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氫氣是未來的能源.2 g H2燃燒時約放熱286 kJ.而每千克汽油燃燒時約放熱46 000 kJ.氫氣被公認(rèn)為21世紀(jì)替代礦物燃料的理想能源.試簡述氫氣作為能源的三個主要優(yōu)點: ,(3) . 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

氫氣是未來的能源，2 g H2燃燒時約放熱286 kJ，而每千克汽油燃燒時約放熱46 000 kJ。氫氣被公認(rèn)為21世紀(jì)替代礦物燃料的理想能源，試簡述氫氣作為能源的三個主要優(yōu)點：

(1) ______________；(2) ______________；(3) ______________。

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精英家教網(wǎng)氫氣是中學(xué)化學(xué)中常見的氣體之一，它是一中新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
（1）氫氣燃燒熱值高．實驗測得，在常溫常壓下，1gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ熱量．則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）某同學(xué)利用鐵與硫酸反應(yīng)制取氫氣，反應(yīng)速率較慢，你認(rèn)為可能的原因是：
 
．
（3）氫氣是合成氨的重要原料．工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是：N2（g）+3H2（g）?2NH2（g）
①一定條件下，一定量的N2和H2反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如右圖所示，其中加入催化劑引起反應(yīng)速率變化的時間段是
 
（填，如0～t1等）．精英家教網(wǎng)
②溫度為T℃時，將2a mol H2和 amolN2放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得N2的轉(zhuǎn)化率為50%．則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
（用含a的代數(shù)式表示）．
（4）利用光分解水制氫是未來解決能源危機(jī)的理想方法之一，某研究機(jī)構(gòu)設(shè)計了如圖的砷化鎵光電池系統(tǒng)實現(xiàn)光分解水制氫．光電池的a極為
 
極；若電解池內(nèi)是硫酸鈉溶液，則b極的電極反應(yīng)式為
 
．

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“氫”既是重要的化工原料，也是未來最理想的新能源．
（1）①實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，1mol H2O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．則氫氣燃燒生成H2O（g）的熱化學(xué)方程式為
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
．
②熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS）是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質(zhì)的一種新型電池，該電池的工作溫度為650℃．負(fù)極由鎳鉻鋁合金燒結(jié)而成，正極材料為多孔鎳，電池反應(yīng)為：H2+CO+O2=CO2+H2O．下列說法不正確的是
AB
AB

A．負(fù)極反應(yīng)Al-3e-=Al3+                      B．燃料氣體是氧氣
C．正極反應(yīng)為2CO2+O2+4e-=2CO32-              D．該電池也可用烴類作燃料
（2）用CO2和氫氣為原料，在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)，
2CO2（g）+6H2（g）
催化劑
CH3CH2OH（g）+3H2O（g）  25℃時，K=2.95ⅹ1011
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
C2(CO2)．C6(H2)
c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
C2(CO2)．C6(H2)
．
②在一定壓強(qiáng)下，
n(H2)
n(CO2)
=2，測得反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如下表．
溫度（K） 500 600 700 800
CO2轉(zhuǎn)化率（%） 60 43 28 15
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：升高溫度，平衡常數(shù)K值
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）；上述反應(yīng)的焓變△H
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
③其它條件不變，適當(dāng)提高c（CO2），則乙醇的產(chǎn)量
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”，下同．），此時K值
不變
不變
．
④在一定溫度下，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖，則p1
＜
＜
p2（填“＞”、“＜”或“=”）．

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“氫能”將是未來最理想的新能源．
（1）實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為
 
．（填序號）
A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-142.9kJ?mol-1
B．H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）；△H=-285.8kJ?mol-1
C．2H2+O2=2H2O（l）；△H=-571.6kJ?mol-1
D．H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）；△H=-285.8kJ?mol-1
（2）某化學(xué)家根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想，設(shè)計了如下制備H2的反應(yīng)步驟
①CaBr2+H2O
 750℃ 
.
 
CaO+2HBr     
②2HBr+Hg
 100℃ 
.
 
