精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
氫氣是一種清潔能源．
（1）已知 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
①氫氣的燃燒熱是
285.8
285.8
kJ/mol②燃燒2g H2生成水蒸氣，放出的熱量為
241.8
241.8
kJ．
（2）人們可以通過多種途徑獲取氫氣．
①1g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H2，需吸收10.94KJ熱量，此反應的熱化學方程式為
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=131.28KJ/mol
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=131.28KJ/mol

②工業(yè)上制氫氣的一個重要反應是：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g），已知在25℃時：
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ/molC（石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol
C（石墨）+
1
2
O2（g）═CO（g）H=-111kJ/mol則25℃時一氧化碳與水蒸氣作用轉化成氫氣和二氧化碳反應的△H=
-41
-41
kJ/mol．
分析：（1）①燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量；②依據氫氣燃燒的熱化學方程式計算：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol；
（2）①依據質量換算物質的量結合化學方程式的系數(shù)計算反應的焓變，依據書寫熱化學方程式的方法寫出，標注物質的聚集狀態(tài)和反應的焓變；
②依據蓋斯定律結合熱化學方程式計算得到一氧化碳與水蒸氣作用轉化成氫氣和二氧化碳反應的焓變；
解答：解：（1）①依據燃燒熱的概念可以得到氫氣的燃燒熱的熱化學方程式：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol；故答案為：285.8kJ/mol；
②燃燒2g H2物質的量為1mol，生成水蒸氣，放出的熱量可以根據熱化學方程式計算：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol；1mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水放熱為241.8KJ；
故答案為：241.8；
（2）1g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H2，需吸收10.94KJ熱量，12g碳完全反應吸熱為12×10.94KJ=131.28KJ；反應的熱化學方程式為：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=131.28KJ/mol；
故答案為：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=131.28KJ/mol；
①H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ/mol
②C（石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol
③C（石墨）+
1
2
O2（g）═CO（g）△H=-111kJ/mol
依據蓋斯定律②-①-③得到：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g），△H=-41KJ/mol；
故答案為：-41KJ/mol；
點評：本題考查了熱化學方程式的反應焓變計算，燃燒熱的概念應用，蓋斯定律的計算應用，概念的理解是解題關鍵，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

氫氣是一種清潔能源，可以通過多種方法制得．
（1）工業(yè)上用水煤氣法制氫氣，有關化學方程式是：
反應一：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H＞0
反應二：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
①若反應一在t℃時達到化學平衡狀態(tài)，則此溫度下該反應的平衡常數(shù)表達式K=
c(CO)c(H2)
c(H2O)
c(CO)c(H2)
c(H2O)
；
②在427℃時將CO 和H2O（g）各0.01mol通入體積為2升的密閉容器中反應，5分鐘時達到平衡狀態(tài)，該反應的平衡常數(shù)是9，則CO的轉化率是
75%
75%
，用CO的濃度變化表示的反應率速v（CO）是
7.5×10-4
7.5×10-4
mol/（L?min）．
（2）利用電解飽和食鹽水也可制得氫氣，圖為電解食鹽水的示意圖：請回答：
①C1電極是
陽
陽
極（填“陰”或“陽”），C2電極的電極反應式是
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
．
②該電解反應的離子方程式是
2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
，
（3）通過下列方法也可以得到氫氣．
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
1molCH4（g）與H2O（g）反應生成CO2（g）和H2（g）的反應熱是
+659.8
+659.8
kJ?mol-1．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

（2012?濟南二模）氫氣是一種清潔能源，又是合成氨工業(yè)的重要原料．
（1）已知：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ/mol
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJ/mol
甲烷和H2O（g）反應生成H2和CO2的熱化學方程式為
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ/mol
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ/mol
．
（2）工業(yè)合成氨的原理為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol．
某溫度下，把10mol N2與28mol H2置于容積為10L的密閉容器內，10min時反應達到平衡狀態(tài)，測得氮氣的平衡轉化率為60%，則10min內的平均反應速率v（H2）=
0.18
0.18
mol/（L?min），該溫度下該反應的平衡常數(shù)K=
3.6（mol/L） -2
3.6（mol/L） -2
．
欲增大氮氣的平衡轉化率，可采取的措施有
增加氫氣的濃度或分離出氨氣或降溫
增加氫氣的濃度或分離出氨氣或降溫
（寫一種措施即可）．
（3）圖所示裝置工作時均與H2有關．

