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。
高一化学简答题极难题
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。
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氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中,最节能的是
A.电解水制氢:2H2O电解2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O高温2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2O高温CO+3H2
高一化学选择题简单题查看答案及解析
世界能源消费的90%以上依靠化学技术。其中清洁燃料氢气(H2)和甲醇(CH3OH)是研究的热点。
(1)工业制氢有多种渠道:
①其中一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H。
已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-394kJ/mol
2C(s,石墨)+O2(g)=2CO(g) △H2=-222kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242kJ/mol
则△H=___kJ/mol。
②一种“金属(M)氧化物循环制氢”的原理如图1所示。写出该流程制氢的总反应式:___。
③氢气可用于制备H2O2。已知:H2(g)+A(l)=B(l) △H1、O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) △H2,这两个反应均为放热反应,则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的△H___0(填“>”、“<”或“=”)。氢气可用于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:___。
(2)图-2为一定条件下1molCH3OH(甲醇)与O2反应时生成CO、CO2或HCHO(甲醛)的能量变化图,反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去。如有催化剂,CH3OH与O2反应的主反应式为:___;HCHO发生不完全燃烧的热化学方程式为:___。
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氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示:
(1)写出反应I、II的化学方程式(不必写反应条件):
I、 ;II ;III、2HIH2+I2
(2)整个过程中起到了催化作用的物质是 (写化学式)。
(3)一定温度下,向2L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应III,生成的I2为气体,H2物质的量随时间的变化如图所示。则0-2min内的平均反应速率v(HI)= ,能作为该反应达到平衡状态判断依据的是 。
①n(H2)=n(I2) ②压强不再变化 ③气体密度不再变化
④2个H-I断裂的同时,有1个H-H断裂 ⑤各组分浓度保持不变
⑥c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1
(4)已知有关键能数据:I2-151kJ/mol、H2-436kJ/mol、HI-298kJ/mol,则当有0.2molHI分解时的能量变化是 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。
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氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,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:
反应Ⅰ的化学方程式是_________________________________________。
反应Ⅲ的化学方程式是_________________________________________。
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(7分)氢气是未来最理想的能源,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O 2H2↑+O2↑ 。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题:
太阳光分解海水时,实现了从_______能转化为_______能,二氧化钛作________。生成的氢气,用于燃料电池时,实现________能转化为________能。燃料电池中通入氢气的是________极(填“正”或“负”),分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
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已知同一条件下,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) ΔH1= + 571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) = CO(g)+ H2(g)ΔH2= + 131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g) = CO(g)+3 H2(g)ΔH3= + 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,ΔH3减小
D.反应CH4(g)= C(s)+2 H2(g)的ΔH = + 74.8kJ·mol–1
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据研究,若把太阳光变成激光用于分解海水制氢,反应可表示为:。有下列几种说法:① 水分解反应是放热反应;② 氢气是可再生能源;③ 使用氢气作燃料有助于控制温室效应;④ 若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来,可改善生存条件。其中叙述正确的是( )
A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④
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据研究,若把太阳光变成激光用于分解海水制氢,反应可表示为:。有下列几种说法:① 水分解反应是放热反应;② 氢气是可再生能源;③ 使用氢气作燃料有助于控制温室效应;④ 若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来,可改善生存条件。其中叙述正确的是( )
A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④
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废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气:2H2S(g)2H2(g)+ S2(g)(正反应吸热)。现在3L密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。
(1)某温度时,测得反应体系中有气体1.31 mol,反应10 min后,测得气体为l.37 mol,则10 min 内H2的平均生成速率为________________。
(2)某温度时,判断H2S的转化率达到最大值的依据是________(选填编号)。
a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化
c.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多 d.反应物不再转化为生成物
(3)如右图所示,该可逆反应在t0时因改变某外界条件而打破原平衡,在t1时达到新的平衡状态,因此推断,t0时改变的外界条件可能是__________________、___________________。
(4)在容器体积不变的情况下,如果要提高H2S的转化率,可采取的一种措施是_____________。
(5)在实验室,若将H2S通入浓硫酸中,发生的化学反应的方程式是:__________。
(6)若将H2S完全燃烧后,并用碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液吸收生成气体SO2,发生如下反应: 2Na2CO3+SO2+H2O→ 2NaHCO3+Na2SO3
充分反应后(无CO2逸出),所得溶液组成如表:
物质 | Na2CO3 | NaHCO3 | Na2SO3 |
物质的量(mol) | 2 | 12 | 4 |
则原吸收液中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比________________________。
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