(12分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。（1）氢气...

(12分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。

（1）氢气是清洁燃料，其燃烧产物为________。

（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为__________________________________________，反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为________。

（3）储氢还可借助有机物，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，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为a mol·L－1，平衡时苯的浓度为b mol·L－1，该反应的平衡常数K＝________。

（4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)

②生成目标产物的电极反应式为__________________。

③该储氢装置的电流效率η＝____________________。(，计算结果保留小数点后1位)

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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)与化石燃料相比，氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。

(2)与氢气直接燃烧相比较，设计成镍氢电池可以大大提高能量的转换率，在镍氢电池充电过程中储氢合金（M）吸氢转化为MH2，总反应为：xNi(OH)2+MxNiOOH+MHx，试写出放电过程中负极

反应式____________。

(3)施莱辛（Sehlesinger）等人提出可用NaBH4与水反应制氢气：BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑，已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，溶液中各离子浓度大小关系为__________，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因_______________。

(4)在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中，分别放入ag的储氢合金（M）和bmol氢气发生如下反应：2M(s)+xH2(g)2MHx(s)　 ΔH<0，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到1min时M的质量如图1所示，此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是___________，当三个容器反应都达到化学平衡时，H2转化率最大的反应温度是______。

(5)储氢还可以借助有机物，如利用乙苯与苯乙烯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢；

①在恒容密闭容器中，控制不同温度进行乙苯的脱氢实验。以乙苯起始浓度均为c mol/L测定乙苯的转化率，结果如图2所示。图中A为乙苯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为达到化学平衡时乙苯的转化率。试说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因__________。

②维持体系总压恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢。已知乙苯的平衡转换率为a，则在该温度下反应的平衡常数K=__________（用a等符号表示）。

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储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其他有机物）．下列说法错误的是（　　）

已知：电流效率（η＝×100%）

A.电源B为正极

B.导线中电子移动方向为A→D

C.电极D反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12

D.该储氢装置的电流效率η＝24.3%

高二化学单选题简单题查看答案及解析

下列说法中不正确的是                            （      ）

A．与煤、柴油相比较，天然气是一种比较清洁的化石燃料

B．乙醇是一种可再生能源，作为燃料的优点的是完全燃烧的产物不污染环境

C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源能有效改善空气质量

D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化毫无意义

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（5分）氢能是高效、清洁能源，制氢技术的研究开发是氢能利用的必由之路。燃料水蒸气重整法是一种有效、经济、广泛采用的制氢方法，它是通过水蒸气与燃料间的反应来制取氢气的。

（1）在催化剂作用下，天然气和水蒸气反应可制得一氧化碳和氢气，已知该反应每制得1kg氢气需要吸收3.44×104 kJ热量。写出该反应的热化学方程式 　　　　　　　　　 　　 ；

（2）CO可继续与水蒸气反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ·mol-1。若将1mol甲烷与足量水蒸气充分反应得到1molCO2，该反应的焓变ΔH=　　　　　　　　　 ；

（3）欲制得较纯净的氢气，可将（2）中充分反应后的气体通过足量的烧碱溶液，写出该反应的离子方程式 　　　　　　 　　　　　　　　 ；

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料有许多优点，但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：________________________________。

（2）氢气可用于制备H2O2。

已知：H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1

O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2

其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。

（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)＋yH2(g) MHx＋2y(s)　ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。

a．容器内气体压强保持不变　　　　　 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx

c．若降温，该反应的平衡常数增大　 d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

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燃煤技术的改进，有助于合理控制温室效应、环境污染，并能进行资源化利用，还可重新获得燃料或重要工业产品。工业上以煤和水为原料通过一系列转化变为清洁能源氢气和工业原料甲醇。

（1）若碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1，氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1。已知反应

C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g) △H＞0，能否求出该反应的△H_______（填“能”或“不能”）。若能则求出其△H（若不能请说明理由）：_____________________。

（2）工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇，反应方程式为：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g） △H＜0

①工业生产过程中CO2和H2的转化率________（填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”），为了提高甲醇的产率可以采取的措施是____________、____________（填两点）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。

i．用H2表示0-3min内该反应的平均反应速率______________。

ii．该温度下的平衡常数为__________________。10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，此时V正 _________V逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。

iii．对于基元反应aA+bBcC+dD而言，其某一时刻的瞬时速率计算公式如下：正反应速率为V正=k正·c(A)a·c(B)b ；逆反应速率为V逆=k逆·c(C)c·c(D)d，其中k正、k逆为速率常数。若将上述反应视为基元反应则在上述条件下k逆∶k正=_________。反应进行到第3 min时V正 ：V逆 ＝________。

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_________（至少答出两点）。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：____________。

（2）以甲烷为原料可制得氢气。图1是一定温度、压强下，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量（KJ）变化示意图，写出该反应的热化学方程式_______________(△H用E1、E2、E3表示)。

（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。

A．容器内气体压强保持不变

B．吸收y mol H2只需1 mol MHx

C．若降温，该反应的平衡常数增大

D．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

（4）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42-，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在__________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_____________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，分析N点c( Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。

（5）在容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2，发生CO ( g ) + 2H2 ( g )CH3OH ( g ) △H<0, CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为1 L。若反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=　　 　　　　 　　 L。

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、保存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是______________（至少答出两点）。但是氢气直接燃烧的能量及转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_____________________________。

（2）氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)+A(l)B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l) ΔH2，其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。

（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)=MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。

a.容器内气体压强保持不变　　　　　　　 b.吸收y mol H2只需1 mol MHx

c.若降温，该反应的平衡常数增大　　　 d.若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。

（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH−  FeO42−+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在_______（填“阴极室”或“阳极室”）。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是________________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_______________________________________________。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点；氢气也是重要的化工原料。

（1）纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应：

2H2O（g）2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ•mol﹣1，不同时段产生O2的量见下表：

上述反应过程中能量转化形式为光能转化为　　 　　 　　 能，达平衡过程中至少需要吸收光能为　　 　　 　　 kJ（保留三位小数）。

（2）氢气是合成氨工业的原料，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量．已知：

则1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于　　　　　　　 。

（3）已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol

N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是 H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2。请由总反应式回答：

.电解质溶液应该是　　　　　　　　　　 （选填酸溶液、碱溶液），

②.电池放电时，负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　 ，

.外电路中每通过0.2NA个电子时，H2的质量理论上减小　　 　　　　　 　 g，

.电池工作时，电子由　　　 极通过外电路流向　　　　 极（选填正、负）。

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