（14分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g)        ΔH＝+206.2 kJ/mol
CH4(g)＋CO2(g) ===2CO(g)＋2H2(g)       ΔH＝+247.4 kJ/mol
CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為               。
（2）硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。

已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應的熱化學方程式為      。
該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為      。
（3）電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為               。

（4）用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應為：
NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①電池放電時，正極的電極反應式為      。
②充電完成時，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應式為      。
（5）Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分數(shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應的化學方程式為           。

（14分）
（1）CH­­4(g)＋2H2O(g) ===CO­2(g) ＋4H2(g)  △H＝165.0 kJ/mol （2分）
（2）4FeS2(s)＋11O2(g) === 2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408 kJ/mol （2分）
2H2O＋SO2===H2SO4＋H2 （2分）
（3）CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO32－＋N2↑＋6H2O （2分）
（4）①NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－（2分）
②2H2O＋O2＋4e－===4OH－    （2分）
（5）2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2 （2分）  B

解析試題分析：（1）已知：①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2 （g）△H=-206.2kJ?mol-1②CH4（g）+CO2 （g）═2CO（g）+2H2 （g）△H=-247.4kJ?mol-1由蓋斯定律，①×2-②得CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=-165.0 kJ?mol-1，故答案為：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=-165.0 kJ?mol-1；
（2）根據(jù)題目信息，已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，求得4mol FeS2完全燃燒放出3408 kJ熱量，故方程式為4FeS2(s)＋11O2(g) === 2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408 kJ/mol ；由反應物到最終產(chǎn)物，并根據(jù)原子，元素守恒可寫為 2H2O＋SO2===H2SO4＋H2 ；
（3）由圖可知，CO（NH2）2在陽極放電生成N2，C元素價態(tài)未變化，故還有碳酸鉀生成與水生成，電極反應式為CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，故答案為：CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；
（4）①電池放電時，正極的電極要得到電子，反應式NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－（2分） ②據(jù)題意氧氣要削耗掉，故反應2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（5）令金屬氫化物為RHx，金屬R的相對分子質(zhì)量為a，則X/(a+X)=0.077，即923x=77a，X為金屬的化合價，討論可得x=2，a=24，故該金屬氫化物為MgH2，故反應方程式為2Mg2Cu+3H2＝＝MgCu2+3MgH2，故答案為：2Mg2Cu+3H2＝MgCu2+3MgH2．
考點：本題考查熱化學方程式的書寫、電解原理、常用化學用語書寫等，（4）（5）為難點、易錯點，（4）中根據(jù)化合價判斷產(chǎn)物，（5）中注意根據(jù)討論進行確定金屬氫化物的化學式．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

I．已知：反應①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
請回答：
（1）H2與O2反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式                                     
（2）斷開1 mol H—O 鍵所需能量約為                kJ。
II．實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運用所學知識，解決下列問題：
（1）已知某反應的平衡表達式為：  ，它所對應的化學方程式為：               。                       
（2）已知在400℃時，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 則400℃時，在0.5L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應V(N2)正      V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能確定）。欲使得該反應的化學反應速率加快，同時使平衡時NH3的體積百分數(shù)增加，可采取的正確措施是    （填序號）
A．縮小體積增大壓強    B．升高溫度   C．加催化劑   D．使氨氣液化移走
（3）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：A(g) + 3B(g)  2C(g) + D（s） ΔH，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：

t/K
300
400
500
…
K/(mol·L－1)2
4×106
8×107
K1
…
 
請完成下列問題：
①判斷該反應的ΔH        0（填“>”或“<”）
②在一定條件下，能判斷該反應一定達化學平衡狀態(tài)的是    （填序號）。
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆）     B．A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C．容器內(nèi)壓強保持不變   D．混合氣體的密度保持不變

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

人們已經(jīng)研制出以丙烷為燃料的新型燃料電池，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，電池總反應方程式為：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
（1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
C（s）+O2（g）=CO2（g）            
2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
則反應C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
（2）該電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，則正極的電極反應式為_________________，電池工作時CO32—移向_____________極。
（3）用該電池電解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此電解池反應的化學方程式為______________________；當該電池消耗0.005molC3H8時，所得溶液的pH為__________（溶液體積變化忽略不計）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（l）汽車尾氣凈化的主要原理為：。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時間（t）的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：

