物质；甲烷是一种物质，甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水4+2O3CO2+2H2O。
故答案为：化学；纯净物4+2O3CO2+2H4O。
8．人类对燃料使用的变革预示着文明的进步。
青铜雁鱼灯是西汉著名的环保台灯，造型及其工作原理如图1所示。
（1）雁鱼灯的灯罩可自由开合。当看到有大量黑烟产生时，应 扩大 （选填“扩大”或“减小”）进风口从而促进燃料充分燃烧；使用完毕后将灯罩合住即可将其熄灭，其灭火原理是 隔绝氧气（或空气） 。
明朝《天工开物•作咸》记载火井制盐过程如图2所示。
（2）火井燃烧的是天然气，天然气充分燃烧的化学方程式为 。
（3）北京冬奥会火炬使用的燃料是氢气。气体可被压缩储存，从微观角度解释其原因 分子之间有间隔，受到压力时，分子间的间隔变小 。
氨能被称为“氢能2.0”，预计在2030年后逐步应用，“未来工业氨循环”如图3所示。
（4）写出图中NH3燃烧的化学方程式 。 。
【答案】（1）扩大；隔绝氧气（或空气）；
（2）；
（3）分子之间有间隔，受到压力时，分子间的间隔变小；
（4）。
【解答】解：（1）有大量黑烟产生，说明燃料燃烧不充分，能增加氧气的量；将灯罩合住熄灭灯火，使燃烧无法进行；
（2）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水；
（3）从微观角度看，气体可被压缩储存，气体分子间的间隔较大，分子间的间隔变小，便于储存；
（4）由图3可知，NH6燃烧生成氮气（N2）和水（H2O），化学方程式为。
故答案为：（1）扩大；隔绝氧气（或空气）；
（2）；
（3）分子之间有间隔，受到压力时；
（4）。
9．阅读下列材料，完成6∼7题：
“可燃冰”是天然气（主要成分是甲烷）在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。我国的“可燃冰”开采技术处于世界先进水平。
下列有关天然气的说法不正确的是（ ）
A．天然气属于可再生能源
B．天然气燃烧时放出热量
C．使天然气充分燃烧需要提供足够的空气
D．天然气与空气混合后遇到明火，可能会发生爆炸
【答案】A
【解答】解：A、天然气是古代海洋生物的遗体经若干年复杂的变化形成的，不可再生；
B、天然气燃烧放出热量。
C、使天然气充分燃烧需要提供足够的空气；
D、然气与空气混合后遇到明火，故正确；
故选：A。
10．浩如烟海的中国古籍中记载了许多化学知识，展示了中国古代人民的智慧。
（1）《汉书》记载：“高奴县有洧水，可燃”，“洧水”中含有石油 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）《三国志》中有“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中……盖放诸船，悉延烧岸上营落”的描述。从燃烧的条件分析，“薪草”属于 可燃物 。“时风盛猛”所体现的促进燃烧的方法是 提供充足的氧气 。
【答案】（1）不可再生；
（2）可燃物；提供充足的氧气。
【解答】解：（1）石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充。
（2）从燃烧的条件分析，“薪草”具有可燃性；“时风盛猛”能加速空气流通，从而促进燃烧。
故答案为：（1）不可再生；
（2）可燃物；提供充足的氧气。
11．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国为担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动。
任务一：调查碳排放
（1）调查发现，全社会的碳排放80%以上来自能源活动。将化石能源转化为清洁能源、开发可再生能源等为能源利用开辟了新途径。请列举一种可再生能源： 风能（答案不唯一） 。
任务二：探究碳固定
Ca（OH）2吸收CO2可以“固碳”。为了探究CO2浓度对固碳速率的影响，小组同学将Ca（OH）2粉末与少量蒸馏水混合均匀，压制成形状一样的固碳样品块，在相同条件下进行实验
（2）Ca（OH）2“固碳”的原理为 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O （用化学方程式表示）。
