（14分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。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)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為               。
（2）硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過(guò)下列碘循環(huán)工藝過(guò)程既能制H2SO4，又能制H2。

已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為      。
該循環(huán)工藝過(guò)程的總反應(yīng)方程式為      。
（3）電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見(jiàn)圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為               。

（4）用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長(zhǎng)壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：
NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為      。
②充電完成時(shí)，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為      。
（5）Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí)，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為           。
（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＋3H2MgCu2＋3MgH2 （2分）  B

試題分析：（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由蓋斯定律，①×2-②得CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=-165.0 kJ?mol-1，故答案為：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=-165.0 kJ?mol-1；
（2）根據(jù)題目信息，已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，求得4mol FeS2完全燃燒放出3408 kJ熱量，故方程式為4FeS2(s)＋11O2(g) === 2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408 kJ/mol ；由反應(yīng)物到最終產(chǎn)物，并根據(jù)原子，元素守恒可寫(xiě)為 2H2O＋SO2===H2SO4＋H2 ；
（3）由圖可知，CO（NH2）2在陽(yáng)極放電生成N2，C元素價(jià)態(tài)未變化，故還有碳酸鉀生成與水生成，電極反應(yīng)式為CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，故答案為：CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；
（4）①電池放電時(shí)，正極的電極要得到電子，反應(yīng)式NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－（2分） ②據(jù)題意氧氣要削耗掉，故反應(yīng)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（5）令金屬氫化物為RHx，金屬R的相對(duì)分子質(zhì)量為a，則X/(a+X)=0.077，即923x=77a，X為金屬的化合價(jià)，討論可得x=2，a=24，故該金屬氫化物為MgH2，故反應(yīng)方程式為2Mg2Cu+3H2＝＝MgCu2+3MgH2，故答案為：2Mg2Cu+3H2＝MgCu2+3MgH2．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

火箭推進(jìn)器中盛有液態(tài)肼(N2H4)和液態(tài)雙氧水，當(dāng)它們混合時(shí)，立即產(chǎn)生氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅康臒�。已�?.4 g液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)，放出128.326 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　)
A．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝128.326 kJ·mol－1
B．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－128.326 kJ·mol－1
C．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
D．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－256.625 kJ·mol－1

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

水是生命之源，也是化學(xué)反應(yīng)中的主角。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ、氫氣燃燒生成液態(tài)水熱化學(xué)方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH=－572kJ/mol。
(1)生成物能量總和(填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。
(2)若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量  572 kJ(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)氫氣熱值為        。
Ⅱ、氫氣和氧氣反應(yīng)生成水，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成。

(1)a電極反應(yīng)式是                            
(2)b電極反應(yīng)式是                           
Ⅲ、如圖表示一個(gè)電解池。X、Y都是惰性電極，電解液a是飽和食鹽水，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。

(1）X極上的電極反應(yīng)式為                        ，
在X極附近觀察到的現(xiàn)象是                        。
(2)Y極上的電極反應(yīng)式為                       ，
檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是                      。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

為實(shí)現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)課題是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用資源。
（1）25℃，1.01×105Pa時(shí)，16g液態(tài)甲醇（CH3OH）完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出熱量363.3kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                 。              
（2）目前，工業(yè)上常用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇�，F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為l L的密閉恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。
測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝         ；
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，CH3OH的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝              （注明單位）；H2的轉(zhuǎn)化率＝            ；
③下列說(shuō)法中，能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是    
A．每消耗1mol CO2的同時(shí)生成1mol CH3OH          
B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物質(zhì)的量的比為1∶3∶1∶1
C．容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變
D．容器中氣體的密度不再改變  
④下列措施中，能使上述平衡狀態(tài)向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是     
A．升高溫度                    B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．使用高效催化劑              D．恒溫恒容再充入1 molCO2和3 mol H2

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高氮化肥，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           
A．采用高溫
B．采用高壓
C．尋找更高效的催化劑
D．減小體系內(nèi)CO2濃度
（2）合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H2．
某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0．5 L密閉容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進(jìn)行到   min時(shí)到達(dá)平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上圖II所示，則△H2    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在溫度70-95℃時(shí)，工業(yè)尾氣中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N2
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)，化學(xué)方程式為
                                                            
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483．6 kJ·mol-1
則4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)  △H=    kJ·mol-1
（4）尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖III所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式
可表示為                                                   。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑之一。
(1)在250C 101kPa時(shí)，H2與O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的熱量，其熱化學(xué)方程式為
___________
又知: ①C(s)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
②CO(g)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－283.0kJ/mol
焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法，C(s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g) △H=____kJ/mol
(2) CO可以與H2O(g)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng): CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＜0在恒容密閉容器中，起始時(shí)n(H2O)=0.20mol，n(CO)＝0.10 mol,在8000C時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，K＝1.0，則平衡時(shí)，容器中CO的轉(zhuǎn)化率是_____________(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。
(3) 工業(yè)上從煤氣化后的混合物中分離出H2，進(jìn)行氨的合成，已知反應(yīng)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g2NH3(g)（△H＜0）在等容條件下進(jìn)行，改變其他反應(yīng)條件，在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：

①N2的平均反應(yīng)速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)從大到小排列次序?yàn)開(kāi)_______；
②由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向 是________，采取的措施是________。
③比較第II階段反應(yīng)溫度(T2)和第III階段反應(yīng)速度（T3)的高低：T2________T3填“〉、=、<”判斷的理由是________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（1）已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6 kJ/mol，
CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－283.0 kJ/mol。某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74 kJ熱量，同時(shí)生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
（2）以甲醇、空氣，氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極，可構(gòu)成燃料電池；已知該燃料電池的總反應(yīng)式是：2CH3OH +3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，該燃料電池發(fā)生反應(yīng)時(shí)，正極區(qū)溶液的PH__________ (填“增大”， “減小” 或“不變”)該電池的負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)________________。
（3） 用上述燃料電池進(jìn)行粗銅的精煉，粗銅應(yīng)連接電源的________極，該粗銅精煉電解池的陰極反應(yīng)式為_(kāi)________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體，對(duì)其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
（1）上述四種氣體中直接排入空氣時(shí)會(huì)引起酸雨的有__________（填化學(xué)式）。
（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反應(yīng)：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下，將NO2和SO2以體積比1：1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____（填字母）。
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變
d．每生成1molSO3的同時(shí)消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示。

①上述合成甲醇的反應(yīng)為_(kāi)_____（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為_(kāi)__________。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_(kāi)____L。
（4）某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時(shí)，OH-向______（填“a”或“b”）極移動(dòng)。
②電池工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH減小，則該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H2、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。
（1）生產(chǎn)水煤氣過(guò)程中有以下反應(yīng)：①C(s)+CO2(g)2CO(g)  △H1；
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)  △H2；③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)  △H3；
上述反應(yīng)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系為                       。
（2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：2CH4(g)＋3O2(g)4CO(g)＋4H2O(g)   △H=－1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）：
①X在750℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
②Y在600℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
③Z在440℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；
根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是      （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                                      ；
（3）請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中，畫(huà)出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。
（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=－90.8kJ·mol－1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。
此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2，反應(yīng)10min后測(cè)得各組分的濃度如下：
物質(zhì)
H2
CO
CH3OH
濃度/（mol·L－1）
0.20
0.10
0.40
 
①該時(shí)間段內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=                       。
②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐(正)      v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                                 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案