题目内容
氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源，制氢和储氢的方法有很多．
（1）如图A、B所示电化学装置工作时均与H2有关．
①图A所示装置可用于电解K2MnO4制KMnO4，通电一段时间后阴极附近溶液的pH将会 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
②图B所示装置为吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理，开关连接用电器时，镍电极发生 （填“氧化”或“还原”）反应；开关连接充电器时，阳极的电极反应为 ．
（2）热化学循环法制氢．已知：
①2Br2（g）+2CaO（s）═2CaBr2（s）+O2（g）△H=-146kJ?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：2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）的△H= kJ?mol-1．
（3）光电化学分解制氢，原理如图C所示，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 ．
（4）生物质制氢，若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O（g）、CO及H2]在1.01×105Pa下进入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图D所示．下列有关图象的解读正确的是 ．
A．利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的
B．CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是放热反应
C．CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2的适宜温度约为900℃
D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
（5）LiBH4具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出该分解反应的化学方程式 ．
（1）如图A、B所示电化学装置工作时均与H2有关．
①图A所示装置可用于电解K2MnO4制KMnO4，通电一段时间后阴极附近溶液的pH将会
②图B所示装置为吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理，开关连接用电器时，镍电极发生
（2）热化学循环法制氢．已知：
①2Br2（g）+2CaO（s）═2CaBr2（s）+O2（g）△H=-146kJ?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：2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）的△H=
（3）光电化学分解制氢，原理如图C所示，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
（4）生物质制氢，若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O（g）、CO及H2]在1.01×105Pa下进入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图D所示．下列有关图象的解读正确的是
A．利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的
B．CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是放热反应
C．CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2的适宜温度约为900℃
D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
（5）LiBH4具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出该分解反应的化学方程式
考点：电解原理,化学方程式的书写,用盖斯定律进行有关反应热的计算,原电池和电解池的工作原理
专题：
分析：（1）①根据阴极反应方程式判断；
②根据开关连接用电器时，应为原电池原理，则电子流向，镍电极为正极得电子发生还原反应；开关连接充电器时，镍电极为阳极失电子发生的电极反应
Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）依据原电池原理分析，电子流向的方向为原电池的正极，电子流出的一端为原电池的负极；碱溶液中铂电极上是氢离子放电生成氢气的反应；
（4）图象分析可知，随温度升高甲烷、水、二氧化碳减少，一氧化碳、氢气增加分析判断；
（5）依据原子守恒书判断产物写化学方程式．
②根据开关连接用电器时，应为原电池原理，则电子流向，镍电极为正极得电子发生还原反应；开关连接充电器时，镍电极为阳极失电子发生的电极反应
Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）依据原电池原理分析，电子流向的方向为原电池的正极，电子流出的一端为原电池的负极；碱溶液中铂电极上是氢离子放电生成氢气的反应；
（4）图象分析可知，随温度升高甲烷、水、二氧化碳减少，一氧化碳、氢气增加分析判断；
（5）依据原子守恒书判断产物写化学方程式．
解答：
解：（1）①电解K2MnO4制KMnO4，通电一段时间后阴极反应为：2H++2e-═H2↑，消耗了氢离子，所以PH增大；故答案为：增大；
②开关连接用电器时，应为原电池原理，则根据电子流向，镍电极为正极得电子发生还原反应；开关连接充电器时，镍电极为阳极失电子发生的电极反应Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O；故答案为：还原；Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O；
（2）①2Br2（g）+2CaO（s）→2CaBr2（s）+O2（g）△H=-146kJ/mol
②3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
③CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
④Fe3O4+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol，
依据盖斯定律①+②×2+③×2+④×2得到则2H2O（g）?2H2（g）+O2（g）△H=498KJ/mol，
故答案为：498；
（3）依据装置图中的电子流向分析，铂电极做原电池正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（4）A．图象分析可知随温度升高，甲烷、二氧化碳、水蒸气减小，一氧化碳、氢气增多，所以利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的，故A正确；
B．依据图象分析，随温度升高，甲烷、二氧化碳、水蒸气减小，一氧化碳、氢气增多，升温平衡正向进行，CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是吸热反应，故B错误；
C．图象分析可知在900°C时，二氧化碳甲烷反应最彻底，生成一氧化碳和氢气的量最大，CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃，故C正确；
D．图象中曲线的交点处表示的是物质含量相同，但反应不一定达到平衡，故D错误；
故答案为：AC；
（5）LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，依据元素化合价变化和原子守恒分析可知，生成物中是氢气和硼单质，依据原子守恒写出分析方程式为：2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑，故答案为：2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑．
②开关连接用电器时，应为原电池原理，则根据电子流向，镍电极为正极得电子发生还原反应；开关连接充电器时，镍电极为阳极失电子发生的电极反应Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O；故答案为：还原；Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O；
（2）①2Br2（g）+2CaO（s）→2CaBr2（s）+O2（g）△H=-146kJ/mol
②3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
③CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
④Fe3O4+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol，
依据盖斯定律①+②×2+③×2+④×2得到则2H2O（g）?2H2（g）+O2（g）△H=498KJ/mol，
故答案为：498；
（3）依据装置图中的电子流向分析，铂电极做原电池正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（4）A．图象分析可知随温度升高，甲烷、二氧化碳、水蒸气减小，一氧化碳、氢气增多，所以利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的，故A正确；
B．依据图象分析，随温度升高，甲烷、二氧化碳、水蒸气减小，一氧化碳、氢气增多，升温平衡正向进行，CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是吸热反应，故B错误；
C．图象分析可知在900°C时，二氧化碳甲烷反应最彻底，生成一氧化碳和氢气的量最大，CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃，故C正确；
D．图象中曲线的交点处表示的是物质含量相同，但反应不一定达到平衡，故D错误；
故答案为：AC；
（5）LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，依据元素化合价变化和原子守恒分析可知，生成物中是氢气和硼单质，依据原子守恒写出分析方程式为：2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑，故答案为：2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑．
点评：本题考查了化学平衡常数平衡移动分析判断，热化学方程式和盖斯定律的计算应用，主要是图象曲线变化特征分析理解，掌握基础是关键，题目难度较大．
练习册系列答案
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SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，它们的化学性质有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也有一定相似性．某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验．下列实验装置或操作正确的是（ ）
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B、 移走蒸发皿 |
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一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42一）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤、洗涤、灼烧，得到CuO 12g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1：1，则V可能为（ ）
| A、12.2 L |
| B、14.5 L |
| C、15.8 L |
| D、16.4 L |
下列说法或化学方程式正确的是（ ）
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| ||||
| B、在0.1mol?L-1 Na2SO3溶液中：c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3） | ||||
| C、常温下，将PH=2的稀硫酸稀释10倍，其中各离子的浓度都变为原来的十分之一 | ||||
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根据以下事实得出的判断一定正确的是（ ）
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