（3）由上图曲线得出的结论是 其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”），CO2浓度越高 ，固碳速率越大。
任务三：计算碳转化
我国科学家利用CO2直接合成乙醇（C2H5OH）的研究已取得重大突破，其反应的化学方程式为：2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
（4）用上述方法处理44kgCO2，完全转化生成乙醇（C2H5OH）的质量为？（根据化学方程式计算，写出计算过程）
【答案】（1）风能（答案不唯一）；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”），CO2浓度越高；
（4）23 kg。
【解答】解：（1）目前正在开发和利用的可再生能源有：风能、太阳能；
（2）氢氧化钙“固碳”的原理为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）由图可知，其他条件相同时，二氧化碳浓度越高，则固碳速率越大；
（4）设生成乙醇的质量为x
2CO8+6H2C7H5OH+3H3O
88
44kg x
x＝23kg
答：处理 44 CO2，生成乙醇的质量为23 kg。
故答案为：（1）风能（答案不唯一）；
（2）CO2+Ca（OH）3＝CaCO3↓+H2O；
（3）其他条件相同时，50～300s内或（实验研究范围内”）8浓度越高；
（4）23 kg。
12．《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。
（1）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和 天然气 等。写出甲烷完全燃烧的化学方程式 。
（2）煤燃烧时排放出的硫和氮的氧化物，这些气体会导致形成酸雨。为了保护环境，发展促进新能源的开发利用 ABC （填序号）。
A．潮汐能
B．太阳能
C．风能
（3）家用燃气的火焰有时呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质的原因是燃气不充分燃烧，这时应将空气进风口 调大 （选填“调大”或“调小”）。
（4）将4.6g乙醇在密闭的容器内与氧气反应，产物为CO、CO2和H2O，冷却至室温后，测得混合气体中碳、氧元素的质量比为3：7 8.8 g。
【答案】（1）天然气；。
（2）ABC。
（3）调大。
（4）8.8。
【解答】解：（1）化石燃料包括煤、石油和天然气等，反应的化学方程式为：。
（2）新能源指的是污染少，比较环保的新型能源、风能、潮汐能。
（3）家用燃气的火焰有时呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质的原因是燃气不充分燃烧造成的，可以通过增大氧气浓度。家用燃气不充分燃烧时，以增加单位时间内的氧气量。
（4）4.6g乙醇中碳元素质量为：，氢元素质量为：，则混合气体中碳元素质量为2.4g，又由于混合气体中碳，则氧元素质量为，生成的水的质量为，反应前后物质的总质量不变。
故答案为：（1）天然气；。
（2）ABC。
（3）调大。
（4）3.8。
13．【科普阅读】
可燃冰（CH4•nH2O）外观像冰，主要含甲烷水合物（由甲烷分子和水分子构成），还含少量二氧化碳等气体。
可燃冰的形成要满足三个条件：
（1）温度不能太高；
（2）压力要足够大；
（3）要有甲烷气源。
在上述三个条件都具备的情况下，天然气可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。
可燃冰具有热值高、储量丰富等优点，因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料，可制备炭黑、乙炔等。
2017年我国在南海海域成功试采可燃冰，走在世界前列，对保障我国能源安全、优化能源结构具有重要意义。回答下列问题：
（1）当今世界能源储量最丰富的是 可燃冰 。
（2）可燃冰属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”），形成的适宜条件是 B 。
A.高温高压
B.低温高压
C.低温低压
（3）可燃冰有望成为未来新能源的原因是 热值高、储量丰富 ，请你再说出一种新能源： 太阳能（合理即可） .
