专题十二《化学能源与环境保护》.docx
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专题十二《化学能源与环境保护》
专题十二《化学能源与环境保护》
设计人:
王芬单位宁阳县第二实验中学
学习目标:
1、通过能源的分类以及转化形式,认识节约能源和开发新能源的重要性,树立不同能量之间可以相互转化的观念,能够了解社会的发展与能源利用的关系。
2、通过素材知道水、空气污染的主要原因、主要污染物及其危害、了解防治水、空气污染的一般原则和方法,形成正确、合理的使用化学物质的意识,确立绿色化学的观念,树立保护环境、与自然和谐相处的意识。
学习重点:
1、化学能源的含义及分类;
2、水、空气污染的主要原因、主要污染物及其危害
考点一:
化学与能源
知识梳理:
新能源
有能、能、能、能和能等
氢能源
优点:
、、。
能被称为“未来最理想的能源”
化学电池
将能直接转换为能的装置。
目前常见的电池有燃料电池、干电池、铅蓄电池等
开发新能源
化学能通过化学反应可以转化成、和等,利用化学反应中的能量转化开发新能源。
能源分类
根据能源的来源,人们把能源分为一次能源和二次能源,在一次能源中又根据能否再生分为可再生能源和不可再生能源。
(化石燃料有、、。
它们都属于能源)
巩固练习:
1、我市拥有丰富的页岩气,它与天然气的主要成分相同。
下列关于页岩气的说法不正确的是( )
A.它是混合物B.它是不可再生能源
C.它的主要成分是一种有机物D.加压使它液化,其分子间的间距不变
2、、乙醇汽油是由乙醇与汽油按1:
9的比例均匀混合形成稳定的物质。
下列有关推广使用乙醇汽油的说法中不合理的是( )
A.可大大降低汽油价格B.车用乙醇汽油是一种溶液
C.乙醇是一种可再生的能源D.有助于减轻大气污染,改善大气环境
3、被称之为“软电池”的纸质电池,采用薄层纸片作为传导体,电池总反应为:
Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH),避免了传统电池所带来的污染问题,因而废旧的纸质电池可作为一般的废弃物加以处理。
下列说法错误的是( )
A.该电池反应中锌元素化合价升高、锰元素的化合价降低
B.其工作原理是将化学能转化为电能
C.该电池反应中二氧化锰作催化剂
D.开发利用该电池可以减少对环境的污染
4、2017年5月18日中国首次成功开采“可燃冰”。
“可燃冰”为甲烷的水合物(化学式CH4•8H2O),遇火即可燃烧且热值高,是一种环保高效新能源,以下关于可燃冰说法不正确的是( )
A.“可燃冰”的相对分子质量是160
B.“可燃冰”在空气中中燃烧的化学方程式为:
CH4•8H2O+2O2
CO2+10H2O
C.“可燃冰”,储量巨大,属于可再生资源
D.“可燃冰”的发现能减缓三大化石燃料的使用压力
考点二:
化学与环境保护
知识梳理:
污染类别
造成原因
防治措施
水污染
、、
工业废水和生活污水经处理达标后排放,禁止使用含磷洗衣粉,合理使用化肥和农药
赤藻水华
水体中的和元素严重超标
酸雨
空气中含有的、氮氧化物引起的
汽车尾气、工业废气经处理达标后排放,多植树造林,少用煤作燃料,燃料脱硫,开发新能源
提醒:
正常的雨水因溶有空气中的二氧化碳而显酸性使得pH<7只有pH<的降水才称为酸雨
白色污染
废弃塑料
减少使用不必要的塑料制品,使用新型的、可降解的塑料,重复使用某些塑料制品,回收各种废弃塑料
巩固练习:
1、“人类只有一个地球!
”为了保护人类赖以生存的环境,下列做法中不恰当的是( )
A.回收利用废旧金属,变废为宝
B.开发新能源,逐步减少化石燃料的使用
C.为减少“白色污染”,集中收集并焚烧废弃塑料
D.农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药
2、保护环境是我国的基本国策,下列措施合理的是( )
①严禁燃放烟花爆竹;②大量植树造林;③禁止使用含铅汽油;④一次性塑料杯、方便袋的大量使用⑤禁止使用煤、石油.
