氢气是一种清洁能源，科学家探索利用石油工业中的废气H2S制取H2。I.热分解制氢：H2S在...

氢气是一种清洁能源，科学家探索利用石油工业中的废气H2S制取H2。

I.热分解制氢：H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。

①101kPa时，改变H2S与Ar物质的量之比1：19充入容器甲。保持压强不变，反应在不同温度下达到平衡时，反应物和生成物的气体体积分数如图1和图2所示；

②1100℃，101kPa时，改变H2S与Ar的物质的量之比，将气体充入容器乙。保持压强不变，H2S的转化率随停留时间变化如图3；

③Kp：对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp。如p(B)=p•x(B)，P为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数：

④停留时间：停留时间也称接触时间，指原料在反应区或在催化剂层的停留时间。

（1）下列有关热分解硫化氢制氢的说法正确的是___。

A.b曲线对应物质的分子式为S2

B.随温度升高，容器甲内气体密度减小

C.H2S热分解的活化能大于其逆反应的活化能

D.由图3可知H2S的浓度越低，热分解反应的速率越大

（2）T℃时H2S分解反应的Kp=1.26×103Pa，据图2判断T℃约为___。

A.800℃　　 B.975℃　　　 C.1050℃

（3）保持甲容器的其它初始实验条件不变，仅改变温度，进行多次重复实验。在图2中画出当停留时间为0.6s时，800℃~1050℃范围内H2S体积分数趋势图___。

（4）图3中，当停留时间为1.6s时，H2S的转化率由(1)到(5)变化的原因___。

II.光解制氢：复合型CdS/ZnO光催化剂能催化分解H2S生成H2。

（5）分别在200℃，400℃，600℃的空气中焙烧按一定工艺流程制得的CdS/ZnO光催化剂，考察焙烧温度对催化剂分解制氢效果影响（控制其它条件相同），实验结果见图4。600℃焙烧制得的催化剂催化效率较低的可能原因是___。

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

(1)(福建高考)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

已知：H2S(g)H2(g)＋S2(g)

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L－1测定H2S的转化率，结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985 ℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：__________________________。

(2)(海南高考)CuBr2分解的热化学方程式为：

2CuBr2(s)2CuBr(s)＋Br2(g)　　　　　 ΔH＝＋105.4 kJ/mol

在密闭容器中将过量CuBr2于487 K下加热分解，平衡时p(Br2)为4.66×103 Pa。

①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p(Br2)将会_______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p(Br2)的变化范围为________________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

（19分）

（1）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法：已知：在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率，结果见图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。_____________0（填＞，=或＜）：说明随温度的升高，曲线b向曲线a靠近的原因： _____________________。

②电化学法

该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应的离子方程式是___________________；

反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为________________。

（2）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2。

①该电池的负极反应式_______________________________________________。

②电池总反应的化学方程式_________________________________________________。

（3）某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠，现测定亚硝酸钠的含量。

已知：5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O

称取4.000g固体，溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol／L，酸性KmnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示；

①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液__________________________，30秒内不恢复，可判断达到滴定终点。

②第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是____________（填序号）。

A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗

B．锥形瓶洗净后未干燥

C．滴定终了仰视读数

③根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

(19分)　 （1）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法：已知：H2S(g) H2(g)+1/2S2(g)ΔH在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率，结果见图。

图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。ΔH_____0(填＞，=或＜)：说明随温度的升高，曲线b向曲线a靠近的原因：________________________。

②电化学法：该法制氢过程的示意图如图。

反应池中反应的离子方程式是_____________________________；

反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为___________________________________。

（2）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。

①该电池的负极反应式__________________。②电池总反应的化学方程式__________________。

（3）某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠，现测定亚硝酸钠的含量。

已知：5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O　

称取4.000g固体，溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol／L，酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示；

①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液___________，30秒内不恢复，可判断达到滴定终点。

②第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是____________(填序号)。

A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗；

B．锥形瓶洗净后未干燥；

C．滴定终了仰视读数

③根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

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

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xmol H2，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)Mg，Cu 是一种储氢合金

350℃时，Mg、Cu 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_______________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)。现在3L密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。

（1）某温度时，测得反应体系中有气体1.3lmol，反应1 min后，测得气体为l.37mol,则tmin 内H2的生成速率为___________。

（2）某温度时，H2S的转化率达到最大值的依据是_____________(选填编号)。

a．气体的压强不发生变化　　　　 b．气体的密度不发生变化

c．不发生变化　　　 d．单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多

（3）实验结果如下图。图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下、反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。该反应为_____反应（填“放热”或“吸热”）。曲线b随温度的升高，向曲线a通近的原因是_________。在容器体积不变的情况下，如果要提高H2的体积分数，可采取的一种措施是________。

（4）使1LH2S与20L空气（空气中O2体积分数为0.2）完全反应后恢复到室温，混合气体的体积是______L 。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气，同时放出29.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是__________________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析