在新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源，但现阶段氢气的主要用于合成氨工业。Ⅰ．已知1...

在新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源，但现阶段氢气的主要用于合成氨工业。

Ⅰ．已知101kPa、25℃时，1mol下列物质完全燃烧生成稳定状态化合物时放出的热量数据如下：

（1）H2燃烧的热化学方程式是__________________。

（2）工业上电解饱和盐水的副产物之一是H2，反应的离子方程式是_____________。

Ⅱ．德国人发明了合成氨反应，其原理为： N2(g)+3H2(g)2NH3(g);已知298 K时,ΔH=-92．4 kJ·mol-1, 在500℃，20Mpa时，将氮气和氢气通入到体积为2升的密闭容器中，反应过程中各种物质的量变化如右图所示。

（1）10分钟内用氨气表示该反应的平均速率，V(NH3)= ________

（2）在10-20分钟内氨气浓度变化的原因可能是　　　　　　 （填空题）

A．加了催化剂　　　　　　　 B．缩小容器体积　　　　 C．降低温度　　　　　　　 D．增加NH3物质的量

（3）N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);该可逆反应达到平衡的标志　　 　　　　 （填字母）

A．3v正（H2）=2v逆（NH3）

B．混合气体的密度不再随时间变化

C．容器内的压强不再随时间而变化

D．N2、H2、NH3的分子数比为1：3：2

E．单位时间生成nmolN2，同时生成3nmolH2

F．amol 氮氮三键断裂的同时，有6 amol氮氢键合成

高三化学填空题简单题查看答案及解析

在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。

Ⅰ. 已知101kPa、25℃时，1mol下列物质完全燃烧生成稳定状态化合物时放出的热量数据如下：

（1）H2燃烧的热化学方程式是_____________________。

（2）H2可以代替原煤和汽油作为新能源的依据是_____________________。

（3）工业上电解饱和食盐水的副产物之一是H2，反应的离子方程式是_____________。

Ⅱ. 如图所示，硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。

请回答：

（1）该过程可循环利用的物质是_______________(写化学式)。

（2）该过程总反应的化学方程式是_____________________。

（3）尾气中的SO2可用NaOH溶液吸收，同时可得含Na2SO3的样品，为测定样品中Na2SO3的质量分数，甲同学设计实验如下（夹持及加热装置略）：

① 装置B的作用是　　　 　　 　　 。

② 测定样品中Na2SO3的质量分数所需的数据是　　　　 　　 　　 。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

（14分）“氢能”将是未来最理想的新能源。

Ⅰ 在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 。

Ⅱ 氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H＜0。在850℃时，平衡常数K=1。

(1)若升高温度至950℃，达到新平衡状态时K　　 　 　　　 （填“＞”、“＜”或“＝”）1。

(2)850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 molCO、3.0mol H2O、1.0 molCO2和x mol H2，则：

①当x = 5.0时，上述平衡向　　　　　　　　　　 （填“正反应”或“逆反应”）方向进行。

②若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　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③若设x=5.0 mol和x=6.0 mol，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a　　　　 （填“＞”、“＜”或“＝”）b。

Ⅲ 海水淡化获得淡水的过程也可以产生氢气。下面是利用电渗析法处理海水获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：

(1)阳离子交换膜是指______________ (填A或B)。

(2)写出通电后阳极的电极反应式：_________________________________________，在阴极区观察到的现象是：_________________________________________。

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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　　　　　　　　　　　 。

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氢气是人类最理想的能源。已知在25℃、101 kPa下，1 g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9 kJ，则下列热化学方程式书写正确的是(　 )

A．2H2＋O2=2H2O ΔH＝－142.9 kJ·mol－1

B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－142.9 kJ·mol－1

C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1

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氢气是一种高能燃料，也广范应用在工业合成中。

（1）标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa

时下列反应：

①2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g) ＋6H2O(l)　　 △H=－3116 kJ·mol－1 　　　

②C(石墨，s)＋O2(g) =CO2(g)　　　　　　　　 △H=－393.5 kJ·mol－1

③2H2(g)＋O2(g) =2H2O(l)　　　　　　　　　　 △H=－571.6 kJ·mol－1

写出乙烷标准生成焓的热化学方程式：___________________________________________。　

（2）已知合成氨的反应为：N2＋3H22NH3 △H＜0。某温度下，若将1mol N2和2.8mol H2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中，测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示，请回答下列问题：

①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______（用a、b、c表示）

②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_________。

③b容器中M点，v(正)____v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）利用氨气可以设计成高能环保燃料电池，用该电池电解含有NO2－的碱性工业废水，在阴极产生N2。阴极电极反应式为______；标准状况下，当阴极收集到11.2 LN2时，理论上消耗NH3的体积为_____。