（4）下列属于温室气体的是 ACDE 。
A.甲烷
B.二氧化硫
C.一氧化二氮
D.臭氧
E.二氧化碳
（5）可燃冰分离产生的CH4除了作燃料外还可用于 制备炭黑（合理即可） （写一条）。
【答案】（1）可燃冰。
（2）混合物；B。
（3）热值高、储量丰富；太阳能（合理即可）。
（4）ACDE。
（5）制备炭黑（合理即可）。
【解答】解：（1）根据当今世界能源储量对比图可知，目前世界上储量最丰富的能源是可燃冰。
（2）可燃冰主要含甲烷水合物，还含少量二氧化碳等气体，属于混合物、压力要足够大，可知适宜条件是低温高压；B。
（3）文中提到可燃冰具有热值高、储量丰富等优点；新能源是指在新技术基础上，如太阳能、地热能等、储量丰富。
（4）温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体、二氧化碳，甲烷，一氧化二氮，而二氧化硫不是温室气体。
（5）根据文中信息，甲烷还是重要的化工原料、乙炔等，还可用于制备炭黑或制备乙炔等。
14．如图是实验室制取氢气。
（1）写出实验室制取氢气的化学方程式及其基本反应类型 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 、 置换反应 。
（2）若要收集干燥的氢气，应采用什么方法？ 向下排空气法 。
【答案】（1）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；置换反应；
（2）向下排空气法。
【解答】解：（1）实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气2SO4＝ZnSO4+H2↑，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应；
（2）排空气法收集的气体较排水法干燥，氢气密度比空气小，应采用向下排空气法。
故答案为：（1）Zn+H2SO8＝ZnSO4+H2↑；置换反应；
向下排空气法。
15．规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是（ ）
A．点燃酒精
B．量取液体
C．检验氢气纯度
D．用橡胶塞塞住试管
【答案】C
【解答】解：A、使用酒精灯时要注意“两查、一不可”，故选项实验操作错误。
B、量取液体读数时，图中俯视刻度。
C、检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，氢气的密度比空气的小，松开拇指点火，表明氢气不纯，再检验，才表明氢气已经纯净。
D、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，以免压破试管，故选项实验操作错误。
故选：C。
16．下列有关实验操作中“先”和“后”的说法不正确的是（ ）
A．给试管里的固体药品加热时，先均匀加热后集中加热
B．点燃氢气等可燃性气体前一定要先检验其纯度，验纯后才能点燃
C．用滴管取细口瓶内的液体时，先捏紧胶头，排出里面的空气，后伸入液体中吸取
D．高锰酸钾加热制备氧气，先装药品，后检查装置气密性
【答案】D
【解答】解：A、给试管里的固体药品加热时，以防止试管底部受热不均匀造成炸裂。
B、点燃氢气等可燃性气体前一定要先检验其纯度，以防止发生爆炸。
C、用滴管取细口瓶内的液体时，排出里面的空气，故选项说法正确。
D、实验室制取氧气时，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，以避免装入药品后发现装置气密性不好，故选项说法错误。
故选：D。
17．2025年亚冬会的主火炬燃料为天然气，点燃天然气之前一定要 验纯 。若一定质量的天然气充分燃烧，生成7g一氧化碳和36g水，则其生成二氧化碳的质量是 33 g。
【答案】验纯；33。
【解答】解：天然气作为可燃性气体，为了预防爆炸。根据质量守恒定律、个数。生成水中氢元素质量与甲烷中氢元素质量相等，化合物中元素质量＝化合物质量×该元素的质量分数×100%＝4g。甲烷中碳，已知氢元素质量为7g，一氧化碳中碳元素的质量7g×，因为甲烷中碳元素质量为12g，所以二氧化碳中碳元素的质量为：12g−3g＝8g，9g＝x×。
故答案为：验纯；33。
18．在化学实验操作中，一定要注意实验的安全。
（1）点燃氢气前一定要进行什么操作？
（2）铁丝在氧气中燃烧实验时，在集气瓶中放少量水。写出反应的化学方程式。
【答案】（1）检验氢气的纯度；
（2）3Fe+O2Fe3O4。
【解答】解：（1）可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，氢气属于可燃性气体，点燃氢气之前必须检验气体的纯度；
（2）铁丝在氧气中燃烧实验时，在集气瓶中放少量水；铁丝与氧气点燃生成四氧化三铁2Fe3O4。
故答案为：（1）检验氢气的纯度；
（2）3Fe+O2Fe8O4。
19．如图所示，科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，下列说法不正确的是（ ）
A．氢气作燃料的优点是燃烧热值高，产物无污染
B．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑+O2↑
C．燃料电池可以将化学能转化为电能