A.①②③B.②③④C.②③⑤D.①②③④⑤
3、下列做法或说法中错误的是()
A.回收废旧电池,既可节约金属资源又可减少环境污染
B.用灼烧的方法区别棉花和羊毛
C.“低碳生活”倡导大量使用化石燃料,鼓励人们多开汽车出行
D.使用可降解塑料代替传统塑料,有利于减轻“白色污染”
训练案
类型1.一般选择题
1、有关能源的描述错误的是( )
A.天然气和液化气都属于含碳燃料
B.煤气泄漏应立即打开排油烟机
C.富氧空气有助于燃料的充分燃烧
D.氢能源是一种高能无污染的能源
2、关于燃料和能源的利用,以下说法不正确的是( )
A.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
B.化学能转化为内能不一定通过燃烧反应来实现
C.火力发电,化学能最终转化为电能
D.化石燃料的使用带来诸多环境问题,所以应使用清洁燃料替代化石燃料
3、下列有关能源、生活、环境、资源问题叙述错误的是( )
A.加速石油、煤炭的开采,快速提高人们的生活质量
B.“温室效应”主要是由CO2等气体所引起的
C.pH<5.6的雨水称为酸雨
D.生活中为降低水的硬度,常用的方法是煮沸
4、海洋中蕴藏着丰富的化石燃料,是人类重要的自然资源。
下列关于燃料的说法不正确的是( )
A.在煤、石油、天然气中,天然气是比较理想的燃料
B.化石燃料的不完全燃烧不仅浪费资源,还会带来环境污染
C.发现家里天然气泄漏时,立即打开换气扇通风
D.厨房熄灭天然气灶是将可燃物撤离燃烧区,与火源隔绝
类型2.给材料选择题
1、德国奥迪汽车公司宣布,用水和二氧化碳为原料,已经生产出了一种车用燃油:
“e﹣燃油”(e﹣diesel),以缓解全球的能源危机。
下列有关该技术说法错误的是( )
A.“e﹣燃油”燃烧不会再产生水和二氧化碳
B.“e﹣燃油”的使用可以预防酸雨的产生
C.水和二氧化碳在不同条件下能生成不同产物
D.化学在能源和环保中发挥着重要作用
2、燃料电池是一种新型绿色电池,是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入,直接氧化,使化学能转化为电能,被称为“21世纪的绿色发电站”.这三种气体可以作为燃料的原因是( )
A.都可燃烧,放出大量的热B.都是无毒无害的气体
C.燃烧产物均为二氧化碳和水D.均在自然界中大量存在
3、天然气分子被包进水分子中,在低温与高压下结晶形成外观像冰一样的物质,由于遇火即可燃烧,所以被称作“可燃冰”。
下列有关“可燃冰”的说法正确的是( )
A.它的分子之间没有间隔B.它的化学性质与水相似
C.可燃冰的化学式为CH4D.它完全燃烧的产物是CO2和H2O
4、国土资源部中国地质调查局2017年5月18日宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功.可燃冰是甲烷的水合物,下列有关说法错误的是( )
A.可燃冰是一种洁净的新能源
B.可燃冰的主要成分是甲烷
C.可燃冰属于化石燃料
D.可燃冰燃烧实现了热能转化为化学能
5高空臭氧是“地球卫士”,而近地面的臭氧会造成空气污染.舟山空气质量优良率一直位于全国前例,但由于氮氧化物等在阳光照射下发生光化学反应也会产生臭氧污染.下列说法错误的是( )
A.臭氧和氧气的化学性质不同B.臭氧是空气质量指数的污染物之一
C.大量汽车尾气排放会导致臭氧污染D.佩戴口罩能有效阻挡臭氧的吸入
类型3.综合型表格类选择题
1、下列知识归纳,完全正确的一组是( )
A.“三”的小结
B.环境保护
①燃烧必须同时具备:
可燃物、氧气、温度达到着火点
②构成原子的粒子:
质子、中子、电子
③三大化石燃料:
氢气、石油、煤
①滥用施用化肥和农药
②重复使用热固性塑料制品
③工业“三废”处理达标后排放
C.数字含义
D.物质俗名
①Fe2+:
一个铁离子带2个单位正电荷
②SO2:
一个二氧化硫分子中含有2个原子
③
化合物中钙元素显+2价
①固体二氧化碳俗名干冰
