摘要: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+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1 CH4(g)+CO2+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1 2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 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)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11所示.图中A.B表示的物质依次是 . (4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(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 . (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 . 解析:本题以新能源为背景涉及元素化合物性质.热化学方程式和电极反应方程式的书写.读图读表的综合题.是以化学知识具体运用的典型试题. (1)利用盖斯定律即可得出,(2)H2S热分解制氢属于吸热反应.需要提供能量,(3)在很高的温度下.氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子,(4)阳极失去电子.在碱性溶液中碳原子变成CO32-. [备考提示]高三复习一定要关注生活.适度加强综合训练与提升. 答案:(1)CH­­4(g)+2H2O(g) =CO­2(g) +4H2(g) △H=165.0 kJ·mol-1 (2)为H2S热分解反应提供热量 2H2S+SO2 =2H2O+3S (或4H2S+2SO2=4H2O+3S­2) (3)H.O (4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O (5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2 2010年高考化学试题 10下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 英语盖斯定律.可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变 D 同温同压下.在光照和点燃条件的不同 解析:生成物的总能量低于反应总能量的反应.是放热反应.若是吸热反应则相反.故A错,反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系.故B错,C是盖斯定律的重要应用.正确,根据=生成物的焓-反应物的焓可知.焓变与反应条件无关.故D错. 答案:C

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(2011?江苏)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=-247.4kJ?mol-1
2H2S(g)═2H2(g)+S2(g)△H=-169.8-1
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
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0kJ?mol-1

(1)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
为H2S热分解反应提供热量
为H2S热分解反应提供热量
;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:
2H2S+SO2═2H2O+3S
2H2S+SO2═2H2O+3S

(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1所示.图中A、B表示的物质依次是
氢原子、氧原子
氢原子、氧原子


(4)电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2(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
CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O

(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
2Mg2Cu+3H2
 △ 
.
 
MgCu2+3MgH2
2Mg2Cu+3H2
 △ 
.
 
MgCu2+3MgH2
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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)直接热分解法制氢.某温度下,H2O(g)?H2(g)+
1
2
O2(g).该反应的平衡常数表达式为K=
c(H2)c
1
2
(O2)
c(H2O)
c(H2)c
1
2
(O2)
c(H2O)

(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
2
O2(g)△H=-73kJ?mol-1
②3FeBr2(s)+4H2O(g)═Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g)△H=+384kJ?mol-1
③CaBr2(s)+H2O (g)═CaO(s)+2HBr(g)△H=+212kJ?mol-1
④Fe3O4(s)+8HBr(g)═Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g)△H=-274kJ?mol-1
则 H2O(g)?H2(g)+
1
2
O2(g)△H=
+249
+249
kJ?mol-1
(3)光电化学分解制氢,其原理如图.钛酸锶光电极的电极反应为4OH--4e-═O2+2H2O,则铂电极的电极反应为
2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑)
2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑)

(4)水煤气法制氢.
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,在850℃时,K=1.
①若升高温度到950℃时,达到平衡时K
1(填“>”、“<”或“=”).
②850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol 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
x<3
x<3

(5)甲烷制氢.将1.0mol CH4和2.0mol H2O (g)通入容积为100L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5min,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
0.003 mol?L-1?min-1
0.003 mol?L-1?min-1

(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
2LiBH4═2LiH+2B+3H2
2LiBH4═2LiH+2B+3H2
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绿矾晶体(FeSO4?7H2O)在医药上作补血剂.某同学用KMnO4溶液滴定绿矾晶体(FeSO4?7H2O)样品(杂质不与 KMnO4反应),对铁元素含量进行测定.
(1)观察样品时,发现表面上有一点黄色物质,估计是什么物质
Fe2(SO43
Fe2(SO43
(填化学式)
(2)实验时用到的主要仪器除滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯外,还有
锥形瓶
锥形瓶

(3)滴定时,反应的离子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

(4)上述实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是
b
b

a.稀硝酸     b.稀硫酸   c.稀盐酸   d.浓硫酸
(5)KMnO4溶液 应装在
式滴定管中.到达滴定到终点时标志是
加入的最后一滴KMnO4溶液不反应,溶液的颜色为紫色,且半分钟不褪色.
加入的最后一滴KMnO4溶液不反应,溶液的颜色为紫色,且半分钟不褪色.

(6)下列说法正确的是
D
D

A.选用规格为25.00ml的滴定管装 KMnO4溶液,滴定 时用去20.00ml溶液,剩余溶液为5.00ml.
B.滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察滴定管内液面的变化.
C.配制标准液KMnO4时,定容俯视,会使测定结果偏高.
D.记录滴定体积时,滴定前读数仰视,滴定后读数俯视会使测定结果偏低.
Ⅱ、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=+247.4kJ?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
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1

(2)电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制氢的装置示意图如图(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
CO(NH22+8OH-+6e-═CO32-+N2↑+6H2O
CO(NH22+8OH-+6e-═CO32-+N2↑+6H2O
.阴极的电极反应式
6H2O-6e-═3H2↑+6OH-
6H2O-6e-═3H2↑+6OH-
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