D．光照条件下分解水，急待解决的问题是寻找合适的催化剂
【答案】B
【解答】解：A．氢气作燃料的优点是燃烧热值高，无污染；
B．该循环体系中水生成氢气和氧气的过程中反应条件为光分解催化剂和光照，故错误；
C．化学电池是将化学能转化成电能的装置；
D．现在氢能源作为人类理想中的能源大量使用还需解决合适的光照条件下分解水的催化剂，故正确。
故选：B。
20．物质的用途与性质对应关系不合理的是（ ）
A．氢气用作燃料——可燃性
B．稀有气作保护气——通电可发光
C．活性炭除异味——吸附性
D．氦气作探空气球——密度小且稳定
【答案】B
【解答】解：A、氢气作燃料是利用氢气的可燃性，选项正确。
B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，而作保护气是利用其化学性质稳定。
C、活性炭有疏松多孔的结构，能吸附色素和异味
D、氦气化学性质稳定，用于探空气球。
故选：B。
21．下列有关化学反应与能量的说法，错误的是（ ）
A．化学反应一定伴随着能量变化
B．化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．“可燃冰”外观像冰，但不是冰
D．氢气是最理想的清洁、高能燃料
【答案】B
【解答】解：A.化学反应过程中，有旧分子的拆分和新分子的重新合成，故A正确；
B.化学反应中不只有燃烧反应才能放出热量，如酸碱中和反应也放热；
C.“可燃冰”是甲烷和水在低温高压条件下形成的甲烷水合物，冰是水的固体形态，故C正确；
D.氢气燃烧只生成水，且热值高、高能燃料。
故选：B。
22．燃料电池汽车是指以可燃物与助燃剂为原料，在电池装置中反应产生直流电，依靠电机驱动的汽车。如图是某氢氧燃料电池工作原理示意图（ ）
A．氢氧燃料电池中发生的反应与电解水相同
B．参加反应的两种分子的质量比为2：1
C．氢氧燃料电池将化学能转化为电能
D．该电池的燃料氢气来源广泛、价格低廉、易于储存
【答案】C
【解答】解：A、由氢氧燃料电池工作原理示意图可知，电解水是在通电条件下，故A错误；
B、由氢氧燃料电池工作原理示意图可知，故B错误；
C、由氢氧燃料电池工作原理示意图可知，故C正确；
D、氢气是气体，有可燃性，故D错误。
故选：C。
23．2020年6月23日，“北斗三号”收官之星发射成功，标志着我国北斗信号实现全球覆盖。发射用的火箭燃料之一为液氢（ ）
A．热值高，推力大
B．贮存、运输和加注都容易
C．绿色无污染
D．反应方程式是2H2+O22H2O
【答案】B
【解答】解：A、氢气燃烧时放热多，热值高；
B、由于氢气燃烧或使用时；并且氢气的熔点和沸点较低，故选项错误；
C、氢气燃烧后的产物是水，故选项正确；
D、氢气燃烧即氢气与氧气在点燃的条件下生成水；
故选：B。
24．燃料的合理利用与开发至关重要。
（1）目前，人类以化石燃料为主要能源。煤、 石油 和天然气是常见的化石燃料。
（2）汽车尾气中的主要污染物有一氧化碳、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。下图表示在催化剂作用下，将尾气中的一氧化碳和二氧化氮转化为无毒气体的微观反应示意图。
该反应的化学方程式为 。
（3）氢气作为新能源的优点是 氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染/燃烧热值高 （写一点即可）。目前氢能源还未广泛使用，原因之一是制取成本高，请写出实验室制取氢气的化学方程式 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 。
【答案】（1）石油；
（2）；
（3）氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染/燃烧热值高；Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
【解答】解：（1）煤、石油和天然气是常见的化石燃料；
（2）由微观示意图可知，该反应为一氧化碳与二氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气；故答案为：；
（3）氢气作为新能源的优点是氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染；实验室制取氢气的原理是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气2SO4＝ZnSO6+H2↑；故答案为：氢气燃烧的产物只有水；Zn+H2SO2＝ZnSO4+H2↑。
25．2020年12月17日，我国自主研发设计的嫦娥五号探测器完成月球采样，顺利返回地球。
（1）嫦娥奔月“氢”相助。探测器用长征五号运载火箭发射，火箭的芯一级和芯二级采用液氧液氢发动机，氧气常通过分离液态空气法获得 物理 变化。液氢作火箭燃料的优点是 无污染，发热量高 。
（2）月面起飞入史册。偏二甲肼与四氧化二氮为探测器提供动力，偏二甲肼（C2H8N2）与N2O4发生反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4X，则X的化学式为 H2O 。
（3）九天云外揽月回。月壤中含有丰富的氦﹣3，氦﹣3原子的质子数为2，中子数为1 2 。
【答案】（1）物理；无污染，发热量高；
（2）H2O；
