氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。（1）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．已知：...

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。

（1）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．

已知：①CH4的燃烧热为890KJ·mol-1； ②H2的热值为50.2kJ·g－1

则甲烷部分氧化生成CO2和H2的热化学方程式为___________________________________；该反应自发进行的条件是___________。

（2）Bodensteins研究了如下反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）△H=+11kJ/mol在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。

②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，若k正=9.00min-1，在t=20min时，v逆=__________min-1（保留三位有效数字）

③由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。在上述平衡基础上，缓慢升高到某一温度，反应重新达到平衡，请在下图中画出此过程的趋势图。______________

（3）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为______________________。

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清洁能源氢气制取与储存是氢能源利用领域的研究热点.

已知：①CH4（g）+ H2O（g） CO（g）+3H2（g）　　 △H =+206.2kJ·mol-1
②CH4（g）+ CO2（g）2CO（g）+2H2（g）　　 △H =+247.4kJ·mol-1
③2H2S（g）2H2（g）+S2（g）　　 △H =+169.8kJ·mol-1

请按要求回答下列问题

(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.CH4与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________.

(2)在密闭容器中充入一定量的H2S，发生反应③。如图所示为H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系。

①图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为______，该反应平衡常数的大小关系为K（T1）_____填（“＞”“＜”或“=”)K(T2)。

②如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有_________。

(3)硫化氢是剧毒气体，尾气中硫化氢有多种处理方法：

①碱溶液吸收。用150 ml 2.0 molL-1的NaOH溶液吸收4480 mL(标准状况)H2S得到吸收液X(显碱性)。X溶液中离子浓度的大小关系正确的是_____(填选项字母)。

A.c（）c（Na+）＞c（HS-）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（H+）

B.c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+ c（HS-）+ c（S2-）

C.2c（Na+）=3[c（H2S）+c（HS-）+ c（S2-）]

D.c（OH-）= c（H+）+ c（HS-）+2 c（H2S）

②纯碱溶液吸收，写出该吸收法发生反应的离子方程式_________________________。已知H2CO3和H2S在25℃时的电离常数如表所示：

③硫酸铜溶液吸收。200mL0.05 mol/ L的CuSO4溶液吸收液中H2S，恰好使反应溶液中Cu2+和S2-浓度相等的溶液中c(Cu2+)为___________________(已知常温下，Ksp(CuS)≈1.0×10-36)。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢气能源利用领域的研究热点。

已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH ＝＋206.2 kJ·mol－1

CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH ＝＋247.4 kJ·mol－1

2H2S(g)=2H2(g)＋S2(g)ΔH ＝＋169.8 kJ·mol－1

(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与　 H2O(g)反应生成CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_________________________

(2)H2S 热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H2S 燃烧，其目的是________；燃烧生成的 SO2 与 H2S 进一步反应，生成物在常温下均为非气体，写出该反应的化学方程式：___________________________

(3)H2O 的热分解也可得到 H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图甲所示。图中 A、B 表示的物质依次是______________________________________。

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图乙(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_____________________

(5)Mg2Cu 是一种储氢合金。 350 ℃时，Mg2Cu　 与 H2 反应，生成 MgCu2 和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为 0.077)。Mg2Cu　 与 H2 反应的化学方程式为_____________________________________

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（15分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：CH₄（g）＋H₂O（g）===CO（g）＋3H₂（g）；ΔH＝206．2 kJ·mol^－1

CH₄（g）＋CO₂（g）===2CO（g）＋2H₂ （g）；ΔH＝247．4 kJ·mol^－1

2H₂S（g）===2H₂（g）＋S₂ （g）；ΔH＝169．8 kJ·mol^－1

（1） 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄（g）与 H₂O（g）反应生成CO₂ （g）和H₂ （g）的热化学方程式为____________________________。

（2） H₂S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H₂S燃烧，其目的是________________；燃烧生成的SO₂与H₂S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：________________________。

（3） H₂O的热分解也可得到H₂，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示。图中A．B表示的物质依次是________。

图1

图2

（4） 电解尿素[CO（NH₂）₂ ]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴．阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为　　。

（5） Mg₂Cu是一种储氢合金。350 ℃时，Mg₂Cu与H₂反应，生成MgCu₂和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0．077）。Mg₂Cu与H₂反应的化学方程式为____________________________。

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氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）已知：

下列有关该反应的叙述正确的是

A．正反应活化能小于169.8kJ·mol^-1

B．逆反应活化能一定小于169.8kJ·mol^-1

C．正反应活化能不小于169.8kJ·mol^-1

D．正反应活化能比逆反应活化能小169.8kJ·mol^-1

（2）H₂S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H₂S燃烧，其目的是________。

（3）H₂O的热分解也可得到H₂，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系，如图1所示。在4000℃~5000℃时可能发生下列哪些反应________（填写字母）。

（4）制取氢气的另一种方法是电解尿素[CO（NH₂）₂]的碱性溶液，装置示意图见图2（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。该电解装置中电解排出液中的主要成分是________（写化学式）。

