题目内容

已知2H2(气)+O2(气)=2H2O(气) ；△H= －484kJ/mol

2H2(气)+O2(气)=2H2O(液) ；△H= －572kJ/mol 在标准状况下，一定量的氢氧混合气体点火爆炸后再恢复到原状况时，气体体积比原来减少了3.36L，则反应时放出的热量的是（    ）

A．24.2kJ                  B．28.6 kJ          C．72.6kJ            D．640.6kJ

B

练习册系列答案
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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，制氢和储氢方法很多．
（1）直接热分解法制氢
序号 分解水的过程 平衡常数 T=2500K T=3000K
A H2O（g）?HO（g）+H（g） K1 1.34×10-4 8.56×10-3
B HO（g）?H（g）+O（g） K2 4.22×10-4 1.57×10-2
C 2H（g）?H2（g） K3 1.52×103 3.79×10
D 2O（g）?O2（g） K4 4.72×103 7.68×10
①属于吸热反应的是：
 
  （选填：A、B、C、D）
②某温度下，H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g），平衡常数K=
 
  （用含K1、K2、K3、K4表达）
（2）热化学循环制氢
已知：Br2（g）+CaO（s）→CaBr2（s）+
1
2
O2（g）△H=-73kJ/mol
3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
Fe3O4（s）+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol
则H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g），△H=
 
KJ/mol
（3）光电化学分解制氢，其原理如图1．
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钛酸锶光电极的电极反应为4OH一+4hv-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1.0 1×105Pa下，进入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图2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适宜温度约900℃
D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
（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，试写出反应的化学方程式
 
．
精英家教网甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油．
已知：①CH4（g）+H2O （g）=CO （g）+3H2（g）△H1=+206.2kJ?mol-1
②CH4（g）+
12
O2（g）=CO（g）+2H2（g）△H2=-35.4kJ?mol-1
③CH4（g）+2H2O （g）=CO2（g）+4H2（g）△H3=+165.0kJ?mol-1
（1）CH4（g）与CO2（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为
 
．
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为
 
（填序号），其原因是
 
．
（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu（NH3）2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu（NH3）2Ac+CO+NH3?[Cu（NH3）3]Ac?CO△H＜0
Cu（NH3）2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是
 
．
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）．持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL．
①O＜V≤44.8L时，电池总反应方程式为
 
；
②44.8L＜V≤89.6L时，负极电极反应为
 
；
③V=67.2L时，溶液中离子浓度大小关系为
 
．
利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2．紫外光照射时，在不同催化剂（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4的产量随光照时间的变化如图1所示．精英家教网
（1）在O?30小时内，CH4的平均生成速率v（Ⅰ）、v（Ⅱ）和v（Ⅲ）由大到小的顺序为
 
；反应开始后的15小时内，在第
 
种催化剂的作用下，收集的CH4最多．
（2）将所得CH4与H2O（g）通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；△H=+206kJ．mol-1．将等物质的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，此时测得CO的物质的量为O.10mol，CH4的平衡转化率为91%，则此温度下该反应的平衡常数为
 
 （计算结果取整数）．
（3）该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，则CH3OH（l）不完全燃烧生成CO（g）和H2O（l）的热化学方程式为
 
．
（4）工业上常利用反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），△H＜0合成甲醇，在230℃?270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比n（H2）：n（CO），分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图2．
①270℃的实验结果所对应的曲线是
 
 （填字母）；
②230℃时，工业生产适宜釆用的合成气组成n（H2）：n（CO）的比值范围是
 
 （填字母）．
A.1?1.5   B.2.5?3  C.3.5?4.5
（5）某同学以石墨为电极，以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池，其负极的电极反应式为
 
．

(10分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I ,II，III)作用下，CH4的产量随光照时间的变化如下图所示。

(1) 在O?30小时内，CH4的平均生成速率和由大到小的顺序为_________；反应开始后的15小时内，在第_________种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
(2) 将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应
CH4(g)+H2O(g)CO(g) +3H2(g) △H=+206kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，此时测得CO的物质的量为O.10 mol,CH4的平衡转化率为91 %，则此温度下该反应的平衡常数为_________ (计算结果取整数）。
(3) 该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CO(g)、CH3OH⑴的燃烧热分别为和，则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________。
(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)  CH3OH (g), △H<0合成甲醇，在230°C?270°C最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2)：n(C0),分别在230°C、2500C和2700C进行实验，结果如图。

①2700C的实验结果所对应的曲线是_________ (填字母）；
②2300C时，工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是_________ (填字母）。
A. 1 ?1.5   B. 2. 5?3  C. 3. 5?4. 5
(5) 某同学以石墨为电极，以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池，其负极的电极反应式为_________。

（1）发射卫星时可用肼（N2 H4）为燃料和二氧化氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。

已知： N2 (g) ＋ 2O2 (g) ＝ 2NO2 (g)            △H = 67.7kJ·mol－1

N2 H4 (g) ＋O2  (g) ＝ N2 (g) ＋2H2 O (g)    △H = －543 kJ·mol－1

H2 (g) ＋ F2  (g) ＝ HF (g)           △H = －269 kJ·mol－1

H2 (g) ＋O2 (g) ＝ H2 O (g)              △H = －242 kJ·mol－1

①肼和NO2反应的热化学方程式为：

_____                                                          。

②有人认为若用氟气代替NO2作氧化剂，则反应释放的能量更大，肼和氟气反应的热化学方程式为：                                                           。

（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y2O3（Y：钇）的ZrO2（Zr：锆） 固体，它在高温下能传导O2－离子。以戊烷（C5H12）代表汽油，完成下列问题：

①电池反应方程式为                                                      ；

②放电时固体电解质里的O2－离子的移动方向是向        极移动（填“正”或“负”）

 

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