（3）2。
【解答】解：（1）空气中含有氧气，氧气通过分离液态空气法获得，没有生成新物质；氢气燃烧产物为水，且发热量高，发热量高；
（2）偏二甲肼（C2H8N7）与N2O4发生反应的化学方程式为C5H8N2+7N2O47N2↑+2CO4↑+4X，反应前有2个碳原子、7个氮原子和8个氧原子、6个氮原子和4个氧原子，则X为H2O；
（3）原子中质子数＝核外电子数，氦﹣3原子的质子数为3。
故答案为：（1）物理；无污染；
（2）H2O；
（3）2。
26．兴趣小组在开展“家用燃料变迁”的项目式学习，查询资料后绘制了家用燃料变迁图。
（1）煤属于不可再生能源，为使煤充分燃烧，可采取的措施是什么？（写出一种即可）
（2）天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式是什么？
（3）目前化石能源面临枯竭的危险。开发和利用新能源成为人类迫切的需求。氢气作为能源，受到越来越多的关注，其优点是什么？
【答案】（1）将煤粉碎或通入足量空气
（2）CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染，且燃烧热值高。
【解答】解：（1）促进燃烧的方法：增大可燃物与氧气的接触面积或增大氧气的浓度，为使煤充分燃烧；
（2）甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O4CO2+2H2O；
（3）氢气作为能源的优点是：氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染。
故答案为：（1）将煤粉碎或通入足量空气
（2）CH4+2O2CO2+2H5O；
（3）氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染。
27．请用所学的化学知识解释下列问题。
（1）氢气作为能源，被认为是理想的清洁、高能燃料。
（2）“钻木”可“取火”。
【答案】（1）氢气燃烧产物是水，无污染，燃烧热值高等；
（2）摩擦生热，温度升高达到木头的着火点，从而使其燃烧。
【解答】解：（1）氢气可以用水做原料来制取，地球上水资源丰富；燃烧相同质量的氢气和汽油，氢气的燃烧热值高，不污染环境、高能燃料。
（2）钻木取火，是因为钻木头时，内能增大，当温度达到木头的着火点时。
故答案为：
（1）氢气燃烧产物是水，无污染；
（2）摩擦生热，温度升高达到木头的着火点。题型1 电解水实验
题型2 微粒观点及模型图的应用
题型3 燃烧与燃烧的条件
题型4 化石燃料及其综合利用
题型5 石油加工的产物
题型6 常用燃料的使用与其对环境的影响
题型7 常见能源的种类、能源的分类
题型8 资源综合利用和新能源开发
题型9 氢气的制取、收集与检验
题型10 氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯
题型11 氢气的用途和氢能的优缺点
解｜题｜知｜识
电解水实验如图所示：
1．实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直流电源．
2．实验过程及现象：按照上面的实物图所示，连接好装置．为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）．闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2．（氧气的密度为1.429g/mL，氢气的为0.089g/mL；通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1，氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1）．可简单概括为：“正氧负氢1：2，质量比为8：1”．
3．该实验结论或推论有：
（1）水由氢、氧两种元素组成．
（2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，两气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1．
（3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．该反应的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑．
（4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变．
（5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分．
（6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）
（7）分子是保持物质化学性质的最小粒子．
（8）原子是化学变化中的最小粒子．
（9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成．
（10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成．
（11）水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的单质．