②大理石的主要成分是碳酸钙
③金属汞俗名水银
2、下列知识归纳,不完全正确的一组是( )
A、反应的类型
B、环境的保护
①氧化反应不一定是化合反应
②化合反应不一定是氧化反应
③分解反应一定不是化合反应
①合理施用化肥和农药
②减少火力发电,利用太阳能发电
③工业“三废”处理达标后排放
C、数字的含义
D、现象与解释
①Fe2+:
一个亚铁离子带2个单位正电荷
②SO3:
一个三氧化硫分子中含有3个氧原子
③3He:
3个氦原子
①水结冰后体积变大,水分子体积变大
②敞口容器中酒精减少,分子不断运动
③炎热夏天车胎爆裂,分子间间隔变大
3、列关于日常生产、生活的做法和环境的叙述均正确并有因果关系的是( )
日常生产、生活的做法
环境
A
限制使用含磷洗衣粉
磷元素过多会引起水体富营养化,形成赤潮
B
可以大量使用煤、石油和天然气等化石燃料
化石燃料燃烧会过量排放CO2,形成酸雨
C
可以大量使用塑料制品
塑料制品太多会造成白色污染
D
合理使用化肥、农药
过多化肥、农药才能杀死害虫
类型4.填空题
1、新能源汽车的研发和使用是时代发展的需要。
(1)下列能源不属于新能源的是 (填序号)。
A.氢能B.核能C.石油D.风能
(2)锂电池可为能源汽车提供动力,下列结构示意图表示的粒子与锂原子的化学性质最为相似的是 (填序号)。
(3)锂(Li)的金属活泼性强于铝,它与稀硫酸反应的化学方程式为 ,新能源汽车除了节约化石能源外,其主要优点是 。
2、能源利用和环境保护问题一直受到社会高度关注。
(1)太阳能和石油中,属于可再生能源的是 ,属于不可再生能源的是 。
(2)天然气的主要成分是 (填化学式),其是最简单的 (填“有机物”或“无机物”),天然气燃烧主要是将化学能转化为 能。
(3)从环境保护的角度考虑,最理想的燃料是 。
(4)中国政府决定2018年1月1日起全面禁止“洋垃圾”入境,大量垃圾对我国大气、地表水、土壤等造成严重污染。
①“洋垃圾”中的废五金含有多种金属。
若摄入下列金属不会造成中毒的是 (填字母序号)。
a.铅b.铁c.汞
②无用“洋垃圾”直接露天焚烧会产生许多有毒气体,其中 (填化学式)极易与血液中血红蛋白结合,引起中毒。
3、厉害了,我的国。
2017年我国在多个领域取得突破性进展。
(1)我国首次海域可燃冰试采成功,可燃冰主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成)。
①可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)
②化学家在较低的温度和压力下,用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜,该变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)
③甲烷可用作燃料,其充分燃烧的化学方程式为 ;
④科学家还在尝试一种开采可燃冰新的方法﹣﹣二氧化碳置换开采法:
向海底可燃冰层注入二氧化碳,换出可燃冰中的甲烷。
这种方法在环保方面的优点是:
(答一条即可)
(2)中国首架具有自主知识产权的大型喷气式干线民用飞机C919的首飞圆满结束。
飞机的燃料是航空煤油,它是 (填一种化石燃料名称)炼制的产品。
4、化石燃料不可再生,且其燃烧释放的二氧化碳是全球气候变暖的原因之一。
工程师们最近开发出一款太阳能板,它可以直接利用大气中的二氧化碳,使其在光照、催化剂条件下反应生成氧气和一氧化碳。
(1)化石燃料包括煤、石油和 。
(2)上述二氧化碳转化为一氧化碳反应的化学方程式为 。
(3)上述反应中,吸收2.2kg二氧化碳时,产生一氧化碳的质量为 kg。
5、煤、石油、天然气是化石燃料。
(1)石油属于 (填“纯净物”或“混合物”)
(2)天然气(主要成分CH4)完全燃烧的方程式是 ;
(3)煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,还含有硫等元素,100t含硫4%的煤完全燃烧,会向空气中排放 t二氧化硫。
