氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。（1）纳米级的Cu2O可作为太阳...

氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点；氢气也是重要的化工原料。

（1）纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应：

2H2O（g）2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ•mol﹣1，不同时段产生O2的量见下表：

上述反应过程中能量转化形式为光能转化为　　 　　 　　 能，达平衡过程中至少需要吸收光能为　　 　　 　　 kJ（保留三位小数）。

（2）氢气是合成氨工业的原料，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量．已知：

则1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于　　　　　　　 。

（3）已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol

N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是 H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2。请由总反应式回答：

.电解质溶液应该是　　　　　　　　　　 （选填酸溶液、碱溶液），

②.电池放电时，负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　 ，

.外电路中每通过0.2NA个电子时，H2的质量理论上减小　　 　　　　　 　 g，

.电池工作时，电子由　　　 极通过外电路流向　　　　 极（选填正、负）。

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氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。

（1）纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)△H = +484kJ·mol—1，不同时段产生O2的量见下表：

上述反应过程中能量转化形式为光能转化为　　　　 　　 能，达平衡过程中至少需要吸收光能为　　　　 　　 　 kJ。

（2）现有反应：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)　 △H<0，在相同温度和相同体积下进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：

上述四种情况达到平衡后，甲、乙、丙、丁容器中n(CO)的大小顺序为　　 　　 　　　 。

（3）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3得金属钨，总反应为WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)。请回答下列问题：

①某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为　　 　　　　　　 　 。

②上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为　　　　　　　　　 。

③钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有　　　　 　　　　 　 （填字母）。

A．灯管内的I2可循环使用

B．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上

C．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长

D．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢

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（14分）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。

（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知：

CH₄(g)＋H₂O(g) ===CO(g)＋3H₂(g)        ΔH＝+206.2 kJ/mol

CH₄(g)＋CO₂(g) ===2CO(g)＋2H₂(g)       ΔH＝+247.4 kJ/mol

CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为________。

（2）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。

已知1g FeS₂完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS₂燃烧反应的热化学方程式为________。

该循环工艺过程的总反应方程式为________。

（3）电解尿素[CO(NH₂)₂]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，阳极的电极反应式为________。

（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)＋MHNi(OH)₂＋M

①电池放电时，正极的电极反应式为________。

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________。

（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（其中氢的质量分数为0.077）。Mg₂Cu与H₂反应的化学方程式为________。

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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。

(1)热分解法制氢。某温度，H2O(g) H2(g)+1/2O2(g)。该反应平衡常数表达式K=_____

(2)热化学循环制氢。制备H2的反应步骤如下：

①Br2(g) + CaO(s) = CaBr2(s) + 1/2O2(g)　　　　　　　　　 ΔH=－73 kJ·mol-1

②3FeBr2(s) + 4H2O(g) = Fe3O4(s) + 6HBr(g) + H2(g)　　 ΔH=+384 kJ·mol-1

③CaBr2(s) + H2O (g) = CaO(s) + 2HBr(g)　　　　　　　　 ΔH=+212 kJ·mol-1

④Fe3O4(s)+8 HBr(g) = Br2(g) + 3FeBr2(s) + 4H2O(g)　　 ΔH=－274 kJ·mol-1

则 H2O(g) H2(g)+1/2O2(g)　　 ΔH =_________kJ·mol－1。

(3)光电化学分解制氢，钛酸锶光电极:4OH-－4e- O2+2H2O，则铂电极的电极反应为_______。

(4)水煤气法制氢。CO(g) + H2O(g) CO2(g)+ H2(g)　 ΔH <0，在850℃时，K=1。

① 若升高温度到950℃时，达到平衡时K_________1(填“＞”、“＜”或 “＝”)。

② 850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2 和x　 mol H2，若要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_________。

(5)甲烷制氢。将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O (g)通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应：CH4(g) + H2O (g)＝CO (g) + 3H2(g)。测得达到平衡所需的时间为5 min，CH4的平衡转化率为50%，则用H2表示该反应的平均反应速率为_____。

(6)LiBH4具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种非金属单质。该反应的化学方程式为_____。

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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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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。

(1)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量CuSO4溶液可加快氢气　 的生成速率。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。 请分析氢气生成速率下降的主要原因___________________________。

(2)用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示，则甲烷和水蒸气反　　　　 应生成二 氧化碳和氢气的热化学方程式是___________________________。

(3)科学家最近研究出一种环保，安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3 H2HCOONa H2O。下列有关说法正确的是_____________。

A．储氢、释氢过程均无能量变化

B．NaHCO3、HCOONa均具有离子键和共价键

C．储氢过程中，NaHCO3被氧化

D．释氢过程中，每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2

(4)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(该氢化物中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为______________。

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（11分）(1)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＝+206.2kJ·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)在体积不变的密闭容器中进行（1）反应，达到平衡后（填“正向移动”、“逆向移动”、“增大”、“减小”或“不变”）：

①扩大容器体积，平衡___________，c(H₂)____________(与原平衡相比);

②升高温度，正反应速率________ ，逆反应速率___________;

体系的压强__________，平衡___________，平衡常数_____________;

③加入催化剂，H₂的物质的量___________________。

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（8分）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）　 Δ H =－206.2kJ·mol-1

CH4（g）+ CO2（g） 2CO（g）+2H2（g）　 ΔH =－247.4kJ·kJmol-1

2H2S（g） 2H2（g）+S2（g）　 ΔH =+169.8kJ·kJmol-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）H2S热分解制氢时，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，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式： _____________________。

（3）H2O的热分解也可得到H2，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A、B表示的物质依次是______________。

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（16分）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种清洁能源，液氢和肼均可用作火箭燃料。

Ⅰ 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：（g）+ （g）=（g）+（g）      = +

（g）+ （g）=（g）+（g）= +

（1）氢气作为新能源的优点________。（答2点）

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

（3）HO的热分解也可得到H，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A、B表示的物质依次是________ 、 ________。

Ⅱ（4）肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时，负极的电极反应式是。

（5）下图是一个电化学装置示意图。用肼一空气燃料电池做此装置的电源。

①如果A是铂电极，B是石墨电极，C是硫酸—硫酸铵，阴极的电极反应式是________。

②利用该装置可制得少量过氧化氢：在阳极上SO₄^2—被氧化成S₂O₈^2—（过二硫酸根离子），S₂O₈^2—与H₂O反应生成H₂O₂，S₂O₈^2—+2H₂O=2SO₄^2—+H₂O₂+2H⁺。若要制取2molH₂O₂，该燃料电池理论上需消耗________molN₂H₄。

（6）由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

①装置丙中溶液的P H________。（填“变大”“变小”或“不变”）

②四种金属活泼性由弱到强的顺序是________。

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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)＋2H2O(g) ＝CO2(g) ＋4H2(g)△H＝　　　　　　　　 　　　 。

（2）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，若向反应体系中加入少量下列试剂能加快产生H2速率的是（　　　　 ）。

A．HNO3（浓）　　 　　 B．CH3COONa（固体）

C．Na2SO4 （固体） 　 D．CuSO4（固体）

（3）有一种燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入有氢氧化钾溶液的燃料电池中发电。电池负极反应式　　　　　　　　　　　　　　 。燃料电池与普通燃烧过程相比，优点是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。请写出

①负极电极方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②电池总反应方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

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