在双碳目标驱动下，大批量氢燃料客车在2022年北京冬奥会上投入使用。稳定氢源的获取是科学研究热点，对以下2种氢源获取方法进行讨论。
I.甲醇蒸汽重整制氢
甲醇蒸汽重整制氢过程中有以下化学反应。
| 编号 | 反应 | 方程式 | △H/kJ•mol-1 |
| R1 | 甲醇蒸汽重整 | CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g） | △H1=+49.24 |
| R2 | 甲醇分解反应 | CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g） | △H2 |
| R3 | 水汽反应 | CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） | △H3=-41.17 |
| R4 | 积碳反应 | CO（g）+H2（g）⇌C（s）+H2O（g） | △H＜0 |
| CO2（g）+2H2（g）⇌C（s）+2H2O（g） | △H＜0 | ||
| 2CO（g）⇌C（s）+CO2（g） | △H＜0 |
①产氢率=
产生的氢气的物质的量
消耗的甲醇的物质的量
②水碳比（S/C）表示反应物中H2O和CH3OH的比值，水碳比的变化是以CH3OH不变，改变H2O的物质的量加以控制。
（1）理想产氢率=
3
3
。（2）△H2=
+90.41
+90.41
kJ•mol-1（3）针对R1进行讨论：其他条件不变，随着温度升高，n（H2）
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是 该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，n（H2）增大
该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，n（H2）增大
。（4）其他条件不变，测得产物摩尔分数（即物质的量分数）随温度的变化如图所示。由图可知，在600～912K时，随着温度升高，氢气的摩尔分数增大，原因是
R1、R2均为吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，n（H2）增大，同时R4为放热反应，随着温度升高，平衡逆向进行，n（H2）也增大，R3为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向进行，n（H2）减小，R1、R2、R4影响大于R3
R1、R2均为吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，n（H2）增大，同时R4为放热反应，随着温度升高，平衡逆向进行，n（H2）也增大，R3为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向进行，n（H2）减小，R1、R2、R4影响大于R3
。
（5）结合资料和图示，提出2条减少积碳的措施.
升高温度
升高温度
、增加水碳比
增加水碳比
。II.电解液氨制氢
氨分子中具有较高的含氢量，因此是制氢的优选原料。使用NaNH2非水电解质研究液氨电解制氢原理，装置示意图如图所示。资料：2NH3⇌NH4++NH2-。
（6）①某电极上发生的电极反应为6NH3+6e-=3H2↑+6NH2-，该电极为
b
b
（ 选填a或b）极。②写出另一极上发生的电极反应
6 NH2--6e-=N2↑+4NH3
6 NH2--6e-=N2↑+4NH3
。③不考虑其它能量损耗，利用该装置产生1mol氢气时，转移电子的物质的量是
2
2
mol。【答案】3；+90.41；增大；该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，n（H2）增大；R1、R2均为吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，n（H2）增大，同时R4为放热反应，随着温度升高，平衡逆向进行，n（H2）也增大，R3为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向进行，n（H2）减小，R1、R2、R4影响大于R3；升高温度；增加水碳比；b；6 NH2--6e-=N2↑+4NH3；2
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：56引用：2难度：0.6
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1．升高温度，下列数据不一定增大的是（ ）
发布：2025/1/6 6:0:5组卷：31引用：4难度：0.7 -
2．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生以下两个平衡反应。下列有关说法不正确的是（ ）
①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-1
②CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ•mol-1发布：2025/1/6 6:0:5组卷：90引用：3难度：0.5 -
3．现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池正极的电极反应式为．
②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
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