氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：CH4(g)+ H2O(g) = CO(g)+3H2(g) ΔH =-206.2kJ·mol-1CH4(g)+ CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g) ΔH =-247.4kJ·kJmol-12H2S(g) = 2H2(g)+S2(g) ΔH =+169.8kJ·kJmol-1

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1. 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：CH₄(g)+ H₂O(g) = CO(g)+3H₂(g) ΔH =-206.2kJ·mol^-1

CH₄(g)+ CO₂(g) = 2CO(g)+2H₂(g) ΔH =-247.4kJ·kJmol^-1

2H₂S(g) = 2H₂(g)+S₂(g) ΔH =+169.8kJ·kJmol^-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) H₂S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H₂S燃烧，其目的是；燃烧生成的SO₂与H₂S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：。

(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。

【考点】

化学反应中能量的转化; 热化学方程式; 盖斯定律及其应用;

【答案】

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综合题普通

1. 化学反应常常伴随有能量的变化。请回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出 $\text{[math]}$ 的热量，写出甲烷燃烧热的热化学方程式。

(2) 有机物 $\text{[math]}$ 经过太阳光光照可转化成 $\text{[math]}$ ，转化过程如下：

$\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 相比，较稳定的是。

(3) 乙基叔丁基醚（以 $\text{[math]}$ 表示）是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯（以 $\text{[math]}$ 表示）在催化剂 $\text{[math]}$ 催化下合成 $\text{[math]}$ ，反应的化学方程式为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。回答下列问题：反应物被催化剂 $\text{[math]}$ 吸附的顺序与反应历程的关系如图所示。

$\text{[math]}$ 表示先吸附乙醇， $\text{[math]}$ 表示先吸附异丁烯， $\text{[math]}$ 表示乙醇和异丁烯同时吸附

该反应的 $\text{[math]}$ ，反应历程的最优途径是（填 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）。

(4) 火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，则反应过程中，每转移 $\text{[math]}$ 电子时放出的热量为。

(5) 2020年11月，长征五号遥五运载火箭发射成功，其采用了液氢液氧做低温推进剂。

①使用液氢和液氧作推进剂的优点是。（写1条即可）

②已知：a． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

b． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

c． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

d． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：。

③“胖五”近900吨的身体里，有大约80%的重量是液氢和液氧。若液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，请估算总共释放的热量为 $\text{[math]}$ （保留3位有效数字）。

综合题普通

2. 碳及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途，回答下列问题：

(1) 已知25℃、 $\text{[math]}$ 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式如下：

C(石墨，s) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

C(金刚石，s) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

①石墨转化为金刚石的热化学方程式为。

②稳定性：C(石墨，s)(填“>”或“＜”)C(金刚石，s)；判断的理由为。

(2) 一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如图所示：

①电池工作时，该电池是由(填“化学能”或“电能”，下同)转化为。

②电池工作时， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 向(填“M”或“N”)电极移动。

③M电极上CO参与反应的电极反应式为。

(3) $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。

①电极A为(填“阴极”或“阳极”)。

②相同条件下，若生成的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的体积比为 $\text{[math]}$ ，则消耗的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的体积比为。

综合题普通

3. 二甲醚 $\text{[math]}$ 是一种洁净液体燃料，工业上以CO和 $\text{[math]}$ 为原料生产 $\text{[math]}$ 。制备二甲醚在催化反应室中(压强： $\text{[math]}$ ，温度： $\text{[math]}$ )进行下列反应：

反应ⅰ： $\text{[math]}$

反应ⅱ： $\text{[math]}$

(1) ①在该条件下，若反应i的起始浓度分别为 $\text{[math]}$ 后CO的转化率为 $\text{[math]}$ ，则8min内CO的平均化学反应速率为。

②针对反应i进行研究，在容积可变的密闭容器中，充入nmolCO和 $\text{[math]}$ 进行反应。在不同压强下 $\text{[math]}$ ，反应达到平衡时，测得CO平衡转化率 $\text{[math]}$ 与温度的变化如下图所示，图中X代表(填“温度”或“压强c)。解释b点的容器容积小于 $\text{[math]}$ 点的容器容积的原因。