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）以甲烷为原料制取氢气...

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______________________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

氢气是一种清洁能源，氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。

（1）工业上制取有多种方法，如：

①

②

③

甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时，初始反应的生成物为和，其物质的量之比为4：1，则该反应的热化学方程式为________。

（2）镧镍合金是一种良好的储氢材料，向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应：。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示；一定温度下，容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。

①左图中初始充入量由大到小的是________。

②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”，理由是________。

③若保持温度不变，在时刻将容器的容积压缩至原来的一半，并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。

④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”，负极的电极反应式为________。

（3）储氢还可以借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

。在某温度下，向容积为2L的恒容容器中加入环己烷，平衡时体系中压强为，苯的物质的量为，则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氢气是一种清洁能源，氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。

（1）工业上制取有多种方法，如：

①

②

③

甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时，初始反应的生成物为和，其物质的量之比为4：1，则该反应的热化学方程式为________。

（2）镧镍合金是一种良好的储氢材料，向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应：。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示；一定温度下，容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。

①左图中初始充入量由大到小的是________。

②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”，理由是________。

③若保持温度不变，在时刻将容器的容积压缩至原来的一半，并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。

④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”，负极的电极反应式为________。

（3）储氢还可以借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

。在某温度下，向容积为2L的恒容容器中加入环己烷，平衡时体系中压强为，苯的物质的量为，则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:

CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g)       ΔH=+206.2 kJ/mol

CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)      ΔH=+247.4 kJ/mol

CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________。

（2）电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图(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________________________。

（3） 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_______________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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)+4H₂(g)   △H=akJ/mol  （I）

2Fe₃O₄(s) 6FeO(s)+O₂(g)    △H=bkJ/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出生成速率[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)   △H=________(用含a、b代数式表示)；

（2）上述反应b＞0，要使该制氢方案有实际意义，从能源利用及成本的角度考虑，实现反 应II可采用的方案是：________；

（3）900°C时，在两个体积均为2.0L密闭容器中分别投人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（写出计箅过程，保留两位有效数字）。

（4）在下列坐标图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）。

高三化学计算题极难题查看答案及解析

(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）：

高三化学填空题困难题查看答案及解析

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__________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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__________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氢气是一种理想的清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）直接热分解法制氢。某温度下，H2O(g)H2(g)+O2(g)。该反应的平衡常数表达式为K=_____。

（2）乙醇水蒸气重整制氢。其部分反应过程和反应的平衡常数随温度变化曲线如图1所示：

反应中，某温度下每生成1mol H2(g) 热量变化是62 kJ。则该温度下图1所示反应的热化学方程式是______________________________________。

（3）水煤气法制氢。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 ΔH <0，在进气比[n(CO)∶n(H2O)]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见图2（各点对应的反应温度可能相同，也可能不同）。

①往维持恒温的2L密闭容器中加入一定量的CO和0.lmol H2O(g)，在图中G点对应温度下反应经5min 达到平衡，则v(CO) 等于_________mol/(L·min)

②图中B、E 两点对应的反应温度分别为TB和TE判断：TB______TE （填“<”“=”或“>”）。

③经分析，A、E 和G三点对应的反应温度都相同为T℃，其原因是A、E 和G三点对应的_____________相同。

④当T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、1.0 mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2，要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_________________________________。

（4）光电化学分解制氢。其原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应为：4OH--4e-O2+2H2O

则铂电极的电极反应为_______________________________。

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

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题:

（1）直接热分解法制氢

某温度下，2H2O(g)2H2(g) +O2(g)，该反应的平衡常数表达式为K=______。

（2）乙醇水蒸气重整制氢

反应过程和反应的平衡常数(K)随温度(T)的变化曲线如图1所示。某温度下，图1所示反应每生成1mol H2(g)，热量变化是62 kJ，则该反应的热化学方程式为_____________。

（3）水煤气法制氢

CO(g)+ H2O(g)CO2(g) +H2(g) 　　 △H<0

在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见图2(图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。

①向2 L恒温恒容密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol H2O(g)，在图中G点对应温度下，反应经5 min 达到平衡，则平均反应速率v(CO)=________。

②图中B、E 两点对应的反应温度分别为TB和TE，则TB_____TE (填“>”“ <”或“=”)。

③经分析，A、E、G三点对应的反应温度都相同(均为T℃)，其原因是A、E、G 三点对应的_________相同。

④当T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、1.0 mol H2O(g)、1.0 molCO2和x mol H2，为使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是______。

（4）光电化学分解制氢

反应原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应式为4OH-－4e－＝O2↑＋2H2O，则铂电极的电极反应式为________________。

（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(其中氢的质量分数约为7.7%)。该反应的化学方程式为______________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析