Question

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

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+2HIⅡ．2HI?H2+I2Ⅲ．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l mol O2的同时产生1mol H2②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）△H=+206.1kJ?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）=3.0mol?L-1；c（H2O）=8.5mol?L-1；c（CO）=2.0mol?L-1；c（H2）=2.0mol?L-1，则此时正逆反应速率的关系是v正______v逆．（填“＞”、“＜”或“=”）③实验室用Zn和稀硫酸制取H2，若加入少量下列固体试剂中的______，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______ K2．（填“＞”、“＜”或“=”）②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6.4g甲醇（CH3OH）完全反应生成CO2时，有______mol电子发生转移．





Answer 1

（1）①a．硫酸常温下温度，不易分解，故a错误；
b．反应中二氧化硫表现还原性，氧化性比HI强，故b错误；
c．1molSO₂消耗2molH₂O生成1molH₂SO₄，1molH₂SO₄分解生成1molSO₂与1molH₂O，循环中水的量减少，故应补充水，故c正确；
d．由Ⅲ可知产生lmolO₂的同时产生2molSO₂，由I可知2molSO₂生成4molHI，由Ⅱ可知4molHI分解生成2mol H₂，即循环过程中产生l mol O₂的同时产生2mol H₂，故d错误；
故选：c；
②浓度商Qc=

23×2

3×8.5

=0.6＜1，所以平衡向正反应移动，即v_正＞v_逆，故选：＞；
③a．加入NaNO₃，氢离子浓度不变，不能增大氢气的生成速率，故a错误；
b．加入CuSO₄，形成原电池，加快氢气的生成速率，故b正确；
c．加入Na₂SO₄，氢离子浓度不变，不能增大氢气的生成速率，故c错误；
d．加入NaHSO₃，与氢离子反应，氢离子浓度降低，氢气的生成速率降低，故d错误；
故答案为：向右；b；
（2）①温度越高反应速率越快，到达平衡时间越短，故T₁＜T₂，温度越高CO的转化率越小，升高温度平衡向逆反应移动，温度平衡常数降低，温度越高平衡常数越小，即K₁＞K₂，
故答案为：＞；
②由质子的定向移动可知左侧电极为燃料电池的负极，右侧电极为燃料电池的正极，负极发生氧化反应，甲醇在负极放电，故b通入CH₃OH；正极反应还原反应，氧气在正极放电，正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；6.4g甲醇（CH₃OH）的物质的量为

6.4g

32g/mol

=0.2mol，由负极电极反应式为CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺可知转移电子的物质的量为0.2mol×6=1.2mol，
故答案为：CH₃OH；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；1.2．