①該反應的ΔH______0（選填“＞”、“<”）。
②該反應的平衡常數(shù)表達式為____________________
③在T2溫度下，0 ~ 2s內(nèi)的平均反應速率v（N2）_______。
④當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1＞S2，在上圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
⑤該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是__________（填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式＿＿＿＿＿＿

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應制取：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），試回答下列問題。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
則CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定條件下反應CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖，且T2>T1， 則上述反應的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B處對應平衡常數(shù)（KA、KB）的大小關(guān)系為KA____       KB

（3）維持溫度T2，將0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應，平衡時達到B點，測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應在此溫度下的平衡常數(shù)KB=____  ，下列現(xiàn)象能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是_    ___
a．容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的壓強恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B點平衡基礎上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體，使之在C點重新達平衡，此時測得CO有0.03mol，則a=____         。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

目前，消除氮氧化物污染有多種方法。
（1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝－44．0 kJ·mol－1
寫出CH4 (g)與NO2 (g)反應生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程 式_____________________
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應為：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T。C)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下

①不能作為判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)   是_______
A．容器內(nèi)CO2的濃度保持不變
B．v正（N2）="2" v正（NO）
C．容器內(nèi)壓強保持不變  
D．混合氣體的密度保持不變
E．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
②在T。C時．該反應的平衡常數(shù)為_______(保留兩位小數(shù))；
③在30  min,改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件是_______
（3）科學家正在研究利用催化技術(shù)將超音速飛機尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應為：
2CO＋2NON2＋2CO2 ΔH<0研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率．為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反 應速率的影響規(guī)律、某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下表中。
 
①上表中:a=_______,b=________,e=________
②請在給出的坐標圖中，畫出上表中實驗II和實驗III條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標明相應的實驗編號
 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

化學反應變化過程及結(jié)果的研究。按要求回答問題：
（1）關(guān)于反應過程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=                      kJ·mol-1。
（2）關(guān)于反應速率和限度的研究：
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應的化學方程式為：
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，該反應的平衡常數(shù)（K）和溫度（T / ℃）關(guān)系如下：

T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變ΔH  _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比（氨碳比），下圖（1）是氨碳比（x）與CO2平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是                    。

③上圖中的B點處，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為              。
（3）關(guān)于電化學的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，下圖為Al-AgO電池的構(gòu)造簡圖，電解質(zhì)溶液為NaOH，它可用作水下動力電源，該電池中鋁電極反應式為                             。用該電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如下圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為                         。
   
（4）關(guān)于電離平衡的研究：
人體血液里存在重要的酸堿平衡：，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會發(fā)生酸中毒或堿中毒。其pH隨c(HCO3-)∶c(H2CO3)變化關(guān)系如下表：
c(HCO3-)∶c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
 
試回答：
正常人體血液中，HCO3-的水解程度       電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時，可注射緩解        （填選項）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO3溶液    C．NaCl溶液    D．Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3)       c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過CH4和CO2反應制造更高價值化學品是目前的研究目標。
（1）250℃時，以鎳合金為催化劑，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，發(fā)生如下反應：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。平衡體系中各組分體積分數(shù)如下表：

物質(zhì)
 		CH4
 		CO2
 		CO
 		H2
 
體積分數(shù)
 		0.1
 		0.1
 		0.4
 		0.4
 
 
①此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=     。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反應CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H=     。
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250～300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②為了提高該反應中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是   。
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為     。
（3）以CO2為原料可以合成多種物質(zhì)。
①聚碳酸酯是一種易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。寫出聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)簡式：   。
②以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進行電解，CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應方程式為     。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體，對其進行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
（1）上述四種氣體中直接排入空氣時會引起酸雨的有__________（填化學式）。
（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反應：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下，將NO2和SO2以體積比1：1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
下列不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_____（填字母）。
a．體系壓強保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變
d．每生成1molSO3的同時消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反應的化學方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2，在催化劑作用下發(fā)生反應生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強（p）的關(guān)系如圖所示。

①上述合成甲醇的反應為______（填“放熱”或“吸熱”）反應。
②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為___________。
③若達到平衡狀態(tài)A時，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為_____L。
（4）某研究小組設計了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時，OH-向______（填“a”或“b”）極移動。
②電池工作一段時間后，測得溶液的pH減小，則該電池總反應的離子方程式為__________________。

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