HgBr2+H2
③HgBr2+
 
 250℃ 
.
 
 
       
④2HgO
 500℃ 
.
 
2Hg+O2↑
⑤2H2+O2
 點燃 
.
 
2H2O
請你根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想完成上述步驟③的化學(xué)方程式：
 
．并根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想評估該方法制H2的主要缺點：
 
．
（3）利用核能把水分解制氫氣，是目前正在研究的課題．如圖1是其中的一種流程，其中用了過量的碘．
完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)①
 
；反應(yīng)②
 
．此法制取氫氣的最大優(yōu)點是
 
．
（4）目前有科學(xué)家在一定條件下利用水煤氣（CO+H2）合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）
CuO/ZnO
CH3OH（g）．甲醇的物質(zhì)的量與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖2所示：
精英家教網(wǎng)                          
①合成甲醇反應(yīng)，其反應(yīng)熱△H
 
0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②其它條件不變，對處于E點的體系體積壓縮到原來的
1
2
，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率
 
．（填“加快”、“減慢”、“不變”）重新平衡時
c(CH3OH)
c(CO)
 
．（填“增大”、“減小”或“不變”）
③據(jù)研究，合成甲醇反應(yīng)體系中通入少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是（用化學(xué)方程式表示）
 
．

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“氫能”將是未來最理想的新能源。

Ⅰ.實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為_______。（填序號）

A.2H2（g）+O2（g） 2H2O（l）   △H= －142.9kJ·mol—1

B.H2（g）+1/2 O2（g） H2O（l）  △H= －285.8kJ·mol—1

C.2H2+O22H2O（l）              △H= －571.6kJ·mol—1

D.H2（g）+1/2O2（g） H2O（g）   △H= －285.8kJ·mol—1

Ⅱ.某化學(xué)家根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想，設(shè)計了如下制備H2的反應(yīng)步驟

①CaBr2+H2OCaO+2HBr             ②2HBr+HgHgBr2+H2

③HgBr2+___________________      ④2HgO2Hg+O2↑

請你根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想完成上述步驟③的化學(xué)方程式：____________。

根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想評估該方法制H2的主要缺點：______________。

Ⅲ.利用核能把水分解制氫氣，是目前正在研究的課題。下圖是其中的一種流程，其中用了過量的碘。（提示：反應(yīng)②的產(chǎn)物是O2、SO2和H2O）

完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

反應(yīng)①__________________________；反應(yīng)②__________________________。

此法制取氫氣的最大優(yōu)點是_______________________________________________。

Ⅳ.氫氣通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得。其中CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g）; △H<0。

在850℃時，K=1。

（1）若升高溫度到950℃時，達(dá)到平衡時K______1（填“大于”、“小于”或“等于”）

（2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入 1.0 mol CO、3.0molH2O、1.0mol CO2 和 x mol H2，則：   

①當(dāng)x=5.0時，上述平衡向___________（填正反應(yīng)或逆反應(yīng)）方向進(jìn)行。

②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是__________。

（3）在850℃時，若設(shè)x＝5.0mol和x＝6.0mol，其它物質(zhì)的投料不變，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a％、b％，則a_______  b（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Ⅴ.氫氣還原氧化銅所得的紅色固體可能是銅與氧化亞銅的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成Cu2+和單質(zhì)銅。

（1）現(xiàn)有8克氧化銅被氫氣還原后，得到紅色固體6.8克，其中含單質(zhì)銅與氧化亞銅的物質(zhì)的量之比是               ；

（2）若將6.8克上述混合物與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后過濾，可得到固體       g；

（3）若將6.8克上述混合物與一定量的濃硝酸充分反應(yīng)，

①生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.568升的氣體（不考慮NO2的溶解，也不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化），則該氣體的成分是          ，其物質(zhì)的量之比是            ；

②把得到的溶液小心蒸發(fā)濃縮，把析出的晶體過濾，得晶體23.68g。經(jīng)分析，原溶液中的Cu2+有20%殘留在母液中。求所得晶體的化學(xué)式

 

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