氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)2H2(g) + S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见图1,其中曲线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未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H ______0(填“>”“<”或“=”)。
②若985 ℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=________(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因: _______________。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ/mol
II.CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol
III.CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+2H2(g)的△H =________(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=_________(用K1、K2、K3表示)。
② 对于可逆反应 C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s) + 2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是___________。(填字母编号)
A.适当的降低体系的温度 B.压缩容器的体积
C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量
③ 图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O) = 2c(H2)= 2c(CO) = 2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整 CO的变化曲线示意图。
高三化学简答题极难题
氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)2H2(g) + S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见图1,其中曲线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未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H ______0(填“>”“<”或“=”)。
②若985 ℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=________(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因: _______________。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ/mol
II.CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol
III.CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+2H2(g)的△H =________(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=_________(用K1、K2、K3表示)。
② 对于可逆反应 C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s) + 2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是___________。(填字母编号)
A.适当的降低体系的温度 B.压缩容器的体积
C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量
③ 图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O) = 2c(H2)= 2c(CO) = 2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整 CO的变化曲线示意图。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
综合题:
氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下三种制氢方法。完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)△H
在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见下图,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未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H0,(“>”、“<”或“=”)。
②若985℃时,反应经tmin达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=
(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=kJ/mol;
若K1、K2、K3分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,该平衡常数K=(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是。(填字母)
A.降低体系的温度
B.压缩容器的体积
C.增加CaO的量
D.选用适当的催化剂
(3)方法三:利用甲醇可以与水蒸气反应制取H2,反应方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49.4kJ/mol
一定温度下,向容积为2L的密闭恒容容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),达到平衡状态时,吸收热量19.76kJ。则
①达平衡时混合气体的压强是反应前的倍。
②此温度下的该反应的平衡常数是(保留两位有效数字)。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法。完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)△H
在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见右图,图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H______0,(“>”、“<”或“=”),
②若985℃时,反应经tmin达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:______。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.相关主要反应如下:
I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s) △H=-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=______;
若K1、K2、K3分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,该平衡常数K=_____________(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是______。(填字母编号)
A.降低体系的温度
B.压缩容器的体积
C.适当增加水蒸气的通入量
D.增加CaO的量
③下图为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c(H2O)=2c(H2)=2c(CO)=2mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:H2S (g) H2 (g)+S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L),测定结果见图1,其中曲线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未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H___________0(填“>”“<”或“=”)。
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:_________________。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I.C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol
II.CO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) △H = -43 kJ/mol
III.CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol
①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=_____(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=______(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g),采取以下措施可以提高H2产率的是___。 (填字母编号)
A.适当的降低体系的温度 B.使各气体组分浓度均加倍
C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量
③图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。___________________
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中NH4+浓度逐渐增大,写出该电池的正极反应式:___________________。
高三化学简答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__________。
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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
氢能是理想的清洁能源,通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) △H1=571.6kJ•mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H2=131.3kJ•mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g) △H3=206.1kJ•mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,△H3减小
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=74.8kJ•mol-1
高三化学选择题简单题查看答案及解析
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
煤、氢气是常见能源,燃煤烟气中的氮硫氧化物要污染环境,氢气是一种清洁高效的新型能源,如何消除烟气中氮硫氧化物和经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如图。
已知:
反应 I:2H2O (1)=2 H2(g) +O2(g) △H1 = +572kJ•mol-1
反应 II :H2SO4(aq) =SO2 (g) + H2O (l) +O2 ( g) △H2= +327 kJ • mol-1
反应 III:2 HI( aq)=H2 ( g) + I2(g) △H3 =+172k.J•mol-1
则反应SO2 (g)+I2 (g) + 2 H2O (l)=2 HI(aq) + H2SO4 (aq) △H =__________。
(2)用某氢化物 H2 R 高效制取氢气 ,发生的反应为2 H2R(g) R2(g) +2H2 ( g) 。
I.若起始时容器中只有H2R, 平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。
①图中曲线n 表示的物质是__________(填化学式)。
②C点时,设容器内的总压为p Pa,则平衡常数KP =____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 =总压×物质的量分数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0 mol H 2R、1. 0 molH2R,测得不同温度H2R的平衡转化率如图2 所示。
①M点和O正反应速率v( M) ________v( O) (填“>”“<”或“=”,下同)。
②M 、O 两点容器内的压强P(O)______2 P( M) 。
③平衡常数K( M)_____________K( N)。
(3)以连二硫酸根( S2O42-) 为媒介,使用间接电化学法处理燃煤烟气中的NO, 装置如图所示:
①从 A 口中出来的物质是________________。
②写出电解池阴极的电极反应式________________。
③用离子方程式表示吸收池中除去NO 的原理 ___________________________。
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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_______________。
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