12．氫能是高效、清潔能源，制氫技術的研究開發(fā)是氫能利用的必由之路．燃料水蒸氣重整法是一種有效、經(jīng)濟、廣泛采用的制氫方法，它是通過水蒸氣與燃料間的反應來制取氫氣的
（1）在催化劑作用下，天然氣和水蒸氣反應可制得一氧化碳和氫氣，已知該反應每制得2g氫氣需要吸收6.88×102kJ熱量．寫出該反應的熱化學方程式CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+2.1×103kJ•mol-1或$\frac{1}{3}$CH4（g）+$\frac{1}{3}$H2O（g）=$\frac{1}{3}$CO（g）+H2（g）△H=+6.88×102kJ•mol-1；
（2）CO可繼續(xù)與水蒸氣反應：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H2=-41.0kJ•mol-1．若將1mol甲烷與足量水蒸氣充分反應寫出該反應的方程式CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）；
（3）欲制得較純凈的氫氣可將（2）中充分反應后的氣體通過足量的燒堿溶液，寫出該反應的離子方程式2OH-+CO2=CO32-+H2O；
（4）將（2）的反應放在固定容器中，反應過程中壓強怎樣變化（填變大，不變，減�。┎蛔儯�

分析 （1）每制得2g氫氣需要吸收6.88×102kJ熱量，即生成1mol氫氣吸收6.88×102kJ熱量，則生成3mol氫氣吸收2.1×103   kJ熱量，結(jié)合物質(zhì)的狀態(tài)書寫熱化學方程式；
（2）由CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）、CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）可知，兩式相加得到甲烷與水蒸氣反應方程式；
（3）二氧化碳與足量NaOH反應生成碳酸鈉和水；
（4）CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）為反應前后氣體體積不變的反應．

解答 解：（1）每制得2g氫氣需要吸收6.88×102kJ熱量，即生成1mol氫氣吸收6.88×102kJ熱量，則生成3mol氫氣吸收2.1×103   kJ熱量，則熱化學方程式為CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+2.1×103   kJ•mol-1或$\frac{1}{3}$CH4（g）+$\frac{1}{3}$H2O（g）=$\frac{1}{3}$CO（g）+H2（g）△H=+6.88×102  kJ•mol-1，
故答案為：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+2.1×103   kJ•mol-1或$\frac{1}{3}$CH4（g）+$\frac{1}{3}$H2O（g）=$\frac{1}{3}$CO（g）+H2（g）△H=+6.88×102  kJ•mol-1；
（2）由CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）、CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）可知，兩式相加得到甲烷與水蒸氣反應方程式為CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g），
故答案為：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）；
（3）二氧化碳與足量NaOH反應生成碳酸鈉和水，而氫氣不反應，涉及的離子反應為2OH-+CO2=CO32-+H2O，
故答案為：2OH-+CO2=CO32-+H2O；
（4）CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）為反應前后氣體體積不變的反應，則固定容積時，反應過程中壓強不變，故答案為：不變．

點評 本題考查反應熱與焓變，為高頻考點，把握熱化學方程式的書寫、反應中能量變化為解答的關鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，注意平衡移動及蓋斯定律應用，題目難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

17．下列說法正確的是（　�。�
A．標準狀況下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就叫氣體的摩爾體積
B．物質(zhì)的量是表示一定數(shù)目粒子集合體的一個物理量
C．0.012kg的碳中所含的碳原子數(shù)就是阿伏伽德羅常數(shù)
D．Al原子的摩爾質(zhì)量為27g，Al3+因少了3個電子，摩爾質(zhì)量更小

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

3．偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：（CH3）2NNH2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）�。á瘢�
（1）反應（Ⅰ）中氧化劑是N2O4．
（2）火箭殘骸中常現(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N2O4（g）?2NO2（g）　（Ⅱ）
當溫度升高時，氣體顏色變深，則反應（Ⅱ）為吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（3）一定溫度下，反應（Ⅱ）的焓變?yōu)椤鱄．現(xiàn)將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是ad．

若在相同溫度下，上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），反應3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應速率v（N2O4）=0.1mol/（L•s）．
（4）NO2可用氨水吸收生成兩種銨鹽．其反應方程式為2NH3•H2O+2NO2═NH4NO3+NH4NO2+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．硫代硫酸鈉（Na2S2O3）可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得．已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在．
（1）某研究小組設計了制備Na2S2O3•5H2O裝置和部分操作步驟如下．

Ⅰ．打開K1，關閉K2，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸，加熱．
Ⅱ．C中混合液被氣流攪動，反應一段時間后，硫粉的量逐漸減少．當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應，停止加熱．
Ⅲ．過濾C中的混合液．
Ⅳ．將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干，得到產(chǎn)品．
①Ⅰ中，圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式是Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
②Ⅱ中，“當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應”的原因是Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在．“停止C中的反應”的操作是打開K2，關閉K1．
③Ⅲ中，“過濾”用到的玻璃儀器是（填儀器名稱）漏斗、玻璃棒、燒杯．
④裝置B中盛放的試劑是（填化學式）NaOH溶液，其作用是在C中的反應停止后，吸收A中產(chǎn)生的多余SO2，防止空氣污染．
（2）依據(jù)反應2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，可用I2的標準溶液測定產(chǎn)品的純度．取5.5g產(chǎn)品，配制成100mL溶液．取10mL溶液，以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050mol/L I2的標準溶液進行滴定，相關數(shù)據(jù)記錄如表所示．
編號1234
溶液的體積/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2標準溶液的體積/mL19.9919.9817.1320.03
①判斷達到滴定終點的現(xiàn)象是加入最后一滴I2標準溶液后，溶液變藍，且半分鐘內(nèi)顏色不改變．
②Na2S2O3•5H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)是（計算結(jié)果保留1位小數(shù)）90.2%．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