（4）氨水是制备铜氨溶液的常用试剂，通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。

已知：Cu(OH)2(s) Cu2＋＋2OH－ Ksp=2.2×10－20

Cu2＋＋4NH3·H2O [Cu (NH3) 4]2＋(深蓝色)＋4H2O　　 Kβ=7.24×1012

①请用数据说明利用该反应：Cu(OH)2(s) ＋4NH3·H2O [Cu (NH3) 4]2＋＋4H2O＋2OH－配制铜氨溶液是否可行：_________________________________________。

②已知反应Cu(OH)2(S) ＋2NH3·H2O＋2NH 4＋ [Cu (NH3) 4]2＋＋4H2O　　 K=5.16×102。向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol·L－1的氨水，得到悬浊液；此时若加入适量的硫酸铵固体，出现的现象为_______________；解释出现该现象的原因是_____________________。

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据报道,在300 ℃、70 MPa 条件下,由CO2和H2合成乙醇已成为现实,该合成对解决能源问题具有重大意义。

(1)已知25 ℃、101 kPa条件下,1 g乙醇燃烧生成CO2和液态水时释放出a kJ能量,请写出该条件下乙醇燃烧的热化学反应方程式:　。

(2)由CO2和H2合成乙醇的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。实验测得温度对反应的影响如图所示。

①正反应的ΔH　　0(填“＞”、“<”或“=”);

②该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)对于该化学平衡,为了提高H2的转化率,可采取的措施有　　。

A.升温    　　 B.加压

C.加催化剂    D.增加CO2的浓度

(4)现有甲、乙两装置,甲装置为原电池,乙装置为电解池。

①b电极上发生的电极反应式为　　　　　　。

②若甲中有0.1 mol CH3CH2OH参加反应,则乙装置中生成的气体在标准状况下的体积共为　　 L。

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“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢气的燃烧效率非常高，只要在汽油中加入4%的氢气，就可使内燃机节油40%。目前，氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。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热分解制氢气时，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1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____________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源。

I. “氢能”将是未来最理想的新能源。

（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为：M+xH2=MH2x　 △H<0 (M表示某种合金)

下图表示温度分别为T1、T2时，最大吸氢量与氢气压强的关系。

则下列说法中，正确的是_______。

a. T1>T2

b．增大M的量，上述平衡向右移动

c．增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

d．金属储氢过程中M做还原剂，价态升高

（2）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.OmolH2O。

①850℃ 时反应达到平衡，x应满足的条件是____________。

②对于上述平衡状态，改变下列条件能使反应速率增大，且平衡向正向移动的是_______。

a．选用更高效的催化剂　　　　　　 b．升高温度

c.及时分离出氢气　　　　　　　　　　 d．增加氢气的浓度

II. CO2是合成尿素的原料

现在以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如装置甲所示），其中负极通入H2，正极通入O2和CO2的混合气体。乙装置中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL。

工作过程中，甲装置中d电极的电极反应式是___________，乙装置中电极a为_____极（填电极名称）。

（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时乙装置中所得溶液pH =_______（忽略电解前后溶液体积变化）

III．氨是制备尿素的原料，NH3、N2O4等在工农业生产，航天航空等领域有广泛应用。

（1）氨在氧气中燃烧，生成水和一种空气组成成分的单质。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H =-92.4kJ/mol及H2的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式：__________________。

（2）氨气溶于水得到氨水，在25℃ 下，将a mol·L-1的氨水和b mol·L-1的硫酸以3:2的体积比混合，反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH3 H2O的电离平衡常数________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源。

Ⅰ.“氢能”将是未来最理想的新能源。

（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为M（s）+xH2═MH2x（s）　 △H<0（M表示某种合金）。图甲表示温度分别为T1、T2时，最大吸氢量与氢气压强的关系。

下列说法中正确的是___（填字母代号）。

a.T1>T2

b.增大M的量，上述平衡向右移动

c.增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

d.金属储氢过程中M作还原剂，价态升高

（2）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　　 △H>0，在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.0molH2O。

①850℃时反应达到平衡，x应满足的条件是_____。

②对于上述平衡状态，改变下列条件能使反应速率增大，且平衡向正向移动的是____（填字母代号）。

a.选用更高效的催化剂

b.升高温度

c.及时分离出氢气

d.增加氢气的浓度

Ⅱ.CO2是合成尿素的原料。

现以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如装置乙所示），其中负极通入H2，正极通入O2和CO2的混合气体。装置丙中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL。

（1）工作过程中，装置乙中电极c为____（填电极名称）极。

（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时丙装置中所得溶液pH=____（忽略电解前后溶液体积变化，不考虑气体的溶解）。

Ⅲ.氨是制备尿素的原料。NH3、N2O4等在工农业生产、航天航空等领域有广泛应用。

（1）氨在氧气中燃烧，生产水和一种空气组成成分的单质。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H=-92.4kJ/mol，H2的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式：________________________。

（2）氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol·L-1的氨水和bmol·L-1的硫酸溶液以3:2的体积比混合，反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH3·H2O的电离平衡常数：___________。

（3）用氨水除去SO2，已知25℃时，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1，将SO2通入该氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时，溶液中离子浓度从大到小的关系是_________________。

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