6、2017年5月18日,在中国南海海域实现可燃冰(CH4•nH2O)试采成功,这将使人类能源格局翻开新篇章;“可燃冰”外观像冰一样,遇火即可燃烧。
(1)开采海城“可燃冰”,要用金刚石做成的钻头钻凿海底坚硬的岩层,这是利用了金刚石的 性质。
(2)燃烧必须满足一定的条件才能发生,“可燃冰”为燃烧提供了 。
(3)可燃冰中的甲烷与二氧化碳在一定条件下反应生成两种可燃性气体,其中一种是单质,请写出该反应的化学方程式 。
。
(4)若某种可燃冰中CH4与H2O的质量比是1:
9,则该可燃冰(CH4•nH2O)中n= 。
类型5.实验探究题
1、污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下,污泥中的有机物分解成二氧化碳、沼气和水等,是污泥减量化、稳定化的常用手段之一.污泥厌氧消化工艺及产物见图1.
(1)沼气发电是将 能转化为 能.
(2)污泥厌氧消化过程中产生的臭气主要以硫化氢及其它含硫气体为主,氧气不足时在脱硫塔内发生的反应为:
2H2S+O2
2H2O+2 ↓,请标出硫化氢中硫元素化合价 .
(3)沼气的主要成分是甲烷,写出甲烷完全燃烧的化学方程式 .
(4)实验室采用加热无水醋酸钠固体与碱石灰固体制取甲烷,请选择制取甲烷的装置(如图2) (填字母).
2、雾霾和光化学烟雾等大气污染严重影响了人们的生活和健康,治理污染性气体(NO2、NO、SO2等)有利于实现可持续发展。
(1)NO2可用水吸收,请补全该反应的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+ 。
(2)用氨气可以把NO转化成无毒物质直接排放,反应的微观示意图如下。
该反应的化学方程式为 。
(3)烟气中的SO2经过下列转化可以得到化工产品。
①加入石灰石的目的是将SO2转化为 。
②上述处理过程中,化合价发生改变的元素是 。
3、“西气东输”工程惠及我省很多地区,我们铜陵也早用上了天然气(主要成分为CH4)实验室常用图1所示的发生装置制取CH4,回答下列问题。
(1)实验室可用 方法收集CH4。
(2)写出甲烷完全燃烧的化学方程式 。
(3)天然气若不完全燃烧会产生一种有毒气体其化学式为 。
因此,使用燃气热水器时,防止发生中毒的做法是 (写出一种即可)。
(4)充分燃烧1kg不同化石燃料所产生CO2和SO2气体的质量如图2所示,则燃烧最易导致酸雨 , 燃烧对环境影响最小。
类型6.解答题
1、阅读下列短文,并回答问题。
农药是一把“双刃剑”,在为人类带来益处的同时,有的农药也会给人类带来一些负面影响。
为了趋利避害,世界上绝大多数国家都对农药实行了严格的管理,普遍建立了农药登记和淘汰退出制度,以最大限度发挥好农药对农业生产的保障作用和防范农药的使用风险。
农药在投放市场前,必须申请农药登记。
申请登记的农药产品,只有经农药登记部门科学评价,证明其具有预期的效果,对人畜健康或环境无不可接受的风险后,方可取得登记,并在规定的范围内销售、使用;已使用的农药,经风险监测和再评价,发现使用风险增大时,由农药登记部门作出禁用或限用规定。
20世纪80年代,我国对六六六、滴滴涕等高残留有机氯农药做出了停产和停用的决定,90年代,禁止生产和使用杀虫脒、除草醚等农药。
合理使用农药,可以达到农药使用的利弊平衡,例如有科研人员测定了三唑酮在温室大棚内和室外番茄中降解规律如图1曲线。
去皮和烹饪可以去除果蔬中部分农药残留,蒸煮炒均能有效降低黄瓜中的农药残留量,但部分果蔬不适用去皮和烹饪,如橄榄、草莓、樱桃等,因此清洗成为了消费者去除农药残留的方式。
由于大多数农药难溶于水,一般在水中加入食盐、面粉、NaHCO3、醋酸等用于提高农药残留的去除效果,也有人研究了利用奶粉等6种方法去除黄瓜中农药残留效果,如图2所示。
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
