氢能作为一种清洁高效的二次能源，在未来能源格局中发挥着重要作用。已知：常温下，，。回答下列...

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氢能作为一种清洁高效的二次能源，在未来能源格局中发挥着重要作用。已知：常温下，，。回答下列问题：
（1）常温下、水的分解不能自发进行的热力学依据是________________________。
（2）将负载在上，产氧温度在1200℃，产氢温度在1000℃时，可顺利实现水的分解，氢气产量高且没有明显的烧结现象。循环机理如下，过程如图1所示，不考虑温度变化对反应的影响。
第Ⅰ步：
第Ⅱ步：
①_________285.84（填“>”“<”或“=”）。第Ⅰ步反应中化合价有变化的元素为________（填名称）。
②第Ⅱ步反应的，，、分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。1000℃时，在体积为1L的B反应器中加入2mol发生上述反应，测得和物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则60min内，_________（保留2位小数）。a点时________（填最简整数比）；平衡时，体系压强为10kPa，则_________。
（3）热力学铜-氯循环制氢法分电解、水解、热解三步进行。
电【解析】
；
水【解析】
；
热【解析】
。
已知：为白色固体，。
电解装置如图所示，则A为________极（填“阳”或“阴”），B极电极反应为______________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
随着能源问题的进一步突出，氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，开发氢能已引起各国的高度重视．
Ⅰ．（1）生产氢气的方式很多，写出工业生产中采用煤为原料制取氢气的化学反应方程式：　　　　　。
（2）热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
请回答下列问题；
①该循环工艺过程的总反应方程式为　　　　　　　　　　　　 .
②运用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出氢气的目的是　　　　　　　。
（3）最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢，利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
2MnFe2O42MnFe2O4－x＋XO2↑，MnFe2O4－x＋xH2O=MnFe2O4＋xH2↑
请认真分析上述两个反应并回答下列问地：
① 在反应中MnFe2O4是　　　　　　　　 (填“催化剂”或“中间产物”)，若MnFe2O4－x中x=0.8，则MnFe2O4－x中Fe2+占全部铁元素的百分比为　　　　　　　　。
②该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是　　　　　　　　．
Ⅱ.（4）氢能的利用涉及氢的储存、运输和使用，镍和镧组成的一种合金LaNiX ，是较好的储氢材料，能快速可逆地存储和释放氢气。LaNix 的晶胞如右图，其储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H2解离为原子，H储存在其中形成LaNixH6。LaNixH6中，x=　　　　　　　　。该贮氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池被用于制作原子钟，反应原理为：LaNixH6+6NiO(OH) LaNix+6NiO+6H2O，电池放电时，发生氧化反应的电极反应式为：　　　　　　　　　　。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，其开发利用是科学家们研究的重要课题。试回答下列问题：
(1)氢气也可以作为化工生产的原料，如一定的条件下，合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，该反应的平衡常数表达式为：_________________。在2L的恒容密闭容器中加入1.8mol H2和0.6mol N2，其中N2的量随时间的变化曲线如图。从llmin起，在其它条件不变的情况下，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为：_____________（填“a”或“b”或“c”或“d”），达新平衡时，c(N2)的数值为：_________。
(2)在工业上也可以利用氢气合成液体燃料。如：工业上合成甲醇的反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　 △H<0，该过程既可以减弱CO2的温室效应，又可以充分利用CO2。反应过程中部分数据见下表（起始：T1℃、2.0L密闭容器）：
达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K(I)_______K(II)(填“>”“<”或“=”)。保持其他条件不变的情况下，若30 min时只向容器I中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g)，则平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3) 100 kPa时，绝热密闭容器中发生反应2NO(g)+O2 (g)2NO2(g)。一定压强下，NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示。
：
300℃时，VmL NO和0.5mLO2混合发生该反应，最终混合气体的平均摩尔质量为：　　 _________（用含V的计算式表示）。图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时NO的转化率，则_____点对应的压强最大。若氧气中混有氮气，容器中还同时发生了如下反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)△H=+180kJ/mol，则此反应对NO的转化率的影响是_________ （填“增大”、“减小”或“无法判断”），理由是______。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
氢能被视为未来的理想清洁能源，科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”，主要涉及下列反应：
Ⅰ　 SO2+2H2O+I2 ＝ H2SO4+2HI 　　　　Ⅱ   2HIH2+I2
Ⅲ　 2H2SO4 ＝ 2SO2↑+O2↑+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是　　　　。
a．反应Ⅲ易在常温下进行        b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O        d．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)=　　　　　。该温度下，反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=　　　　。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则　　　　是原来的2倍。
