(1)“制氢”“储氢”“用氢”一直都是能源研究的热点。工业上制取H2有多种方法,如:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.5kJ⋅mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+206.2kJ⋅mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H3=+247.4kJ⋅mol-1
④2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H4=+483.6kJ⋅mol-1
由上述可知: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)△H3=+165.0kJ•mol-1CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H3=+165.0kJ•mol-1。
(2)在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)△H=-11kJ•mol-1.如图表示不同温度T1、T2下平衡时HI(g)的体积分数随起始n(H2):n(I2)的变化关系。

①反应温度:T1<<T2(填“>”“<”或“=”),A点对应的n(H2):n(I2)=1:11:1。
②维持B点温度和起始n(H2):n(I2)不变,欲加快该化学反应速率,则可采取的措施有 增大压强或缩小容器容积或加入适当的催化剂增大压强或缩小容器容积或加入适当的催化剂。(任写一种措施)
(3)科学家研究了下列反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),在100kPa和730K时,向密闭容器中投入HI,气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 100 | 120 |
x(H2) | 0 | 0.05 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | 0.10 |
16%
16%
,根据上述实验结果,温度为730K时该反应的压强平衡常数Kp=0.016
0.016
。(结果保留2位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,p分=p总×物质的量分数)②上述反应中,反应速率v=v正-v逆=k正•x2(HI)-k逆•x(H2)•x(I2),k正、k逆逆分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数.计算20min时,
v
正
v
逆
5.1
5.1
(结果保留2位有效数字)。【答案】CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H3=+165.0kJ•mol-1;<;1:1;增大压强或缩小容器容积或加入适当的催化剂;16%;0.016;5.1
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:6引用:3难度:0.6
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1.氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源.工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢,煤炭气化制氢,重油及天然气水蒸气催化制氢等.氢气是一种理想的绿色能源,如图1为氢能产生和利用的途径:
(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
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