①圖1所示裝置中陽極的電極反應式為
MnO42--e-=MnO4-
MnO42--e-=MnO4-
．
②圖2所示裝置中，通入H2的管口是
d
d
（選填字母代號）．
③某同學按圖3所示裝置進行實驗，實驗結束后，將玻璃管內固體物質冷卻后，溶于稀硫酸，充分反應后，滴加KSCN溶液，溶液不變紅，再滴入新制氯水，溶液變?yōu)榧t色．該同學據此得出結論：鐵與水蒸氣反應生成FeO和H2．該結論
不嚴密
不嚴密
（填“嚴密”或“不嚴密”），你的理由是
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
（用離子方程式表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

氫氣是一種清潔能源．用甲烷制取氫氣的兩步反應的能量變化如圖所示：
（1）甲烷和水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式是
CH4（g）+2H2O（g）=4H2（g）+CO2（g）△H=-136.5kJ/mol
CH4（g）+2H2O（g）=4H2（g）+CO2（g）△H=-136.5kJ/mol
．
（2）第II步為可逆反應．在800℃時，若CO的起始濃度為2.0mol/L，水蒸氣的起始濃度為3.0mol/L，達到化學平衡狀態(tài)后，測得CO2的濃度為1.2mol/L，則此反應的平衡常數(shù)為
，CO的平衡轉化率為
60%
60%
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點．
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）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法．CH4（g）與H2O（g）反應生成CO2（g）和H2（g）的熱化學方程式為
CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ?mol-1
CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kJ?mol-1
．
（2）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，陽極排出液中含有大量的碳酸鹽成份，則陽極的電極反應式為
CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O
CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O
，每消耗1mol尿素需要補充
2
2
mol氫氧化鉀．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點．
（1）直接熱分解法制氫．某溫度下，H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g）．該反應的平衡常數(shù)表達式為K=
c(H2)c
1
2
(O2)
c(H2O)
c(H2)c
1
2
(O2)
c(H2O)
．
（2）熱化學循環(huán)制氫．制備H2的反應步驟如下：
①Br2（g）+CaO（s）═CaBr2（s）+
1
2
O2（g）△H=-73kJ?mol-1
②3FeBr2（s）+4H2O（g）═Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=+384kJ?mol-1
③CaBr2（s）+H2O （g）═CaO（s）+2HBr（g）△H=+212kJ?mol-1
④Fe3O4（s）+8HBr（g）═Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ?mol-1
則 H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g）△H=
+249
+249
kJ?mol-1．
（3）光電化學分解制氫，其原理如圖．鈦酸鍶光電極的電極反應為4OH--4e-═O2+2H2O，則鉑電極的電極反應為
2H2O+2e-═H2↑+2OH-（或2H++2e-═H2↑）
2H2O+2e-═H2↑+2OH-（或2H++2e-═H2↑）
．
（4）水煤氣法制氫．
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，在850℃時，K=1．
①若升高溫度到950℃時，達到平衡時K
＜
＜
1（填“＞”、“＜”或“=”）．
②850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2 和x mol H2，若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是
x＜3
x＜3
．
（5）甲烷制氫．將1.0mol CH4和2.0mol H2O （g）通入容積為100L的反應室，在一定條件下發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）．測得達到平衡所需的時間為5min，CH4的平衡轉化率為50%，則用H2表示該反應的平均反應速率為
0.003 mol?L-1?min-1
0.003 mol?L-1?min-1
．
（6）LiBH4具有非常高的儲氫能力，分解時生成氫化鋰和兩種非金屬單質．該反應的化學方程式為
2LiBH4═2LiH+2B+3H2↑
2LiBH4═2LiH+2B+3H2↑
．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案