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）已知氢...

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）已知氢气在氧气中燃烧生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式___________________________；若断开H2(g)中1molH-H需要吸收436kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键放出463 kJ的能量，18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，则断开1molO2中的共价键需要吸收___________kJ的能量。

（2）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正极反应式：___

（3）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_______

（4）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. 1 mol MHx能够吸收ymol H2

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c(H2)增大

（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请写出阳极电极反应式________________________

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，请分析在实验中控制NaOH浓度为14mol/L的原因：______________。

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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)已知氢气在氧气中燃烧生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，计算氢气燃烧热的热化学方程式___________________________；若断开H2(g)中1molH-H需要吸收436kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键放出463 kJ的能量，18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，则断开1molO2中的共价键需要吸收___________kJ的能量。

(2)工业上用H2和CO2反应合成甲醚。已知：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　 ΔH3＝－130.8kJ·mol－1。在某压强下，合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如下图所示。T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，10min 后反应达到平衡状态，则0～10min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝________________；KA、KB、KC三者之间的大小关系为____________________。

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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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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、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）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“=”)。

（2）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________。

①容器内气体压强保持不变

②吸收y mol H2只需1 mol MHx

③若降温，该反应的平衡常数增大

④若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

（3）化工生产的副产物也是氢气的来源。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电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

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

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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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有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。

（1）在101KP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题

①该反应反应物总能量______________生成物总能量（填“大于”，“小于”或“等于”）

②氢气的燃烧热为_________。　　　 ③该反应的热化学方程式为___________________。

④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O键能为463 kJ·mol－1,O=O键能为498 kJ·mol－1，计算H-H键能为_____________kJ·mol－1

（2）氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：

Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　　　　　　 ΔH1＝－74.5kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)　　 ΔH2＝－64.4kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。

则ΔH3＝____________kJ·mol－1

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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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有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。

（1）氢能被称为绿色能源的原因是________________（任答一点）

（2）在101KP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题

①该反应反应物总能量______________生成物总能量（填“大于”，“小于”或“等于”）

②氢气的燃烧热为______________

③该反应的热化学方程式为__________________________________________________

④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O键能为463 kJ·mol－1,O=O键能为498 kJ·mol－1，计算H-H键能为_____________kJ·mol－1

（3）氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：

Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　　 ΔH1＝－74.5kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)　　 ΔH2＝－64.4kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。

则ΔH3＝____________kJ·mol－1

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“氢能”是未来最理想的新能源。

（1）实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_____。(填序号)

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

B．H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)　 ΔH=－285.8 kJ·mol−1

C．2H2+O2＝2H2O(l)　 ΔH= 571.6 kJ·mol−1

D．H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)　　 ΔH=－285.8 kJ·mol−1

（2）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：

① CaBr2+H2OCaO+2HBr

② 2HBr+HgHgBr2+H2↑

③ HgBr2+_______________

④ 2HgO2Hg+O2↑

⑤2H2+O22H2O

请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：___________。并根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点_________。

（3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。如图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。

完成下列反应的化学方程式：反应①______________；反应②____________。此法制取氢气的最大优点是______________________。

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