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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。

    已知： CH­­4(g)+ H2O(g)==== CO (g)+3H2(g)H = +206.2 kJ·mol-1

    CH­­4(g)+ CO­2(g)==== 2CO­ (g)+2H2(g) H = +247.4 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）电解尿素[CO(NH)]的碱性溶液制氢的装置示意图见图：

    （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，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为_______，每消耗1mol尿素需要补充______mol氢氧化钾。

     

    【答案】

     

    （1）CH­­4(g)+2H2O(g) === CO­2(g)+4H2(g)   H = +165.0 kJ·mol-1

    （2） ；2

    【解析】略

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    氢气是一种清洁能源，可以通过多种方法制得．
    （1）工业上用水煤气法制氢气，有关化学方程式是：
    反应一：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H＞0
    反应二：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
    ①若反应一在t℃时达到化学平衡状态，则此温度下该反应的平衡常数表达式K=
    c(CO)c(H2)
    c(H2O)
    c(CO)c(H2)
    c(H2O)
    ；
    ②在427℃时将CO 和H2O（g）各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应，5分钟时达到平衡状态，该反应的平衡常数是9，则CO的转化率是
    75%
    75%
    ，用CO的浓度变化表示的反应率速v（CO）是
    7.5×10-4
    7.5×10-4
    mol/（L?min）．
    （2）利用电解饱和食盐水也可制得氢气，图为电解食盐水的示意图：请回答：
    ①C1电极是
    阳
    阳
    极（填“阴”或“阳”），C2电极的电极反应式是
    2H++2e-=H2↑
    2H++2e-=H2↑
    ．
    ②该电解反应的离子方程式是
    2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
    2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
    ，
    （3）通过下列方法也可以得到氢气．
    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
    1molCH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的反应热是
    +659.8
    +659.8
    kJ?mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?济南二模）氢气是一种清洁能源，又是合成氨工业的重要原料．
    （1）已知：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ/mol
    CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJ/mol
    甲烷和H2O（g）反应生成H2和CO2的热化学方程式为
    CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ/mol
    CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ/mol
    ．
    （2）工业合成氨的原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol．
    某温度下，把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的密闭容器内，10min时反应达到平衡状态，测得氮气的平衡转化率为60%，则10min内的平均反应速率v（H2）=
    0.18
    0.18
    mol/（L?min），该温度下该反应的平衡常数K=
    3.6（mol/L） -2
    3.6（mol/L） -2
    ．
    欲增大氮气的平衡转化率，可采取的措施有
    增加氢气的浓度或分离出氨气或降温
    增加氢气的浓度或分离出氨气或降温
    （写一种措施即可）．
    （3）图所示装置工作时均与H2有关．

    ①图1所示装置中阳极的电极反应式为
    MnO42--e-=MnO4-
    MnO42--e-=MnO4-
    ．
    ②图2所示装置中，通入H2的管口是
    d
    d
    （选填字母代号）．
    ③某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H2．该结论
    不严密
    不严密
    （填“严密”或“不严密”），你的理由是
    2Fe3++Fe=3Fe2+
    2Fe3++Fe=3Fe2+
    （用离子方程式表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    氢气是一种清洁能源．用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如图所示：
    （1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
    CH4（g）+2H2O（g）=4H2（g）+CO2（g）△H=-136.5kJ/mol
    CH4（g）+2H2O（g）=4H2（g）+CO2（g）△H=-136.5kJ/mol
    ．
    （2）第II步为可逆反应．在800℃时，若CO的起始浓度为2.0mol/L，水蒸气的起始浓度为3.0mol/L，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2mol/L，则此反应的平衡常数为
    ，CO的平衡转化率为
    60%
    60%
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    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（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图（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，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为
    CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O
    CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O
    ，每消耗1mol尿素需要补充
    2
    2
    mol氢氧化钾．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    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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