Question

氢气是一种清洁能源，可以通过多种方法制得．

Answer 1

解题思路：（1）①依据化学方程式和平衡常数概念分析判断；②依据化学平衡三段式列式计算，结合转化率、反应速率概念计算得到；（2）①分析装置图可知C1为阳极溶液中氯离子失电子生成氯气，C2为阴极溶液中氢离子得到电子生成氢气；②依据电解原理分析判断反应产物，电解饱和食盐水是氯化钠和水反应生成氯气和氢气和氢氧化钠；（3）阳极热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式分析判断．

（1）①C（s）+H₂O（g）⇌CO（g）+H₂（g），注意碳为固体，由反应的化学方程式可知平衡常数表达式K=

c(CO)c(H2)

c(H2O)，

故答案为：

c(CO)c(H2)

c(H2O)；

②在427℃时将CO 和H₂O（g）各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应，5分钟时达到平衡状态，该反应的平衡常数是9，设CO的转化率是x依据三段式列式得到：

CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）

起始量（mol） 0.01 0.01 0 0

变化量（mol） 0.01x 0.01x 0.01x 0.01x

平衡量（mol）0.01-0.01x 0.01-0.01x 0.01x 0.01x

K=

(0.01x)2

(0.01-0.01x)2=9

x=0.75=75%；

用CO的浓度变化表示的反应率速v（CO）=

0.01×0.75mol

2L

5min=7.5×10^-4 mol/L•min；

故答案为：75%；7.5×10^-4 ；

（2）①分析装置图可知，阳离子移向C₂电极为阴极，C₁为阳极溶液中氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，C₂为阴极溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，

故答案为：阳；2H⁺+2e^-=H₂↑；

②C₁为阳极溶液中氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，C₂为阴极溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑；

电池反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O=

通电

.

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；

故答案为：2Cl^-+2H₂O=

通电

.

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；

（3）①CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ•mol^-1

②CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）△H=-247.4kJ•mol^-1

1molCH₄（g）与H₂O（g）反应生成CO₂（g）和H₂（g）的反应依据盖斯定律①×2-②得到：CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）△H=+659.8kJ•mol^-1，

反应热是+659.88kJ•mol^-，

故答案为：+659.8．

点评：

本题考点： 化学平衡常数的含义；用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学平衡的计算；电解原理．

考点点评： 本题考查了化学平衡的计算中平衡常数、转化率、反应速率概念计算应用，电解原理分析，电极反应判断，热化学方程式和盖斯定律的计算应用，题目难度中等．