7．亞氯酸鈉（NaClO2）是重要漂白劑，探究小組開展如下實驗，回答下列問題：
實驗Ⅰ：制取NaClO2晶體按如圖裝置進行制取．

已知：NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2•3H2O，高于38℃時析出NaClO2，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl．
（1）裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；
（2）已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體，則裝置B中反應的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；裝置D中反應生成NaClO2的化學方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；反應后的溶液中陰離子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是SO42-；檢驗該離子的方法是取少量反應后的溶液，先加足量的鹽酸，再加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明含有SO42-；
（3）如果撤去D中的冷水浴，可能導致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl；
實驗Ⅱ：樣品雜質(zhì)分析與純度測定
（4）測定樣品中NaClO2的純度．測定時進行如下實驗：
①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應（已知：ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-）；將所得混合液配成250mL待測溶液．
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol•L-1 Na2S2O3標準液滴定，至滴定終點．重復2次，測得平均值為V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
達到滴定終點時的現(xiàn)象為滴加最后一滴Na2S2O3標準液時，溶液藍色恰好褪去且半分鐘內(nèi)不復原，說明到達滴定終點．該樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{226.25cV}{m}$（用含m、c、V的代數(shù)式表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

17．某研究性學習小組模擬工業(yè)生產(chǎn)過程進行試驗．請回答下列問題：
（1）用如圖所示的裝置向500-600℃的鐵屑中通入氯氣制取無水氯化鐵的實驗中，實驗開始前應如何檢查裝置的氣密性．
（2）用如圖所示的裝置向熾熱鐵屑中通入氯化氫制取無水氯化亞鐵的實驗中，裝置A用來制�。羧杂肈的裝置進行尾氣處理，存在的問題是易發(fā)生倒吸，缺少防止水蒸汽進入C中裝置、通入氯化氫（趕盡裝置中的空氣）．
若操作不當，制得的FeCl2會含有少量FeCl3．欲制得純凈的FeCl2，在實驗操作中應先，再點燃C處的酒精燈．
（3）從明礬[KAl（SO4）2•12H2O]制備Al、K2SO4和H2SO4的流程如下．

①反應①的化學方程式是4KAl（SO4）2•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O．
②從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的方法是蒸發(fā)、結(jié)晶．步驟③的化學方程式是2Al2O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;冰晶石\;\;\;\;\;}}{970℃電解}$4Al+3O2↑；．
③焙燒a噸明礬（摩爾質(zhì)量為b g/mol），若SO2的轉(zhuǎn)化率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為98%的H2SO4質(zhì)量為$\frac{216a}$噸（列出計算表達式）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．化學學科中的化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．請回答下列問題：
（1）已知：FeO（s）+CO（g）?FeO（s）+CO2（g）是煉鐵工業(yè)中一個重要反應，其溫度與平衡常數(shù)K的關系如右表：
T（K）9381100
K0.680.40
①該反應平衡常數(shù)的表達式是$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$．
②在體積固定的密閉容器中該反應達到平衡狀態(tài)后，升高溫度混合氣體的平均相對分子質(zhì)
量減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）曰該反應正反應是放熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（2）常溫下，下列溶液的濃度均為0.1mol•L-1，測得溶液pH值如下表：
溶質(zhì)CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONa
pH8.89.711.610.311.111.3
①由表中數(shù)據(jù)分析，上述溶質(zhì)中的陰離子水解程度最小的是CH3COO-（填離子符號）．
②由表中數(shù)據(jù)分析，0.01mol•L-1的下列溶液，酸性最弱的是C（填編號）．
A、H2CO3　B、HClO　C、C6H5OH　D、CH3COOH
③向氯水中加入少量的碳酸鈉，可以增加氯水中HClO的濃度．為什么？Cl2+H2O?H++Cl-+HClO和2H++CO32-═CO2↑+H2O，少量的Na2CO3可以消耗H+使上述平衡正向移動，增大HClO的濃度．（請結(jié)合化學反應簡要說明）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

1．下列說法正確的是（　�。�
A．合成氨反應需使用催化劑，說明催化劑可以促進該平衡向生成氨的方向移動
B．常溫下，用蒸餾水不斷稀釋醋酸，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值變小
C．反應SiO2（s）+3C（s）=SiC（s）+2CO（g）室溫下不能自發(fā)進行，則該反應的△H＜0
D．對于Ca（OH）2的沉淀溶解平衡，升高溫度，Ca（OH）2的溶解速率增大，Ksp減小

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

2．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
開始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列問題：
（1）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，除去溶液中Al3+（使溶液中Al3+生成氫氧化物沉淀），該工藝中“攪拌”的作用是使反應物充分接觸，加快反應速率，使反應充分進行．
（2）反應Ⅱ中的離子方程式為Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O或Fe2++H2O+NO2-=Fe（OH）2++NO↑+H+，在實際生產(chǎn)中，反應Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量，O2的作用是2H2O+4NO+O2=4HNO3（或2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO）．（用化學方程式表示）
（3）生產(chǎn)中堿式硫酸鐵溶液蒸發(fā)時需要在常溫減壓條件下的原因是防止蒸發(fā)時溫度過高，堿式硫酸鐵進一步水解生成Fe（OH）3．
（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應制備堿式硫酸鐵．根據(jù)我國質(zhì)量標準，產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3-．為檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，應使用的試劑為D．（填寫字母）
A．氯水     B．KSCN溶液     C．NaOH溶液     D．酸性KMnO4溶液．

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