氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。I.制氢：铁酸锌(Zn...

氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。

I.制氢：铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制气，其反应可表示为：6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑

（1）ZnFe2O4中Fe的化合价为_______________。

（2）该循环制氢中不断消耗的物质是________(填化学式)，得到H2和O2的质量比为_______________。

（3）氢气作为新能源的优点有________(任写一点)。该循环法制氢的不足之处是________________________________________________。

Ⅱ.贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg2Cu+ 3H23MgH2+MgCu2

（4）熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是_________________。

（5）氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2。 其化学反应方程式为___________________________。

（6）11.2g Mg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H2的质量为________g。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知： CH­­₄(g)+ H₂O(g)==== CO (g)+3H₂(g)H = +206.2 kJ·mol^-1

CH­­₄(g)+ CO­₂(g)==== 2CO­ (g)+2H₂(g) H = +247.4 kJ·mol^-1

（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH­­₄(g)与H₂O(g)反应生成CO­₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________________________。

（2）电解尿素[CO(NH)]的碱性溶液制氢的装置示意图见图：

（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为_______，每消耗1mol尿素需要补充______mol氢氧化钾。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

I．已知：　 ① 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-115.6kJ/mol

②H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=-184kJ/mol

由知断开1mol H-H键所需能量为436kJ；断开1molO=O键所需能量为496kJ；断开1molCl-Cl键所需能量为243KJ。则

（1）H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是　　　　　　　　

（2）断开1molH-O键所需能量为　　　 kJ。

Ⅱ.已知： CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）　　　 △H=+206.2kJ•mol-1　　　 ①

CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）　　　　　　　　 △H=+247.4kJ•mol-1　　　 ②

又知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。

（1）利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　 。

（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________。

（3）高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中B表示的微粒是_______（填名称），等质量的A、H2化学能较低的物质是_______（填化学式）。

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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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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. 寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

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利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如下图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I₂和Fe³⁺等可循环使用。

(1)写出电解池A、电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式。

(2)若电解池A中生成3.36 L H₂(标准状况)，试计算电解池B中生成Fe²⁺的物质的量。

(3)若循环系统处于稳定工作状态时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol·L^-1和b mol·L^-1，光催化反应生成Fe³⁺的速率为c mol·L^-1，循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积)。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q。

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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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