a．平衡常数    　　　　　　　 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间　　　　 d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可被氧化生成SO3，其反应为：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)　 △H<0。某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①a电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　；
②若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为　　。　　　　　　　
（4）实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐，若将其中的SO2全部反应出来，应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为　　　　　　　　　　　。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
氢能作为理想的清洁能源之一，已经受到世界各国的普遍关注。氢的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢方法有：配位氢化物储氢、碳质材料储氢、合金储氢、多孔材料储氢等。
请回答下列问题：
（1）氨硼烷( NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物(HB=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。
①B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________，CH4、H2O、CO2键角由大到小的顺序为_________________。
②1个(HB=NH)3分子中有______个σ键。与(HB=NH)3互为等电子体的分子为________(填分子式)。
③反应前后碳原子的杂化轨道类型分别为__________、____________。
④氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，但熔点比金刚石低，原因是___________________________。
（2）一种储氢合金由镍和镧(La)组成，其晶胞结构如图所示。
①Ni 的基态原子核外电子排布式为_______________。
②该晶体的化学式为_______________。
③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a=m pm，c=n pm；标准状况下氢气的密度为ρg·cm-3；阿伏加德罗常数的值为NA。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为______________。 (储氢能力=)
【答案】　 N>O>C>B　 CO2>CH4>H2O　 12　 C6H6　 sp3　 sp　 B—N键的键长大于C—C键的，键能小于C—C键的(指出键长或键能关系均给分)　 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　 LaNi5　（或）
【解析】（1）考查第一电离能的规律、键角的大小、化学键数目的判断、杂化类型的判断，晶体熔沸点高低的判断，①同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第一电离能大小顺序是N>O>C>B；CH4的键角是109°28′，H2O的键角是105°，CO2的键角是180°，顺序是CO2>CH4>H2O；②成键原子间只能形成一个σ键，(HB=NH)3为六元环状化合物，因此1个(HB=NH)3中含有σ键个数为12个；根据等电子体的概念以及(HB=NH)3为六元环状化合物，推出等电子体的分子为C6H6；③反应前C为sp3杂化，反应后碳原子为sp杂化；③立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，即立方氮化硼晶体为原子晶体，比较原子晶体熔沸点通过键长、键能考虑，B—N键的键长大于C—C键的，键能小于C—C键，因此立方氮化硼的熔沸点低于金刚石；（2）考查电子排布式、晶胞的计算，①Ni位于第四周期VIII族，28号元素，Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；②La位于顶点，个数为8×1/8=1，Ni位于面上和体心，个数为8×1/2＋1=5，化学式为LaNi5；③氢气的质量为g，晶胞的体积为(m×10－10×m×10－10×n×10－10×sin60°)cm3，则储氢后氢气的密度为g/cm3，因此储氢材料故的储氢能力为（或）。
点睛：本题的难点是储氢能力的计算，虽然题目中告诉学生储氢能力计算的公式，但学生对储氢后氢气的密度理解不透，无法进行计算，其实储氢后氢气的密度就是让求出晶胞中氢气的质量，与晶胞体积的比值，跟平时练习晶胞密度的计算是一样的，只不过本题求的质量是氢气的质量。
【题型】综合题
【结束】
12
G是一种新型香料的主要成分之一，其结构中含有三个六元环。G 的合成路线如下图所示(部分产物和反应条件已略去)。
已知：①RCH=CH2+CH2=CHR'CH2=CH2+RCH=CHR'；
②B的核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子；
③D和F是同系物。
请回答下列问题：
（1）根据系统命名法，(CH3)2C=CH2的名称为_____________。
（2）A→B反应过程中涉及的反应类型分别为_______________、_________________。
（3）生成E的化学方程式为______________________________。
（4）G的结构简式为_________________。
（5）写出一种同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式：_________________。
①与FeCl3溶液发生显色反应；②苯环上有两个取代基，含C=O键；③能发生水解反应；④核磁共振氢谱有4组峰。
（6）模仿由苯乙烯合成F的方法，写出由丙烯制取a-羟基丙酸()　　的合成路线：____________________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
（12分）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
（1）反应Ⅰ的化学方程式是　　　　　　　　。
（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是　　　　　　　　（选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是　　　　　　　　。
