搜搜考试网（2014•聊城一模）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与利用是氢能源领域的研究热点
来源：学生作业帮 编辑：搜搜考试网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/15 17:19:34
（2014•聊城一模）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与利用是氢能源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______．
（2）上述方法值得的H2可以和CO在一定条件下合成多种有机物，当两者一物质的量1：1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是______．
a．汽油 b．乙醇 c．甲醛（HCHO） d．乙酸
（3）在一定温度和压强下，CO和H2催化合成二甲醛的反应为：
3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）
若一体积可变的密闭容器中充入3mol H2，3mol CO．1mol CH3，1mol CO2，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍．则：反应开始时正，逆反应速率的大小：v（正）______v（逆）（填“＞”“＜”“=”），平衡时，n（CH3OCH3）=______mol．
（4）电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图（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，阳极的电极反应式为______，若用铅蓄电池电解该装置，每产生1mol N2，则消耗铅蓄电池负极材料的质量为______g．
（1）①CH4（g）+H2O（g）═CO （g）+3H2（g）△H=+206.2kJ•mol-1，
②CH4（g）+CO2（g）═2CO （g）+2H2（g）△H=+247.4kJ•mol-1，
由盖斯定律可知，①×2-②可得CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g），
其反应热△H=（+206.2kJ•mol-1）×2-（+247.4kJ•mol-1）=+165.0 kJ•mol-1，
即热化学方程式为CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ•mol-1，
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ•mol-1；
（2）“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应类型一般是化合反应，且反应后产物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为1：1，则只要各选项中的化学式能化为形式（CO）n（H2）n，都是正确的，汽油是烃类的混合物，乙醇（C2H6O）可变为（C2O）1（H2）3，甲醛（CH2O）可变为（CO）1（H2）1，乙酸（C2H4O2）可变为（CO）2（H2）2，
故答案为：cd；
（3）反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积缩小，说明平衡向着正向移动，即：v（正）＞v（逆）；平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，则总物质的量变为原先的
1
1.6=0.625倍，总物质的量=8×0.625=5mol，反应前后减少了3mol，设反应生成甲醚xmol，
3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△n，
1 6-2=4
x 3mol
4x=1×3mol，
解得：x=0.75mol
所以平衡时，n（CH3OCH3）=1+0.75=1.75mol，
故答案为：＞； 1.75；
（4）由阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，尿素在阳极参与反应，则阳极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O，
由图可知，阴极生成氢气，则阴极反应为6H2O+6e-═3H2↑+6OH-，总反应为CO（NH2）2+2KOH═K2CO3+N2↑+3H2↑，生成1mol氮气转移了6mol电子，铅蓄电池负极材料为Pb，1mol铅完全反应失去2mol电子，所以转移6mol电子需要3molPb，需要Pb的质量为：207g/mol×3mol=621g，
故答案为：CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O；621．
②CH4（g）+CO2（g）═2CO （g）+2H2（g）△H=+247.4kJ•mol-1，
由盖斯定律可知，①×2-②可得CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g），
其反应热△H=（+206.2kJ•mol-1）×2-（+247.4kJ•mol-1）=+165.0 kJ•mol-1，
即热化学方程式为CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ•mol-1，
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ•mol-1；
（2）“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应类型一般是化合反应，且反应后产物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为1：1，则只要各选项中的化学式能化为形式（CO）n（H2）n，都是正确的，汽油是烃类的混合物，乙醇（C2H6O）可变为（C2O）1（H2）3，甲醛（CH2O）可变为（CO）1（H2）1，乙酸（C2H4O2）可变为（CO）2（H2）2，
故答案为：cd；
（3）反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积缩小，说明平衡向着正向移动，即：v（正）＞v（逆）；平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，则总物质的量变为原先的
1
1.6=0.625倍，总物质的量=8×0.625=5mol，反应前后减少了3mol，设反应生成甲醚xmol，
3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△n，
1 6-2=4
x 3mol
4x=1×3mol，
解得：x=0.75mol
所以平衡时，n（CH3OCH3）=1+0.75=1.75mol，
故答案为：＞； 1.75；
（4）由阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，尿素在阳极参与反应，则阳极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O，
由图可知，阴极生成氢气，则阴极反应为6H2O+6e-═3H2↑+6OH-，总反应为CO（NH2）2+2KOH═K2CO3+N2↑+3H2↑，生成1mol氮气转移了6mol电子，铅蓄电池负极材料为Pb，1mol铅完全反应失去2mol电子，所以转移6mol电子需要3molPb，需要Pb的质量为：207g/mol×3mol=621g，
故答案为：CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O；621．
（2014•聊城一模）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与利用是氢能源领域的研究热点
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（2014•台州一模）氢气是一种清洁能源．科学家探究太阳能制氢技术，设计流程图如图甲：
氢气是理想的清洁能源是什么性质?为什么?
氢气是一种很有发展前景的能源,以水为原料大量制取氢气,最有研究价值的假想是
氢气是一种很有反站前景的能源,以水为原料大量制取氢气.最有研究价值的家乡是
Ⅰ．氢气是一种清洁能源．
最清洁的能源'而且是取之不尽的'是什马能源'是太阳能还是氢气?
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有关水的组成 人类理想的能源之一是氢气.有人研究得出：将氢化锂与水反应即可放出大量氢气,同时生成氢氧化锂.一种氢能源汽车
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