21.氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。
Ⅰ.直接熱分解法制氫。
為了探究催化分解水制氫氣的可能性,一定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級Cu
2O并通入0.10mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):2H
2O(g)?2H
2(g)+O
2(g)△H=+484kJ?mol
-1,測得不同時段產(chǎn)生O
2的量見下表:
時間/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
(1)達(dá)平衡時,至少需要吸收
kJ能量。
(2)下列關(guān)于各圖的敘述不正確的是
。
A.甲表示在恒溫恒容的容器中達(dá)到平衡:2H
2O(g)?2H
2(g)+O
2(g)△H=+484kJ?mol
-1.在t
1 min時,改變的外界條件可能是升高溫度
B.乙表示H
2與O
2發(fā)生反應(yīng)過程中的能量變化,H
2的燃燒熱為-484kJ?mol
-1C.丙表示在恒溫恒壓的容器中建立平衡:2H
2O(g)?2H
2(g)+O
2(g),在 t
1時刻再充入H
2O(g)后反應(yīng)速率隨時間的變化
Ⅱ.水煤氣法制氫:CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H<0,在850℃時,K=1。
(3)若其他條件不變,達(dá)到平衡時向容器中再充入一定量的一氧化碳,化學(xué)平衡常數(shù)K
(填“>”、“<”或“=”)1。
(4)850℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO、2.0mol H
2O、1.0mol CO
2 和x mol H
2,若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是
。