A.必须全面禁止使用农药,杜绝农药对人和环境的污染
B.合理规范使用农药,既能提高作物产量又能将农药危害降低到合理范围
C.滴滴涕、除草醚已经禁止使用
(2)奶粉、洗涤盐、比亚酶、洗洁精、清水、洗菜机中除去黄瓜中农药残留效果最好的是 。
(3)温室大棚内种植番茄施用三唑酮后,番茄中残留量最大的是 天,原因是 。
2、城市生活垃圾的处理是世界性难题,某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下:
资料:
+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
回答下列问题:
(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的 转变为电能。
(2)垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。
吸收步骤中,石灰浆的作用就是吸收这些有害气体,请你写出石灰浆吸收HCl的化学方程式
(3)溶解步骤中,产生的H2的化学方程式为① 除此外,溶解步骤还能发生两个反应:
②Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;③Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4,这三条化学方程式中反应前后铁元素的化合价不变的是 (填序号)。
(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、 (填操作名称),过滤,得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是 。
(5)请你就城市生活垃圾处理提一条建议 。
3、垃圾﹣放错位置的资源
我们每个人都是垃圾的创造者,每人每天平均要产生1kg的垃圾,垃圾的污染越来越严重.目前常用的垃圾处理方法有卫生填埋、堆肥和焚烧,三种处理方法各有利弊.
填埋垃圾占我国垃圾处理总量的90%以上,但是,我国的填埋垃圾几乎没有经过处理,大多是简单的倾倒和填埋,这种处理方式不禁占用土地、损伤地表,而且会污染土壤、地下水和大气,并严重危害人体健康.
据估计,废塑料制品约占我国城市生活垃圾的5%﹣14%,由此造成的“白色污染”已成为社会的一大公害,废弃塑料的回收和再利用不仅可以减少其数量,而且可以节约石油资源.据不完全统计,目前我国垃圾中约
是可以回收利用的,随着我国生活垃圾热值的提高,不少大中城市已经正在创建垃圾焚烧发电厂,并利用焚烧垃圾时产生的热量发电,但会造成空气污染.
请回答下列问题.
(1)目前我国垃圾处理的主要方法是 .
(2)垃圾焚烧发电时的能量转化是:
化学能→ → →电能;焚烧垃圾时,可能生成的一种有害物质是 .
(3)生产塑料的原料来自于 ,为减少“白色污染”,除了减少使用塑料制品以外,还可以 .
训练案答案
类型1.一般选择题
1、B2、A3、A4、C
类型2.给材料选择题
1、A2、A3、D4、D5、D
类型3.综合型表格类选择题
1、D 2、D3、A
类型4.填空题
1、
(1)C
(2)B(3)2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑可以减少污染物的排放
2、
(1)太阳能石油
(2)CH4有机物热(3) H2
(4)① b ② CO
3、
(1)① 混合物 ② 化学变化 ③ CH4+2O2
CO2+2H2O ;
④ 缓解温室效应的发生
(2) 石油
4、
(1) 天然气
(2)2CO2
2CO+O2 。
(3) 1.4 kg。
5、
(1) 混合物
(2)CH4+2O2
CO2+2H2O ;
(3) 8 t
6、
(1) 硬度大
(2) 可燃冰
(3)CH4+CO2
2CO+2H2 (4)n=8
类型5.实验探究题
1、
(1) 化学 能转化为 电 能.
