题目
化石能源是目前应用最广泛的能源，但其储量有限，不可再生。《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、低碳转型。% 79-|||-7% 31%-|||-24%-|||-26%-|||-2030年-|||-石油-|||-% 天然气-|||-27% 煤炭-|||-7% 水电-|||-18% 27% 核电-|||-其他可再生能源-|||-2050年 (太阳能、风能等)-|||-2015年-|||-图甲-|||-H2O、CO2 燃料-|||-e-|||-光子晶体-|||-图乙 图丙由图甲可见，太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如，通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH（甲醇）等太阳能燃料，如图乙。随着科技的进步，能源将得到更充分的利用。例如，利用照明灯、人体散发的热量灯生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋/纤维素复合热点薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电（如图丙）。在新能源的开发和利用中，氢能是未来最理想的新能源，2020年4月发布的能源法征求意见稿里，氢能首次被列入我国能源体系。2022年北京冬季奥运会将使用氢能源交通，有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。依据文章内容回答下列问题。（1）比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源，所占比例降低的是 ____ 。（2）H2O、CO2转化得到的太阳能燃料的过程属于 ____ （填“物理”或“化学”）变化。（3）碲化铋中碲（Te）元素、铋（Bi）元素的化合价分别为-2价、+3价，则碲化铋的化学式为 ____ 。（4）氢气的制取、储存和利用越来越受到人们的关注。Ⅰ．氢气的制备①铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制取氢气，其中涉及的反应有：6ZnFe2O4(underline(;1200℃;))/(}6ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2Ofrac(underline{;700℃;)){}3ZnFe2O4+H2↑该循环制氢中不断消耗的物质是 ____ 。②水热分解可得氢气，高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图1所示。图中曲线A、B对应的微粒依次是 ____ （填符号）。% 79-|||-7% 31%-|||-24%-|||-26%-|||-2030年-|||-石油-|||-% 天然气-|||-27% 煤炭-|||-7% 水电-|||-18% 27% 核电-|||-其他可再生能源-|||-2050年 (太阳能、风能等)-|||-2015年-|||-图甲-|||-H2O、CO2 燃料-|||-e-|||-光子晶体-|||-图乙 图丙Ⅱ．氢能的应用③氢能在燃料电池中有着较高的地位。图2所示为氢燃料电池的工作原理示意图。将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池中发生反应的化学方程式 ____ 。④利用“活泼金属”可以制得氢气，氢气可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有 ____ （填字母序号）。A．金属原料的成本B．生成过程中的能耗和污染C．金属的回收利用
化石能源是目前应用最广泛的能源，但其储量有限，不可再生。《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、低碳转型。
由图甲可见，太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如，通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH（甲醇）等太阳能燃料，如图乙。
随着科技的进步，能源将得到更充分的利用。例如，利用照明灯、人体散发的热量灯生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋/纤维素复合热点薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电（如图丙）。
在新能源的开发和利用中，氢能是未来最理想的新能源，2020年4月发布的能源法征求意见稿里，氢能首次被列入我国能源体系。2022年北京冬季奥运会将使用氢能源交通，有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。
依据文章内容回答下列问题。
（1）比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源，所占比例降低的是 ____ 。
（2）H2O、CO2转化得到的太阳能燃料的过程属于 ____ （填“物理”或“化学”）变化。
（3）碲化铋中碲（Te）元素、铋（Bi）元素的化合价分别为-2价、+3价，则碲化铋的化学式为 ____ 。
（4）氢气的制取、储存和利用越来越受到人们的关注。
Ⅰ．氢气的制备
①铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制取氢气，其中涉及的反应有：
6ZnFe2O4$\frac{\underline{\;1200℃\;}}{}$6ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2O$\frac{\underline{\;700℃\;}}{}$3ZnFe2O4+H2↑
该循环制氢中不断消耗的物质是 ____ 。
②水热分解可得氢气，高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图1所示。图中曲线A、B对应的微粒依次是 ____ （填符号）。
Ⅱ．氢能的应用
③氢能在燃料电池中有着较高的地位。图2所示为氢燃料电池的工作原理示意图。将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池中发生反应的化学方程式 ____ 。
④利用“活泼金属”可以制得氢气，氢气可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有 ____ （填字母序号）。
A．金属原料的成本
B．生成过程中的能耗和污染
C．金属的回收利用
由图甲可见，太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如，通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH（甲醇）等太阳能燃料，如图乙。
随着科技的进步，能源将得到更充分的利用。例如，利用照明灯、人体散发的热量灯生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋/纤维素复合热点薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电（如图丙）。
在新能源的开发和利用中，氢能是未来最理想的新能源，2020年4月发布的能源法征求意见稿里，氢能首次被列入我国能源体系。2022年北京冬季奥运会将使用氢能源交通，有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。
依据文章内容回答下列问题。
（1）比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源，所占比例降低的是 ____ 。
（2）H2O、CO2转化得到的太阳能燃料的过程属于 ____ （填“物理”或“化学”）变化。
（3）碲化铋中碲（Te）元素、铋（Bi）元素的化合价分别为-2价、+3价，则碲化铋的化学式为 ____ 。
（4）氢气的制取、储存和利用越来越受到人们的关注。
Ⅰ．氢气的制备
①铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制取氢气，其中涉及的反应有：
6ZnFe2O4$\frac{\underline{\;1200℃\;}}{}$6ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2O$\frac{\underline{\;700℃\;}}{}$3ZnFe2O4+H2↑
该循环制氢中不断消耗的物质是 ____ 。
②水热分解可得氢气，高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图1所示。图中曲线A、B对应的微粒依次是 ____ （填符号）。
Ⅱ．氢能的应用
③氢能在燃料电池中有着较高的地位。图2所示为氢燃料电池的工作原理示意图。将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池中发生反应的化学方程式 ____ 。
④利用“活泼金属”可以制得氢气，氢气可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有 ____ （填字母序号）。
A．金属原料的成本
B．生成过程中的能耗和污染
C．金属的回收利用
题目解答
答案
解：（1）比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源，所占比例降低的是石油、煤炭；故填：石油、煤炭；
（2）通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH（甲醇）等太阳能燃料，该过程中有新物质生成，属于化学变化；故填：化学；
（3）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。碲化铋中碲（Te）元素、铋（Bi）元素的化合价分别为-2价、+3价，则碲化铋的化学式为Bi2Te3；故填：Bi2Te3；
（4）①该循环制氢中不断消耗的物质是水，其化学式为H2O；故填：H2O；
②由化学反应的实质可知，每个水分子会分解为2个氢原子和1个氧原子，由图可知，A的数目大于B的数目，所以图中曲线A、B对应的微粒依次是氢原子、氧原子；故填：H、O；
③氢气和氧气在催化剂的催化作用下反应生成水，化学方程式为2H2+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O；故填：2H2+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O；
④利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用等；故填：ABC。
（2）通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH（甲醇）等太阳能燃料，该过程中有新物质生成，属于化学变化；故填：化学；
（3）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。碲化铋中碲（Te）元素、铋（Bi）元素的化合价分别为-2价、+3价，则碲化铋的化学式为Bi2Te3；故填：Bi2Te3；
（4）①该循环制氢中不断消耗的物质是水，其化学式为H2O；故填：H2O；
②由化学反应的实质可知，每个水分子会分解为2个氢原子和1个氧原子，由图可知，A的数目大于B的数目，所以图中曲线A、B对应的微粒依次是氢原子、氧原子；故填：H、O；
③氢气和氧气在催化剂的催化作用下反应生成水，化学方程式为2H2+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O；故填：2H2+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O；
④利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用等；故填：ABC。