12．氫能是高效、清潔能源，制氫技術(shù)的研究開(kāi)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(jì)、廣泛采用的制氫方法，它是通過(guò)水蒸氣與燃料間的反應(yīng)來(lái)制取氫氣的
（1）在催化劑作用下，天然氣和水蒸氣反應(yīng)可制得一氧化碳和氫氣，已知該反應(yīng)每制得2g氫氣需要吸收6.88×102kJ熱量．寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)：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(yīng)寫(xiě)出該反應(yīng)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(yīng)后的氣體通過(guò)足量的燒堿溶液，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式2OH-+CO2=CO32-+H2O；
（4）將（2）的反應(yīng)放在固定容器中，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)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(shū)寫(xiě)熱化學(xué)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(yīng)方程式；
（3）二氧化碳與足量NaOH反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（4）CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)．

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(xué)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(yīng)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(yīng)生成碳酸鈉和水，而氫氣不反應(yīng)，涉及的離子反應(yīng)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(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，則固定容積時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)不變，故答案為：不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱與焓變，為高頻考點(diǎn)，把握熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、反應(yīng)中能量變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意平衡移動(dòng)及蓋斯定律應(yīng)用，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

17．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)電子，摩爾質(zhì)量更小

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：（CH3）2NNH2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）�。á瘢�
（1）反應(yīng)（Ⅰ）中氧化劑是N2O4．
（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘2O4（g）?2NO2（g）�。á颍�
當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則反應(yīng)（Ⅱ）為吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（3）一定溫度下，反應(yīng)（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(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ad．

若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)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(yīng)方程式為2NH3•H2O+2NO2═NH4NO3+NH4NO2+H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．硫代硫酸鈉（Na2S2O3）可由亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng)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(shè)計(jì)了制備N(xiāo)a2S2O3•5H2O裝置和部分操作步驟如下．

Ⅰ．打開(kāi)K1，關(guān)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(dòng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，硫粉的量逐漸減少．當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)，停止加熱．
Ⅲ．過(guò)濾C中的混合液．
Ⅳ．將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干，得到產(chǎn)品．
①Ⅰ中，圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
②Ⅱ中，“當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)”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(yīng)”的操作是打開(kāi)K2，關(guān)閉K1．
③Ⅲ中，“過(guò)濾”用到的玻璃儀器是（填儀器名稱(chēng)）漏斗、玻璃棒、燒杯．
④裝置B中盛放的試劑是（填化學(xué)式）NaOH溶液，其作用是在C中的反應(yīng)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(yīng)2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，可用I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)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(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表所示．
編號(hào)1234
溶液的體積/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL19.9919.9817.1320.03
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是加入最后一滴I2標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變藍(lán)，且半分鐘內(nèi)顏色不改變．
②Na2S2O3•5H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）90.2%．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．亞氯酸鈉（NaClO2）是重要漂白劑，探究小組開(kāi)展如下實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：制取NaClO2晶體按如圖裝置進(jìn)行制取．

已知：NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO2•3H2O，高于38℃時(shí)析出NaClO2，高于60℃時(shí)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(yīng)的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；反應(yīng)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(yàn)該離子的方法是取少量反應(yīng)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(shuō)明含有SO42-；
（3）如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：樣品雜質(zhì)分析與純度測(cè)定
（4）測(cè)定樣品中NaClO2的純度．測(cè)定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①準(zhǔn)確稱(chēng)取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過(guò)量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)（已知：ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-）；將所得混合液配成250mL待測(cè)溶液．
②移取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，至滴定終點(diǎn)．重復(fù)2次，測(cè)得平均值為V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為滴加最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液藍(lán)色恰好褪去且半分鐘內(nèi)不復(fù)原，說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)．該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?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(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．某研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用如圖所示的裝置向500-600℃的鐵屑中通入氯氣制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)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(wú)水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來(lái)制取．若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問(wèn)題是易發(fā)生倒吸，缺少防止水蒸汽進(jìn)入C中裝置、通入氯化氫（趕盡裝置中的空氣）．
若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3．欲制得純凈的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先，再點(diǎn)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(yīng)①的化學(xué)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(xué)方程式是2Al2O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;冰晶石\;\;\;\;\;}}{970℃電解}$4Al+3O2↑；．
③焙燒a噸明礬（摩爾質(zhì)量為b g/mol），若SO2的轉(zhuǎn)化率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的H2SO4質(zhì)量為$\frac{216a}$噸（列出計(jì)算表達(dá)式）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

4．化學(xué)學(xué)科中的化學(xué)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）已知：FeO（s）+CO（g）?FeO（s）+CO2（g）是煉鐵工業(yè)中一個(gè)重要反應(yīng)，其溫度與平衡常數(shù)K的關(guān)系如右表：
T（K）9381100
K0.680.40
①該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式是$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$．
②在體積固定的密閉容器中該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，升高溫度混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)
量減小（填“增大”、“減小”或“不變”）曰該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（2）常溫下，下列溶液的濃度均為0.1mol•L-1，測(cè)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(hào)）．
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(hào)）．
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(dòng)，增大HClO的濃度．（請(qǐng)結(jié)合化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)要說(shuō)明）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

1．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．合成氨反應(yīng)需使用催化劑，說(shuō)明催化劑可以促進(jìn)該平衡向生成氨的方向移動(dòng)
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(yīng)SiO2（s）+3C（s）=SiC（s）+2CO（g）室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H＜0
D．對(duì)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(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)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(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
開(kāi)始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列問(wèn)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(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行．
（2）反應(yīng)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(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)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(xué)方程式表示）
（3）生產(chǎn)中堿式硫酸鐵溶液蒸發(fā)時(shí)需要在常溫減壓條件下的原因是防止蒸發(fā)時(shí)溫度過(guò)高，堿式硫酸鐵進(jìn)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(yīng)制備堿式硫酸鐵．根據(jù)我國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3-．為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，應(yīng)使用的試劑為D．（填寫(xiě)字母）
A．氯水     B．KSCN溶液     C．NaOH溶液     D．酸性KMnO4溶液．

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