氫氣是一種清潔能源,又是合成氨工業(yè)的重要原料.已知?dú)錃庥卸喾N制取方法:
①活潑金屬(如鈉、鉀)直接跟水反應(yīng);
②金屬(如鋅或鐵或鋁)跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng);
③電解水制氫氣;
④由煤或焦炭跟水反應(yīng)制取氫氣:C+H
2O(g)
CO+H
2;
⑤由天然氣或重油制取氫氣:CH
4+H
2O(g)
CO+3H
2;
(1)請(qǐng)你再補(bǔ)充一種制取氫氣的方法,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
.
(2)比較方法①和⑤:
g金屬鈉跟水反應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L CH
4跟水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量相等.
(3)在甲、乙、丙3個(gè)容積均為2L的密閉容器中,于相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行如下反應(yīng):
3H
2(g)+N
2(g)
2NH
3(g).現(xiàn)按不同配比投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 |
達(dá)到平衡的時(shí)間(min) | t1 | 5 | 8 |
N2的濃度(mol/L) | c1 | 1.5 | c3 |
NH3的體積分?jǐn)?shù) | ω1 | ω2 | ω3 |
混合氣體密度(g/L) | ρ1 | ρ2 | ρ3 |
①分析表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是
(填寫(xiě)序號(hào)字母).
A.2c
1>1.5mol/L B.ω
3=ω
1 C.2ρ
1=ρ
2②在該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(用含c
1的代數(shù)式表示).
(4)已知:CH
4(g)+H
2O(g)=CO(g)+3H
2(g);△H=+206.2kJ?mol-
1CH
4(g)+CO
2(g)=2CO(g)+2H
2(g);△H=+247.4kJ?mol-
1則甲烷和H
2O(g)反應(yīng)生成H
2和CO
2的熱化學(xué)方程式為
.
(5)如圖所示裝置工作時(shí)均與H
2有關(guān).
①圖1所示裝置中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
.
②圖2所示裝置中,通入H
2的管口是
(選填字母代號(hào)).
③某同學(xué)按圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)冷卻后,溶于稀硫酸,充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再滴入新制氯水,溶液變?yōu)榧t色.該同學(xué)據(jù)此得出結(jié)論:鐵與水蒸氣反應(yīng)生成FeO和H
2.該結(jié)論
(填“嚴(yán)密”或“不嚴(yán)密”),你的理由是
(用離子方程式表示).