（12）该实验中发生的化学反应属于分解反应．
4．电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2，其原因主要有如下三个：（1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的．由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于1：2．（2）电极的氧化造成的．当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2．（3）电极产生副反应等造成的．如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有下列副反应发生：H2SO4＝H++，在阴极：2H++2e＝H2；在阳极：2﹣2e＝H2S2O8（过二硫酸），H2S2O8+H2O＝H2SO4+H2SO5（过一硫酸），H2SO5+H2O＝H2O2+H2SO4；生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气．从而使生成的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于1：2．
克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些．或者事先将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的，等等．
解｜题｜知｜识
微粒观点的应用就是从物质的微粒性角度来分析解决实际问题．也就是，运用分子、原子或离子等微观粒子的知识来分析解释实际问题．例如，水受热变成了水蒸气，是由于水受热时，水分子获得的能力大，运动加剧，分子间隔逐渐变大，从而使水由液态变成了气态．
而模型图的应用是指把看不见的、抽象的微观粒子，用能够看到的模型图的形式形象展现出来，以便用来解释抽象的概念、化学反应或实际问题等．例如，分析图1中的模型图可知：（1）A表示的是某种原子（因为原子模型之间没有连接起来）；当该原子是能够直接物质的原子（即金属元素的原子、稀有气体元素的原子和能够构成固态非金属的非金属元素的原子）时，该图还能表示由这种原子直接构成的单质．（2）B表示的是由同种原子构成的分子（因为原子模型之间连接起来了，即原子结合构成了分子），还表示由该分子构成的单质．（3）C表示的是由不同种原子构成的分子，还表示由该分子构成的化合物．（4）D表示的是两种由同种原子构成的不同的分子，还表示由这两种分子构成的混合物．（5）原子模型之间没有连接起来的表示是原子；原子模型之间连接起来的表示是分子（即原子结合构成了分子）．（6）单质是只含有一种原子或分子（指由同种原子构成的）的物质；化合物是只含有一种分子（指由不同种原子构成的）的物质；混合物是含有多种分子的物质．又如，分析图2中的模型图可知：（1）2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子．（2）参加反应的甲物质属于化合物，反应生成的丙物质和乙物质都属于单质．（3）该反应中原子的种类发生了改变．（4）根据质量守恒定律可推知，1个乙分子中含有2个A原子．（5）甲、乙、丙的化学式分别是BA3（或A3B）、A2和B2．（6）该反应的化学方程式是2BA3（或A3B）＝B2+3A2（由于不知条件和物质的状态，所以暂时不够全面）．（7）该反应的类型是分解反应．

解｜题｜知｜识
燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应．燃烧的条件如图所示：；
一共有三个：（1）可燃物；（2）氧气（或空气）；（3）温度达到着火点．
解｜题｜知｜识
化石燃料亦称矿石燃料，它们是古代生物遗体在特定地质条件下经过一系列复杂变化形成的复杂的混合物．如图所示：
．
化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源．它们都是不可再生资源．它们的具体情况分别是：
1．煤是复杂的混合物，主要含有碳元素．将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量．此外，煤中还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）．
2．石油也是混合物，主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素．石油的化学成分随产地的不同而不同．从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种黑色或深棕色不溶于水的黏稠状液体，密度比水的稍小．如图所示：
．
3．天然气也是混合物，在有石油的地方，一般都有天然气存在．天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷．
另外，科学家发现海底埋藏着大量的可燃烧的“冰”﹣﹣“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），可能成为未来的新能源，但目前开采在技术上还存在困难．因为可燃冰埋藏于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重．但是已经发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，它将成为替代化石燃料的新能源．
