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阅读下面的文字,完成1~3题。氢能利用氢能是理想的完全无污染可再生能源,但氢能利用的最大难题之一是如何将氢以便利于机械动力系统使用的方式储存。迄今为止,还没有

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阅读下面的文字,完成1~3题。

氢能利用

氢能是理想的完全无污染可再生能源,但氢能利用的最大难题之一是如何将氢以便利于机械动力系统使用的方式储存。迄今为止,还没有一种方法能很好地解决这一问题。不过这件事最近似乎出现了转机。美国华盛顿卡内基研究所的温迪·麦克和她的同事发现,在足够高的压强下,氢分子可以压缩进用冰做的“笼子”内。

氢不像甲烷等分子较大的气体,可以“关押”在“冰笼”里,由于氢分子太小,很容易在“冰笼”内进进出出,因此难以“关押”。不过实验证明,如果压强足够高,氢分子能够成双成对或4个一组地被装进“冰笼”中。

为产生冰的“笼形物”,研究人员把氢和水的混合物加压到2000个大气压。开始时,氢和冰是分离的,且氢在冰的周由形成了气泡;但当温度冷却到零下24摄氏度时,水和氢就融合成了“笼形物”。

卡内基研究小组的成员之一霍旺冒(音译)说,一旦“笼形物”形成,就能用液氮作为冷却剂在较低压强下储存氢。目前,在l大多数情况下,氢能汽车必须用液态氢,而液态氢必须在零下235摄氏度的极低温下保存,这就需要复杂昂贵的液氢冷却系统;相反,液氮是便宜且取之不尽的冷却剂。同时,液氮对环境也不会造成污染。因此,用液氮储存氢具有良好的发展前景。

用“冰笼”储存氢作为能源,燃烧后的唯一副产品是水。最近,美国匹兹堡大学的一个研究小组报告了他们在用光把水分解成氢和氧的研究方面取得的重大突破。科学家用经改良的二氧化钛作为催化剂涂层涂在半导体芯片上,研究发现,当使二氧化钛在天然气火焰中蒸发时,火焰中某些碳原子会进入二氧化钛,这使利用光化学方法分解水的效率提高到11%,即比以前的努力增加了10倍,这最终可能使得一种用太阳能直接生产氢燃料的方法诞生。

这两项研究成果将使人类向广泛使用氢能的目标前进一大步。科学家认为,氢在“笼子”,中冷藏可能是自然界始终存在的事情。天文学家曾经指出,小行星、彗星以及木星的多冰卫星等小型天体可能损失了曾经含有的氢,现在看来,这些天体上的冰中可能隐藏有大量氢,将来的某一天,人类甚至可能用这些氢作为星际旅行的火箭燃料。    (选自《大众科学报》,略有删改)

1.下列对于文中所谓“笼形物”的理解, 不正确 的一项是

A.“笼形物”是由氢和水的混合物在2000个大气压的条件下形成的。

B.“笼形物”中的氢和冰是分离的,氢在冰的周围形成了气泡,这便利于对氢能的利用。

C.“笼形物”形成后,可以用液氮作为冷却剂在较低压强的条件下将它储存起来。

D.一旦“笼形物”研制成功,如何以便利于机械动力系统使用的方式储存氢这一公认的难题就有获得解决的可能。

2.下列理解和分析,符合原文意思的一项是

A.在温迪·麦克及其同事得到他们发现之前,氢的储存问题一直没有办法解决。

B.与将氢气“关押”到“冰笼”里相比,把甲烷等分子较大的自气体“关押”到“冰笼”里要容易得多,在普通气压条件下即可办到。

C.美国匹兹堡大学的一个研究小组发明了利用光化学方法把水分解成氢和氧的方法,他们用经改良的二氧化钛作为催化剂涂层涂在半导体芯片上并使之在天然气火焰中蒸发,这使得水的分解效率达到令人鼓舞的水平。

D.天文学家曾经认为小行星、彗星以及木星的多冰卫星等小型天体可能损失了曾含有的氢。但现在有科学家猜想,这些天体上可能还隐藏着大量的氢,这些氢可能就是被“关押”在“冰笼”里的。

3.根据原文的内容,下列推断不正确的一项是

A.就目前科技水平而言,如果不能解决氢气的较高效率的生产和氢在较低压强条件下的储存这两大技术难题,人们广泛使用氢能的目标就难以实现。

B.用液氮储存氢之所以具有良好的发展前景,主要是因为液氮不会对环境造成污染。

C.将来人们广泛应用氢能的步骤或许是:先以经改良的二氧化钛为催化剂,利用太阳光将水分解,获取氢气;再把氢与水混合,加压到两千个大气压,获得水氢一体的“笼形物”;然后用液氮将含氢“笼形物”储存;最后在机械系统内将“笼形物”中的氢释放并燃烧。

D.虽然一些天体上可能隐藏有大量氢,将来人类可能用这些氢作为星际旅行的火箭燃料,但目前科学家之所以致力于氢能利用的研究,其主要目的并不是为了将来的星际旅行。

▼优质解答
答案和解析

1.B(据原文第三段意,氢冰分离、氢在冰的周围形成了气泡时,压强尚低,“笼形物”尚未形成)

2.D(A偷换概念,把“氢的储存”与“将氢以便利于机械动力系统使用的方式储存”等同;也不合文意,第4段说,人们能在零下235摄氏度的极低温下保存液氢。B“把甲烷等分子较大的气体‘关押’到‘冰笼’……在普通气压条件下即可办到”于文无据,且有违物理学常识。C误解第5段文意,“利用光化学方法把水分解成氢和氧的方法”早已有之,并非该研究小组的“发明”;他们只是改进了这一方法,使水的分解效率大幅提高)

3.B(A和C都是综合了全文主要信息所作的推断,推断中也没有把可能说成必然,合理。从原文看,目前科学家之所以致力于氢能利用的研究,其主要目的应当是解决目前人类所面临的传统能源造成严重污染且即将枯竭的问题,这从原文首句“氢能是理想的完全无污染可再生能源”即可见出,所以D项推断合理。从第4段所述因果关系看,用液氮储存氢之所以具有良好的发展前景,原因有二:其一,在氢被“关押”在“冰笼”里的前提下,可以用液氮这种便宜且取之不尽的冷却剂来储存;其二,液氮不会对环境造成污染。前者是本段的说明重点,也就是主因。所以B项推断错误)