题目内容
（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)＋MH
Ni(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 。
（14分）
（1）CH4(g)＋2H2O(g) ===CO2(g) ＋4H2(g) △H＝165.0 kJ/mol （2分）
（2）4FeS2(s)＋11O2(g) === 2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408 kJ/mol （2分）
2H2O＋SO2===H2SO4＋H2 （2分）
（3）CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO32－＋N2↑＋6H2O （2分）
（4）①NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－（2分）
②2H2O＋O2＋4e－===4OH－ （2分）
（5）2Mg2Cu＋3H2
MgCu2＋3MgH2 （2分） B
解析试题分析：（1）已知：①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2 （g）△H=-206.2kJ?mol-1②CH4（g）+CO2 （g）═2CO（g）+2H2 （g）△H=-247.4kJ?mol-1由盖斯定律，①×2-②得CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=-165.0 kJ?mol-1，故答案为：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=-165.0 kJ?mol-1；
（2）根据题目信息，已知1g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，求得4mol FeS2完全燃烧放出3408 kJ热量，故方程式为4FeS2(s)＋11O2(g) === 2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408 kJ/mol ；由反应物到最终产物，并根据原子，元素守恒可写为 2H2O＋SO2===H2SO4＋H2 ；
（3）由图可知，CO（NH2）2在阳极放电生成N2，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成，电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，故答案为：CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；
（4）①电池放电时，正极的电极要得到电子，反应式NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－（2分） ②据题意氧气要削耗掉，故反应2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（5）令金属氢化物为RHx，金属R的相对分子质量为a，则X/(a+X)=0.077，即923x=77a，X为金属的化合价，讨论可得x=2，a=24，故该金属氢化物为MgH2，故反应方程式为2Mg2Cu+3H2＝＝MgCu2+3MgH2，故答案为：2Mg2Cu+3H2＝MgCu2+3MgH2．
考点：本题考查热化学方程式的书写、电解原理、常用化学用语书写等，（4）（5）为难点、易错点，（4）中根据化合价判断产物，（5）中注意根据讨论进行确定金属氢化物的化学式．
应用题作业本系列答案I．已知：反应①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(g)+O2(g) 
2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol 
请回答：
（1）H2与O2反应生成气态水的热化学方程式
（2）断开1 mol H—O 键所需能量约为 kJ。
II．实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为： 
，它所对应的化学方程式为： 。
（2）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 则400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正 V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积百分数增加，可采取的正确措施是 （填序号）
A．缩小体积增大压强 B．升高温度 C．加催化剂 D．使氨气液化移走
（3）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：A(g) + 3B(g) 2C(g) + D（s） ΔH，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
| t/K | 300 | 400 | 500 | … |
| K/(mol·L－1)2 | 4×106 | 8×107 | K1 | … |
请完成下列问题：
①判断该反应的ΔH 0（填“>”或“<”）
②在一定条件下，能判断该反应一定达化学平衡状态的是 （填序号）。
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆） B．A和B的转化率相等
C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变
。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示。据此判断：
CO（g）+3H2（g），试回答下列问题。
N2(g)＋CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T。C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
N2＋2CO2 ΔH<0研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。
化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题：
（1）关于反应过程中能量变化的研究：
则：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H= kJ·mol-1。
（2）关于反应速率和限度的研究：
工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：
2NH3 (g)+ CO2 (g) 
CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数（K）和温度（T / ℃）关系如下：
| T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
| K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变ΔH _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）
，下图（1）是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③上图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。
（3）关于电化学的研究：
铝是日常生活中用途最多的金属元素，下图为Al-AgO电池的构造简图，电解质溶液为NaOH，它可用作水下动力电源，该电池中铝电极反应式为 。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图（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）关于电离平衡的研究：
人体血液里存在重要的酸碱平衡：
，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表：| c(HCO3-)∶c(H2CO3) | 1.0 | 17.8 | 20.0 | 22.4 |
| pH | 6.10 | 7.35 | 7.40 | 7.45 |
试回答：
正常人体血液中，HCO3-的水解程度 电离程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人体血液酸中毒时，可注射缓解 （填选项）；
A．NaOH溶液 B．NaHCO3溶液 C．NaCl溶液 D．Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3) c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）
CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：
| 物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
| 体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g) 的△H= 。（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
（3）以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式： 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为 。
SO3(g) +NO(g)，