化石燃料的主要用途如图所示：
；
它们的综合利用分别如下：
煤的综合利用：为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等．其中，焦炉煤气（主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳及其他气体）可作为洁净的生活燃气和化工原料；粗氨水可用于制化肥；焦炭可冶炼金属（如炼铁等）、制水煤气、做电极等；黑糊糊的煤焦油也是个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合物，又进一步制成了各种有用的物质，如染料、炸药、农药、药物、化肥、涂料和塑料等．如图所示：
．
2．石油的综合利用：将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可以得到溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品，如图所示：
；
从而使石油得到综合利用．例如，人们常利用液化石油气、汽油、煤油、柴油等的燃烧，给工厂、农村、汽车和家庭生活等提供了所需要的动力和热量．又如，化学科技工作者设法把燃料油中较大的分子裂解成含二个、三个、四个碳原子等的小分子，然后把它们加工制成各种产品，像塑料、合成纤维、合成橡胶、药物、农药、炸药、化肥、染料、洗涤剂等．这就是20世纪兴起的综合利用石油产品的工业﹣﹣石油化工，它已经并正在为满足和丰富人类的物质需要作出贡献．如图所示：
．
3．天然气的综合利用：在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气．如图所示：．
把秸秆、杂草、人畜、粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷．在我国农村，利用沼气可解决生活燃料问题．如图所示：．
天然气除主要用作燃料外，也用于制造化工原料、化肥和炭黑等．
解｜题｜知｜识
石油加工的产物是：将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可以得到溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品，如图所示：
．
解｜题｜知｜识
常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然气等化石燃料的使用，以及乙醇和氢气等清洁燃料的使用．它们对环境的影响主要有：
1．燃烧煤对环境的影响：由于其中含有硫、氮等元素，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物．这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨．还有，燃烧排放出的烟尘和燃烧不充分时产生的一氧化碳、一氧化氮等也都会污染空气．
2．燃烧汽油或柴油对环境的影响：目前，多数汽车、摩托车等机动车使用的燃料是汽油或柴油．它们燃烧时产生的一些物质会随着尾气直接排放到空气中，对空气造成污染．尾气中的主要污染有一氧化碳、未经燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等．
3．燃烧天然气或乙醇对环境的影响：目前，城市的一些汽车已改用压缩天然气（CNG）等作燃料，以减少其尾气对空气的污染．还有，车用乙醇汽油在一些国家已成功使用多年，目前在我国也越来越受到重视．因为使用使用车用乙醇汽油不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产．这些燃料的使用相对来说，确实是减少了对空气的污染；可是它们燃烧生成的二氧化碳虽然不污染空气，但是容易导致温室效应．
4．燃烧氢气对环境来说，是最清洁的燃料．氢气作为燃料，可以说是理想的可再生能源．因为它具有三个优点：（1）氢气燃烧时放出的热量约为同质量汽油的三倍（即热值高），常用作火箭、宇宙飞船的燃料；（2）氢气燃烧后的产物是水，不污染环境（即产物无污染）；（3）氢气可以不断地以水为原料制取（即来源广）．
解｜题｜知｜识
资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面：
1．在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系．加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，完善油气管网，扩大油气战略储备；发展海洋经济，坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力．科学规划海洋经济发展，发展海洋油气等产业，合理开发利用海洋资源，保护海岛、海岸带和海洋生态环境；培育发展战略性新兴产业，强化核心关键技术研发，积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益．