(2)2H2S+O2
2H2O+2 S ↓,硫元素化合价 ﹣2 .
(3)CH4+2O2
CO2+2H2O .
(4) AD或AE
2、
(1)3NO2+H2O=2HNO3+ NO 。
(2) 4NH3+6NO
5N2+6H2O 。
(3)①CaSO4 ② 硫元素与氧元素 。
3、
(1) 向下排空气法、排水法
(2) CH4+2O2
CO2+2H2O 。
(3) CO 注意通风 (4) 煤 , 天然气
类型6.解答题
1、
(1) BC
(2) 奶粉 (3) 1 天,原因是 大棚内农药不容易扩散,番茄继续吸收农药造成残留量增加,农药降解(或分解)农药残留量减少(或第1天番茄吸收农药量大于农药降解量等) 。
2、
(1) 热能 转变为电能。
(2)2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
(3)① Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 化合价不变的是 ②
(4)将所得硫酸亚铁 降温结晶 氮气的作用是 保护气,防止+2价的铁元素被空气中的氧气氧化 。
(5) 生活垃圾分类回收等
3、
(1) 卫生填埋、堆肥和焚烧 .
(2)化学能→ 热能 → 机械能 →电能; 粉尘 .
(3) 石油 , 回收利用废弃塑料 .
限时训练
1、下列说法中,正确的是( )1分
A.使用乙醇汽油不会造成空气污染
B.乙醇、天然气都是可再生资源
C.滥用化肥、农药会造成水体污染
D.所有化学反应都有热量放出
2、国土资源部中国地质调查局2017年5月18日宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功.可燃冰是甲烷的水合物,下列有关说法错误的是( )1分
A.可燃冰是一种洁净的新能源
B.可燃冰的主要成分是甲烷
C.可燃冰属于化石燃料
D.可燃冰燃烧实现了热能转化为化学能
3、保护环境是每一个公民的责任.下列做法:
①城市生活垃圾分类处理,②推广使用无磷洗涤剂,③推广使用一次性木质筷子,④推广使用清洁能源,⑤推广使用无氟冰霜,⑥过量使用化肥、农药.其中有利于保护环境的是( )1分
A.①②③④B.②③④⑥C.①③④⑤D.①②④⑤
4、化学物质通常都有其“功”与“过”,以下对化学物质的评价不符合事实的是( )
A.氧气可供人呼吸但会使食物变质
B.化肥能促进植物生长但会污染土壤
C.一氧化碳可用于冶炼金属但会使人中毒
D.二氧化碳能灭火但会造成酸雨1分
5、下列有关环境和能源的说法中,错误的是( )1分
A.化石燃料中最清洁的燃料是天然气
B.石油分馏出的成分可以用来制造合成纤维、合成橡胶、塑料等
C.计入空气污染指数的指标包括二氧化硫、二氧化碳、PM2.5等
D.大力开发和应用氢能源有利于实现低碳经济
6、下列对应关系错误的是( )1分
A
室内起火
立即打开门窗通风
B
合理使用化肥
有可能引起土壤、空气、水源污染
C
防止生锈
铁器外刷漆
D
雾霾天气成因复杂
可能与工地扬尘、工业燃煤、汽车尾气排放有关
7、家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。
下列有关说法错误的是( )1分
A.燃料燃烧时均放出热量
B.煤、石油、天然气都属于化石燃料
C.管道煤气有毒
D.丁烷中碳、氢元素的质量比为4:
10
8人类社会的发展离不开能源。
请回答问题。
3分
(1)天然气是常用的燃料,其主要成分是 。
(2)乙醇汽油属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(3)某车用制氢装置的原理是:
硼(B)和水在高温下反应,生成氢氧化硼[B(OH)3]和氢气,该反应的化学方程式为 。
限时作业答案
1、C2、D3、D4、D5、C6、A7、D
8、
(1) 甲烷 。
(2) 混合物 (3) 2B+6H2O
2B(OH)3+3H2↑ 。