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    11．电解水制取H2需要消耗大量的电能.接收太阳能分解水得到氢气是人类开发氢能源的主要研究课题.已知在特定条件下聚合太阳能所得高温可使氢碘酸分解出氢气.也可使硫酸分解出氧气.化学家据此设计了一个化学过程.以便达到在化学试剂的催化作用下由太阳能间接分解水的目的.请写出该方案的化学方程式.并指出何种物质起催化作用. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    海洋是非常巨大的资源宝库，海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源．
    （1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠的电子式
    ．
    （2）目前，国际上实际采用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法．蒸馏法是将海水变为蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水．由此可判断蒸馏法是
    物理变化
    物理变化
    （填“物理变化”或“化学变化”）．
    （3）从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是
    ④
    ④
    （填序号）．
    ①加适量的KI溶液              
    ②通入溴蒸气
    ③加入适量的NaOH溶液         
    ④加入适量的NaBr溶液
    （4）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品．反应式为：2NaCl+2H2O
     电解 
    .
     
    2NaOH+Cl2↑+H2↑，该反应的离子方程式为
    2Cl-+2H2O
     电解 
    .
     
    2OH-+H2↑+Cl2↑
    2Cl-+2H2O
     电解 
    .
     
    2OH-+H2↑+Cl2↑
    ，该反应从能量转化上分析应属于
    电能转化为化学能
    电能转化为化学能
    ；利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000t，最少需消耗食盐
    58.5
    58.5
    t．

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    肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种清洁能源，液氢和肼均可用作火箭燃料。
    Ⅰ 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
    已知：
    （1）氢气作为新能源的优点___________________。（答2点）
    （2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。反应生成
    的热化学方程式为___________________ 。
    （3）H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是__________、_____________。
    Ⅱ（4）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。该电池放电时，负极的电极反应式是_________________。
    （5）下图是一个电化学装置示意图。用肼--空气燃料电池做此装置的电源。
    ①如果A是铂电极，B是石墨电极，C是硫酸—硫酸铵，阴极的电极反应式是_________。
    ②利用该装置可制得少量过氧化氢：在阳极上SO42-被氧化成S2O82-（过二硫酸根离子），S2O82-与H2O反应生成H2O2，S2O82-+2H2O=2SO42-+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2，该燃料电池理论上需消耗_______molN2H4。
    （6）由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
    实验装置与现象
    根据实验现象回答下列问题：
    ①装置丙中溶液的pH______。（填“变大”“变小”或“不变”）
    ②四种金属活泼性由弱到强的顺序是_________________ 。

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    随着环保意识的增强，清洁能源越来越受人们关注。
    （1）氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。
    ①硫－碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：   
    I．SO2+2H2O+ I2＝H2SO4+2HI   
    Ⅱ．2HIH2+I2   
    Ⅲ．2H2SO4＝2SO2+O2+2H2O
    分析上述反应，下列判断正确的是_________（填序号，下同）。     
    a．反应Ⅲ易在常温下进行    
    b．反应I中SO2氧化性比HI强     
    c．循环过程中需补充H2O     
    d．循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2    
    ②利用甲烷与水反应制备氢气，因原料价廉产氢率高，具有实用推广价值，已知该反应为：
      CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)　  ΔH =+206．1 kJ·mol－1   
    若800℃时，反应的平衡常数K1=1.0，某时刻测得该温度下，密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为：c(CH4)=3.0 mol·L－1；c(H2O)=8.5 mol·L－1；c(CO)=2.0 mol·L－1；c(H2)=2.0 mol·L－1，则此时正逆反应速率的关系是v正___________(填“>”、“<”或“=”) v逆。 
    ③实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡____________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的_____________，产生H2的速率将增大。     
    a．NaNO3    b．CuSO4　    c．Na2SO4    d．NaHSO3  
    (2)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 分析该反应并回答下列问题：    
    ①下列各项中，不能说明该反应已达到平衡的是______________。     
    a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化     
    b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等     
    c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变     
    d．一定条件下，单位时间内消耗1 mol CO，同时生成l mol CH3OH   
    ②如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。       
    T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________(填“>”、“<”或“=”) K2。  
    ③已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。   
    该电池工作时， b口通入的物质为____________，该电池正极的电极反应式为：______________，工作一段时间后，当6．4 g甲醇（CH3OH）完全反应生成CO2时，有___________mol电子发生转移。

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    （17分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。

    (1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2，在一定条件下发生反应，测定CO2、CH3OH和H2O(g)的浓度随时间变化如图所示：

    ①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式：                        。

    ②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝                 。

    ③反应到达平衡后，再向该容器中通入1 mol CO2和3.25 mol H2，重新到达平衡后，H2的转化率将               （填增大、减小或不变）

    ④下列措施中一定能使n(CH3OH)/ n(CO2)增大的是：                。

    A．向容器中充入一定量的氦气    B．充入CO2   

    C．将水蒸气从体系中分离        D．用更有效的催化剂

    （2）可燃性的有机物和氧气在理论上都可以作为燃料电池中的反应物，请写出CH3OH —O2—KOH燃料电池的负极的电极反应式：                    

    （3）若将一定数量的C3H8—O2—KOH燃料电池按一定方式组成电池组以满足电解需要的电压。现用该电池组电解500mL某CuSO4的稀溶液（用铂为电极），电解后的溶液需要加入98克Cu(OH）2才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量。若忽略电池组在电解过程中的能量损失，其能量全部用来电解CuSO4溶液，则：

    ①原CuSO4溶液物质的量浓度         

    ②该电池组消耗的丙烷在标准状况时的体积        

     

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    （17分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。

    (1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2，在一定条件下发生反应，测定CO2、CH3OH和H2O(g)的浓度随时间变化如图所示：

    ①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式：                         。

    ②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝                  。

    ③反应到达平衡后，再向该容器中通入1 mol CO2和3.25 mol H2，重新到达平衡后，H2的转化率将                （填增大、减小或不变）

    ④下列措施中一定能使n(CH3OH)/ n(CO2)增大的是：                 。

    A．向容器中充入一定量的氦气     B．充入CO2   

    C．将水蒸气从体系中分离         D．用更有效的催化剂

    （2）可燃性的有机物和氧气在理论上都可以作为燃料电池中的反应物，请写出CH3OH —O2—KOH燃料电池的负极的电极反应式：                    

    （3）若将一定数量的C3H8—O2—KOH燃料电池按一定方式组成电池组以满足电解需要的电压。现用该电池组电解500mL某CuSO4的稀溶液（用铂为电极），电解后的溶液需要加入98克Cu(OH）2才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量。若忽略电池组在电解过程中的能量损失，其能量全部用来电解CuSO4溶液，则：

    ①原CuSO4溶液物质的量浓度         

    ②该电池组消耗的丙烷在标准状况时的体积        

     

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