2．在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出，要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化．要大力发展循环经济，加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系，推进资源再生利用产业化；加强资源节约和管理．落实节约优先战略，全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理．
3．在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等．这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染．如图所示：．
解｜题｜知｜识
氢气的制取包括实验室制取和工业制取两种方法．在实验室里，常用锌与稀硫酸反应来制取氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
制取氢气的简易装置（即固液常温型的发生装置）为：；
制取氢气一般装置（即固液常温型的发生装置）为：．
制取氢气的操作步骤和注意点分别是连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性；详见4K：检查装置的气密性）→加（加入固体药品；详见48：固体药品的取用）→倒（倒入液体药品；可参见49：液体药品的取用，但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，试管的底部要与铁架台的底座接触，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省）→收集（既可用排水法，也可用向下排空气法；前者要事先装满水，收集满氢气后，在水下盖好取出并倒放；后者要将导管伸到试管的底部，并使收集收集稍稍推延）．
工业上制取氢气，常采用电解水的方法、天然气催化分解法和水煤气转换法等．其中，电解水制得的氢气纯度最高（可达99.5%～99.8%）．电解水的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑．
氢气的检验方法是用试管收集一试管氢气，然后用燃着的木条放到试管口，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色（如气体量少，可能会发出爆鸣声．谨记不纯的氢气，引燃会发生爆炸，从而引发一些事故；因此使用氢气前，一定检验其纯度），罩一个干而冷的烧杯时，烧杯内壁会有水雾（或水珠、水滴）生成．
编号
20mL稀硫酸的
质量分数
1g锌的
形状
0～3min产生
氢气体积/mL
①
20%
锌粒
31.7
②
20%
薄锌片
50.9
③
30%
锌粒
61.7
④
30%
薄锌片
79.9
解｜题｜知｜识
氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯，由于氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的在空气中燃烧时容易发生爆炸现象，导致一些实验事故的意外发生；所以使用氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体时，一定要检验它们的纯度．下面就以氢气的验纯为例，将验纯的实验操作及现象介绍如下：
如图所示：；用排气法收集一试管氢气，用拇指堵住管口，移近火焰，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，直到响声很小，才表明氢气纯净．如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应该用拇指堵住试管口一会儿，使试管内可能尚未熄灭的火焰因缺氧而熄灭（以防尚未熄灭的氢气火焰点燃氢气发生器里尚混有空气的氢气，使氢气发生器发生爆炸），然后才能再收集氢气（或另取一试管收集）．收集好后，再用拇指堵住试管口移近火焰再移开，看是否有“噗”声，直到试验表明氢气纯净为止．
解｜题｜知｜识
氢气的用途主要有充灌探空气球（利用氢气密度比空气的小，是相同条件下密度最小的气体）、高能燃料（利用氢气与氧气或空气反应）、氢氧焰焊接或切割金属（利用氢气与氧气或空气反应）、制盐酸（利用氢气与氯气反应）、合成氨（利用氢气与氮气反应）、制备金属材料（用氢气还原三氧化钨）和单晶硅（用氢气与四氯化硅反应）等．
氢能的优缺点分别是：
1．氢气作为燃料有许多其他燃料所不及的优点．首先，氢气可以用时作原料来制取（即来源广）．其次，氢气燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的三倍（即热值高），常用作火箭、宇宙飞船的燃料．第三，氢气作为燃料最大的优点就是它燃烧后的产物是水，不污染环境（即产物无污染）．
2．氢能的缺点是：（1）利用电解水等方法制取氢气的成本高，解决如何廉价、大量地制备氢气（如利用太阳能和催化剂来分解水等）还有待于进一步研究．（2）由于氢气燃烧或使用时，容易发生爆炸现象；并且氢气的熔点（﹣259℃）和沸点（﹣252℃）很低，这些都导致如何安全使用、贮存和运输氢气等成了问题．所以，目前暂时还不能广泛使用．不过，随着科技的发展，氢气终将会成为主要的能源之一．