-
（15分）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。下图是以含H2S杂质的天然气为原料制取氢气的流程图。
回答下列问题：
（1）反应②的化学方程式为 。
（2）反应④的离子方程式为 。
（3）步骤③中制氢气的原理如下：
Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
①对于反应Ⅰ，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是 （填字母代号）。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
②利用反应Ⅱ，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1.00 mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为 。
③若该天然气中硫化氢的体积分数为5%，且甲烷与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气的总转化率为80%，则通过上述流程1.00 m3 天然气理论上可制得氢气 m3（同温同压条件下）。
（4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（生成的有机物为气体，忽略其他有机物）。
①生成目标产物的电极反应式为 。
②该储氢装置的电流效率为η＝ 。（η＝ 
×100%，计算结果保留小数点后1位）
-
开发氢能是实现社会可持续发展的需要．硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2．
请回答下列问题：
（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______．
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为______．
（3）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H2的目的是______．
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池．电池充放电时的总反应为：NiO（OH）+MH
Ni（OH）2+M
①电池放电时，负极的电极反应式为______．
②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）．若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______．
-
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
请回答下列问题：
（1）已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
（3）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H2的目的是____________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______________
-
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：
2MnFe2O4
2MnFe2O4－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： 。
-
硫化氢是天然气及石油中含硫杂质，近年来发现H2S可用于高效制取氢气。回答下列问题：
(1)H2S可用FeCl3溶液、NaClO溶液及氨水等吸收。
①FeCl3溶液吸收H2S气体，该反应的还原产物为_________。
②NaClO溶液吸收H2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则该反应的离子方程式
为___________。
(2) Linkkous等学者通过多硫化物作循环液，设计出如下四步反应：
(Ⅰ)H2S+OH-=HS-+H2O (Ⅱ)2HS-+H2O
H2↑+S22-
(Ⅲ)H2S+S22-=2HS-+S↓ (Ⅳ)HS-+H2O=H2S+OH-
四步反应的总反应的化学方程式为__________________；能量转化方式为______。
(3)克劳斯法脱硫包含的反应为：
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H1
2H2S(g)+ SO2(g)=3S(s)+ 2H2O(l) △H2
H2S(g)+ 
O2(g)= S(s)+ 2H2O(l) △H3
①△H3=_________（用△H1、△H2表示）。
②为了达到较好的脱硫率，除采用多级脱硫外，还可采取的措施是___________________。
(4)硫化氢裂解制氢气的反应为2H2S(g) 
S2 (g)+2H2 (g)，设起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的组成与裂解温度关系如图所示。
①A点时，H2S的转化率为_______________。
②B点时，设容器的总压为p Pa，则平衡常数Kp为________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
-
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______。
-
合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ， ；
（2）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是 ，其中发生的化学反应方程式为 ；
（3）设备B的名称是 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因是 ；
（4）设备C的作用是 ；
（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
-
氢气是21世纪极有前途的新型能源,是各国研究的热点之一.氢能开发的首要问题是研究如何以水为原料制取氢气.以下研究方向中你认为可行的是
A. 大量建设水电站,用电力分解水制取氢气
B. 设法将太阳能聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C. 寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气
D. 寻找更多的活泼金属,与水发生置换反应,不断从水中制取氢气
-
[化学——物质结构与性质]（13分）
氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ．氢气的制取
（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是 （填序号）。
A．H3O＋的空间构型为三角锥形
B．水的沸点比硫化氢高
C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键
（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为 。
Ⅱ．氢气的存储
（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4 熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为 。
（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是：C S（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下：
| C—S | C＝S | C16S8中碳硫键 |
| 键长/pm | 181 | 155 | 176 |
从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是： 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
-
[化学——物质结构与性质]（13分）
氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ 氢气的制取
（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是 （填序号）。
A．H3O＋的空间构型为三角锥形
B．水的沸点比硫化氢高
C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键
（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为 。
Ⅱ 氢气的存储
（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4 熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为 。
（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是：C S（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下：
| C—S | C＝S | C16S8中碳硫键 |
| 键长/pm | 181 | 155 | 176 |
从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是： 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
×100%，计算结果保留小数点后1位）
Ni（OH）2+M
2MnFe2O4－x＋XO2↑，MnFe2O4－x＋xH2O=MnFe2O4＋xH2↑
LaNix+6NiO+6H2O，电池放电时，发生氧化反应的电极反应式为：
H2↑+S22-
O2(g)= S(s)+ 2H2O(l) △H3
S2 (g)+2H2 (g)，设起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的组成与裂解温度关系如图所示。
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：_________。
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。
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______。
CO2(g)+H2(g)