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    氢气是未来的能源.2 g H2燃烧时约放热286 kJ.而每千克汽油燃烧时约放热46 000 kJ.氢气被公认为21世纪替代矿物燃料的理想能源.试简述氢气作为能源的三个主要优点: ,(3) . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    氢气是未来的能源，2 g H2燃烧时约放热286 kJ，而每千克汽油燃烧时约放热46 000 kJ。氢气被公认为21世纪替代矿物燃料的理想能源，试简述氢气作为能源的三个主要优点：

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

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    精英家教网氢气是中学化学中常见的气体之一，它是一中新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
    （1）氢气燃烧热值高．实验测得，在常温常压下，1gH2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量．则H2燃烧的热化学方程式为
     
    ．
    （2）某同学利用铁与硫酸反应制取氢气，反应速率较慢，你认为可能的原因是：
     
    ．
    （3）氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH2（g）
    ①一定条件下，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如右图所示，其中加入催化剂引起反应速率变化的时间段是
     
    （填，如0～t1等）．精英家教网
    ②温度为T℃时，将2a mol H2和 amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%．则该温度下反应的平衡常数为
     
    （用含a的代数式表示）．
    （4）利用光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一，某研究机构设计了如图的砷化镓光电池系统实现光分解水制氢．光电池的a极为
     
    极；若电解池内是硫酸钠溶液，则b极的电极反应式为
     
    ．

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    “氢”既是重要的化工原料，也是未来最理想的新能源．
    （1）①实验测得，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，1mol H2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．则氢气燃烧生成H2O（g）的热化学方程式为
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
    ．
    ②熔融碳酸盐燃料电池（MCFS）是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池，该电池的工作温度为650℃．负极由镍铬铝合金烧结而成，正极材料为多孔镍，电池反应为：H2+CO+O2=CO2+H2O．下列说法不正确的是
    AB
    AB

    A．负极反应Al-3e-=Al3+                      B．燃料气体是氧气
    C．正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-              D．该电池也可用烃类作燃料
    （2）用CO2和氢气为原料，在催化剂作用下发生如下反应，
    2CO2（g）+6H2（g）
    催化剂
    CH3CH2OH（g）+3H2O（g）  25℃时，K=2.95ⅹ1011
    ①该反应的平衡常数表达式K=
    c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
    C2(CO2)．C6(H2)
    c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
    C2(CO2)．C6(H2)
    ．
    ②在一定压强下，
    n(H2)
    n(CO2)
    =2，测得反应的实验数据如下表．
    温度（K） 500 600 700 800
    CO2转化率（%） 60 43 28 15
    根据表中数据分析：升高温度，平衡常数K值
    减小
    减小
    （填“增大”、“减小”或“不变”）；上述反应的焓变△H
    ＜
    ＜
    0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    ③其它条件不变，适当提高c（CO2），则乙醇的产量
    增大
    增大
    （填“增大”、“减小”或“不变”，下同．），此时K值
    不变
    不变
    ．
    ④在一定温度下，H2的物质的量随时间的变化曲线如图，则p1
    ＜
    ＜
    p2（填“＞”、“＜”或“=”）．

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    “氢能”将是未来最理想的新能源．
    （1）实验测得，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为
     
    ．（填序号）
    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）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤
    ①CaBr2+H2O
     750℃ 
    .
     
    CaO+2HBr     
    ②2HBr+Hg
     100℃ 
    .
     
    HgBr2+H2
    ③HgBr2+
     
     250℃ 
    .
     
     
           
    ④2HgO
     500℃ 
    .
     
    2Hg+O2↑
    ⑤2H2+O2
     点燃 
    .
     
    2H2O
    请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：
     
    ．并根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：
     
    ．
    （3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题．如图1是其中的一种流程，其中用了过量的碘．
    完成下列反应的化学方程式：反应①
     
    ；反应②
     
    ．此法制取氢气的最大优点是
     
    ．
    （4）目前有科学家在一定条件下利用水煤气（CO+H2）合成甲醇：
    CO（g）+2H2（g）
    CuO/ZnO
    CH3OH（g）．甲醇的物质的量与反应温度的关系如图2所示：
    精英家教网                          
    ①合成甲醇反应，其反应热△H
     
    0．（填“＞”、“＜”或“=”）
    ②其它条件不变，对处于E点的体系体积压缩到原来的
    1
    2
    ，正反应速率加快，逆反应速率
     
    ．（填“加快”、“减慢”、“不变”）重新平衡时
    c(CH3OH)
    c(CO)
     
    ．（填“增大”、“减小”或“不变”）
    ③据研究，合成甲醇反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是（用化学方程式表示）
     
    ．

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    “氢能”将是未来最理想的新能源。

    Ⅰ.实验测得，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_______。（填序号）

    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.某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤

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

    ③HgBr2+___________________      ④2HgO2Hg+O2↑

    请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：____________。

    根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：______________。

    Ⅲ.利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。（提示：反应②的产物是O2、SO2和H2O）

    完成下列反应的化学方程式：

    反应①__________________________；反应②__________________________。

    此法制取氢气的最大优点是_______________________________________________。

    Ⅳ.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中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“大于”、“小于”或“等于”）

    （2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0molH2O、1.0mol CO2 和 x mol H2，则：   

    ①当x=5.0时，上述平衡向___________（填正反应或逆反应）方向进行。

    ②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__________。

    （3）在850℃时，若设x＝5.0mol和x＝6.0mol，其它物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a％、b％，则a_______  b（填“大于”、“小于”或“等于”）。

    Ⅴ.氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu2+和单质铜。

    （1）现有8克氧化铜被氢气还原后，得到红色固体6.8克，其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是               ；

    （2）若将6.8克上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤，可得到固体       g；

    （3）若将6.8克上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应，

    ①生成标准状况下1.568升的气体（不考虑NO2的溶解，也不考虑NO2与N2O4的转化），则该气体的成分是          ，其物质的量之比是            ；

    ②把得到的溶液小心蒸发浓缩，把析出的晶体过滤，得晶体23.68g。经分析，原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中。求所得晶体的化学式

     

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