（5）已知下列物质的K_SP：

5.6×10^-12；Ca（OH）₂；1.4×10^-5。氯碱工业中 电解饱和食盐水也能得到氢气，电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca²⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、SO₄^2— [c（SO₄^2—）>c(Ca²⁺)]。某精制流程如下：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是________。

②过程I中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是________。

③过程II中除去的离子有________。

④经过程III处理，需求盐水c中剩余Na₂SO₃的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m³盐水b，至多添加10%Na₂SO₃溶液________kg（溶液体积变化忽略不计）

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(16分）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 利用FeO/Fe3O4循环制氢，已知：

H2O（g）+3FeO(s)Fe3O4(s) + H2(g)　　 △H=a KJ/mol　　 (Ⅰ)

2Fe3O4(s)＝6FeO(s) + O2(g)　　　　　　　　　 △H=b KJ/mol　　 (Ⅱ)

下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H2生成速率[细颗粒（直径0.25 mm），粗颗粒（直径3 mm）]（图2）。

（1）反应：2H2O（g）＝2H2(g) + O2(g)　 ΔH=　　　　　　　　　　　 （用含a、b代数式表示）；

（2）在上述循环制氢的过程中FeO的作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）900°C时，在两个体积均为2L密闭容器中分别投入0.60molFeO和0.20mol H2O(g)，甲容器用细颗粒FeO，乙容器用粗颗粒FeO。

①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时，H2生成速率不同的原因是：　　　　　　　　　　　　　　 ；

②用细颗粒FeO时，H2O (g)的转化率比用粗颗粒FeO时H2O(g)的转化率　　　　　 （填“大”或“小”或“相等”)；

③求此温度下该反应的平衡常数K（写出计算过程）。

（4）在坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时，H2O(g)转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）：

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(I、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图l所示：

①在0～30小时内，CH4的平均生成速率vI、vⅡ和vⅢ从小到大的顺序为________；反应开始后的12小时内，在第____种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

②将所得的CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)反应，在一定条件下，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示，T2>T1，则上述反应的△H　　 _______0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、C处对应平衡常数(KA、KC)的大小关系为KA____KC。

③维持温度T2，将0.04mol CH4(g)和0.04mol H2O(g)通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%，该反应在此温度下的平衡常数KB=________。

④下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是________（填编号）。

A．容器内CH4、H2O、CO、H2单位物质的量之比为1：1：1：3

B．容器内气体的密度恒定

C．容器内气体的压强恒定

D.3v( CO)=v(H2)

（2）LiBH4为近年来常用的储氢材料。

①反应2LiBH4 =2LiH+2B +3H2↑，生成22.4 L H2（标准状况）时，转移电子的物质的量为____ mol。

②图3是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图，则：Mg(s) +2B(s) =MgB2(s)　　 △H=____。

（3）图4是直接硼氢化钠一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH___（填“增大”、“减小”或“不变”），负极的电极反应式为____。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）H2S 热分解制氢的原理: 2H2S(g)=2H2(g) + S2(g)　　 △H= 169.8 kJ/mol,分解时常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S 燃烧，其目的是______；燃烧生成的SO2与H2S 进一步反应，硫元素转化为S2,写出反应的化学方程式:________。

（2）氨硼烷(NH3BH3) 是储氢量最高的材料之一，其受热时固体残留率随温度的变化如图甲所示。氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图乙所示。

①110℃时残留固体的化学式为_________。

②氨硼烷电池工作时负极的电极反应式为_________。

（3）十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体，经历“C10H18- C10H12-C10H8”的脱氢过程释放氢气。己知:

C10H18(l)C10H12(l) +3H2(g)　　 △H1

C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g)　　　 △H2

温度335℃、高压下，在恒容密闭反应器中进行液态十氢萘( 1.00 mol) 催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的物质的量n1 和n2随时间的变化关系如图丙所示。图丁表示催化剂对反应活化能的影响。

①△H1___△H2(选填“>”、“=”或“<”)。

② 8 h 时，反应体系内氢气的物质的量为_____mol(忽略其他副反应)。

③ n1 显著低于n2 可能的原因是__________。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）H2S 热分解制氢的原理: 2H2S(g)=2H2(g) + S2(g)　　 △H= 169.8 kJ/mol,分解时常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S 燃烧，其目的是______；燃烧生成的SO2与H2S 进一步反应，硫元素转化为S2,写出反应的化学方程式:________。

（2）氨硼烷(NH3BH3) 是储氢量最高的材料之一，其受热时固体残留率随温度的变化如图甲所示。氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图乙所示。

①110℃时残留固体的化学式为_________。

②氨硼烷电池工作时负极的电极反应式为_________。

（3）十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体，经历“C10H18- C10H12-C10H8”的脱氢过程释放氢气。己知:

C10H18(l)C10H12(l) +3H2(g)　　 △H1

C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g)　　　 △H2

温度335℃、高压下，在恒容密闭反应器中进行液态十氢萘( 1.00 mol) 催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的物质的量n1 和n2随时间的变化关系如图丙所示。图丁表示催化剂对反应活化能的影响。

①△H1___△H2(选填“>”、“=”或“<”)。

② 8 h 时，反应体系内氢气的物质的量为_____mol(忽略其他副反应)。

③ n1 显著低于n2 可能的原因是__________。

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