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）=2.06：1。其比值大于2的原因是　　　　　　　　。
（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）　 △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3（g） +H2O（g） △H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解。
L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是　　　　　　　　　　　　。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：　　　　　　　　　　　　。

高三化学简答题极难题查看答案及解析
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
（1）反应Ⅰ的化学方程式是　　　　　　　　。
（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是　　　　　　　　（选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是　　　　　　　　。
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）=2.06：1。其比值大于2的原因是　　　　　　　　。
（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）　　 △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3（g） +H2O（g）　　 △H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解。
L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是　　　　　　　　　　　　。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：　　　　　　　　　　　　。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
（1）反应Ⅰ的化学方程式是　　　　　　　　。
（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是　　　　　　　　（选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是　　　　　　　　。
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）=2.06：1。其比值大于2的原因是　　　　　　　　。
（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）　　 △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3（g） +H2O（g）　　 △H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解。
L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是　　　　　　　　　　　　。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：　　　　　　　　　　　　。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
氢能是发展中的新能源，它的利用包括氯的制备、应用等环节。回答下列问题:
（1）氢气的制备
以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示。

反应Ⅱ包含两步反应:
①H2SO4(1)=SO3(g)+H2O(g) ΔH=177kJ/mol
②2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)　 △H=196kJ/mol
写出反应Ⅱ的热化学反应方程式__________
（2）氯气的应用
CO2加氢制备甲酸(HCOOH)可用于回收利用CO2。温度为T1时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　 △H,化学平衡常数K=1
实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2), v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。
①当CO2的转化率为33.3%时，HCOOH的体积分数为_____(保留整数)。
②T1时，k逆=_________(用k正表示)。当升高温度至T2时，k逆=0.9k正，则△H____0(填“>”、“<"或“=”)。
③采用电还原法也可将CO2转化为甲酸根，用Sn为阴极、Pt为阳极，KHCO3溶液为电解液进行电解。CO2应通入______区(填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为__________
④可用NaHCO3代替CO2作为碳源加氢制备甲酸。向反应器中加入NaHCO3水溶液、A1粉、Cu粉，在300℃下反应。NaHCO3用量一定时，Al、Cu的用量对碳转化量影响结果如图。由图可知，曲线d相对其它三条曲线碳转化量变化不大的主要原因是__________，当碳转化量为30%时所采用的实验条件是____________。
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高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，开发高效储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
(1)是一种潜在的储氢材料，其中N原子的价电子排布式为________________。
(2)的键角由大到小的顺序为________________________，的第一电离能由大到小的顺序为_______________________________。
(3)是新型环烯类储氢材料，研究证明其分子呈平面结构（如图所示）。
①分子中原子和原子的杂化轨道类型分别为_________________________。
②测得中碳硫键的键长介于C-S键和C=S键之间，其原因可能是________________________________________________。
(4)某种铜银合金晶体具有储氢功能，它是面心立方最密堆积结构，原子位于面心，Ag原子位于顶点，H原子可进入由Cu原子和Ag原子构成的四面体空隙中。若将原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与（如图）相似，该晶体储氢后的化学式为_________________________。
(5)是金属氢化物储氢材料，其晶胞如图所示，该晶体的密度为，则该晶胞的体积为___________（用含的代数式表示）。

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