班級：___________姓名：___________學(xué)號：___________
可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1 Na-23 O-16 S-32
一、氫能
1. 制備方法Ⅰ：已知工業(yè)上某反應(yīng)可用于制備氫氣，它的平衡常數(shù)表達(dá)式為：；
（1）則所對應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
制備方法Ⅱ：十氫萘是具有高儲氫密度的氫能載體，經(jīng)歷“”的脫氫過程釋放氫氣。已知：
反應(yīng)Ⅰ：
反應(yīng)Ⅱ：
且
（2）有利于提高上述反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的條件是___________。
A. 低溫低壓B. 高溫高壓C. 低溫高壓D. 高溫低壓
（3）下列選項(xiàng)對應(yīng)的示意圖中，能正確表示“”的“能量—反應(yīng)過程”的是___________。
A. B.
C. D.
（4）從圖中可知，反應(yīng)___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)是決速反應(yīng)。
制備方法Ⅲ：已知在298K和100kPa的條件下液態(tài)水分解 。
（5）下圖為該反應(yīng)的能量變化示意圖，而在實(shí)際生產(chǎn)生活中常會(huì)使用催化劑，例如，那么圖中A點(diǎn)將___________(填“升高”、“降低”或“不變”)，原因是___________。
（6）根據(jù)上面的能量變化示意圖，判斷該反應(yīng)為___________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，在___________(填“高溫”或“低溫”)條件下有利于該反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。
（7）試從綠色化學(xué)的角度比較并評價(jià)直接電解海水與太陽能(作催化劑)分解淡水兩種制備氫氣的方案___________。
【答案】（1）C(s)+H2O(g)?H2(g)+CO(g) （2）D （3）B
（4）I （5） ①. 降低 ②. 催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能
（6） ①. 吸熱 ②. 高溫
（7）直接電解海水耗能大，還產(chǎn)生污染性氣體；太陽能(TiO2作催化劑)分解淡水節(jié)能，無污染性氣體排放
【解析】
【小問1詳解】
平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積之比，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式：并結(jié)合原子守恒可知，所對應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)?H2(g)+CO(g)；
【小問2詳解】
要提高平衡轉(zhuǎn)化率，則需要促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，由于題給兩個(gè)反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)，且正反應(yīng)均是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)即該反應(yīng)向正向移動(dòng)，降低壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)即該反應(yīng)向正向移動(dòng)，故應(yīng)選擇高溫低壓，答案為D；
【小問3詳解】
A．從圖中分析“”的過程能量增加是吸熱反應(yīng)，“”的過程能量減小是放熱反應(yīng)，與事實(shí)是△H1>△H2>0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)不符，A錯(cuò)誤；
B．從圖中分析“”的過程能量增加是吸熱反應(yīng)，“”的過程能量增加也是吸熱反應(yīng)，“”的過程吸收的熱量大于“”吸收的熱量，與事實(shí)是△H1>△H2>0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)I吸收的熱量大于反應(yīng)II吸收的熱量一致，B正確；
C．從圖中分析“”的過程能量增加是吸熱反應(yīng)，“”的過程能量增加也是吸熱反應(yīng)，“”的過程吸收的熱量小于“”吸收的熱量，與事實(shí)△H1>△H2>0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)I吸收的熱量大于反應(yīng)II吸收的熱量不符，C錯(cuò)誤；
D．從圖中分析“”的過程能量減小是放熱反應(yīng)，“”的過程能量減小也是放熱反應(yīng)，與事實(shí)是△H1>△H2>0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)不符，D錯(cuò)誤；
答案為B；
【小問4詳解】
從圖中可知，反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)的活化能較大，故決速反應(yīng)為反應(yīng)Ⅰ；
【小問5詳解】
催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能，故答案為：降低；催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能；
【小問6詳解】
由圖可知，反應(yīng)物能量低于生成物能量，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)是氣體增加的吸熱反應(yīng)，△H>0，△S>0，根據(jù)△G=△H-T△S”、“”、“ ②. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，在相同投料比時(shí)，T1溫度下產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)大于T2溫度下產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)，則T1>T2 ③. 1 ④.
（3） ①. ②. T2；
②根據(jù)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)可知，當(dāng)投料比=1，即a=1時(shí)，恰好達(dá)到最大轉(zhuǎn)化，HCOOH平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)最大；
③氫氣的量越大，即投料比越大，CO的轉(zhuǎn)化率越大，故A、B、C三點(diǎn)CO(g)的平衡轉(zhuǎn)化率由大到小的順序?yàn)椋?br>故答案為：>，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，在相同投料比時(shí)，T1溫度下產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)大于T2溫度下產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)，則T1>T2；1；。
【小問3詳解】
由已知信息可列三段式求得平衡時(shí)CO2，H2，CH3OH，H2O的物質(zhì)的量均1ml，具體如下：
總壓強(qiáng)為p0，則CO2，H2，CH3OH，H2O的分壓均為，帶入平衡常數(shù)表達(dá)式得：Kp===向平衡后的容器中再加入2mlCO2和4mlH2，即與初始投料相比反應(yīng)物的量增加一倍，即增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，總壓強(qiáng)變小，可得p1c()
（2）Na2SO3 （3） ①. 2c() ②. >
【解析】
【小問1詳解】
n(NaOH)==0.3ml，NaOH吸收SO2生成NaHSO3時(shí)，理論上吸收的SO2最多，此時(shí)NaOH與SO2按物質(zhì)的量1:1反應(yīng)，最多可吸收SO2的體積約為0.3ml×22.4L/ml=6.72L(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)；
若實(shí)驗(yàn)時(shí)只吸收了0.10ml SO2，2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2不足，則反應(yīng)后的吸收液中含0.1mlNa2SO3、0.1mlNaOH，少量水解得到，所含負(fù)離子的濃度由大到小的順序?yàn)閏(OH-)>c()>c()；
【小問2詳解】
加熱NaHSO3溶液，2NaHSO3 Na2SO3+ SO2↑+H2O，可回收得到較高純度的SO2，剩余溶液為Na2SO3溶液，可循環(huán)使用，進(jìn)一步吸收SO2，則剩余溶液的主要溶質(zhì)是Na2SO3；
【小問3詳解】
據(jù)電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c()，pH=7時(shí)溶液中氫離子和氫氧根離子濃度相等，則c(Na+)= 2c()+c()；
c(H2SO3)+c()+c()=0.100ml/L，此時(shí)c(Na+)=0.100ml/L+c()-c(H2SO3)，從圖中可知，pH=7時(shí)，c()-c(H2SO3)0，則c(Na+)>0.100ml/L。
8. 亞硫酸為二元弱酸，25℃時(shí)，其電離常數(shù)。請結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)說明溶液呈酸性的理由___________。
【答案】既可以電離又可以水解，電離常數(shù)，水解常數(shù)為=，Kh

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