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    氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源，制氢和储氢方法很多．
    （1）直接热分解法制氢
    序号 分解水的过程 平衡常数 T=2500K T=3000K
    A H2O（g）?HO（g）+H（g） K1 1.34×10-4 8.56×10-3
    B HO（g）?H（g）+O（g） K2 4.22×10-4 1.57×10-2
    C 2H（g）?H2（g） K3 1.52×103 3.79×10
    D 2O（g）?O2（g） K4 4.72×103 7.68×10
    ①属于吸热反应的是：
     
      （选填：A、B、C、D）
    ②某温度下，H2O（g）?H2（g）+
    1
    2
    O2（g），平衡常数K=
     
      （用含K1、K2、K3、K4表达）
    （2）热化学循环制氢
    已知：Br2（g）+CaO（s）→CaBr2（s）+
    1
    2
    O2（g）△H=-73kJ/mol
    3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
    CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
    Fe3O4（s）+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol
    则H2O（g）?H2（g）+
    1
    2
    O2（g），△H=
     
    KJ/mol
    （3）光电化学分解制氢，其原理如图1．
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    钛酸锶光电极的电极反应为4OH一+4hv-O2+2H2O，则铂电极的电极反应为
     
    ．
    （4）生物质制氢，若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O（g）、CO及H2]在1.0 1×105Pa下，进入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图2所示．下列有关图象的解读正确的是
     
    ．
    A．利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的
    B．CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是放热反应
    C．CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃
    D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
    （5）LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出反应的化学方程式
     
    ．
    分析：（1）①图表数据分析温度变化平衡常数变化，依据化学平衡移动原理分析判断；
    ②依据ABCD的平衡常数表达式计算，H2O?H2（g）+
    1
    2
    O2（g）的平衡常数；
    （2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
    （3）依据原电池原理分析，电子流向的方向为原电池的正极，电子流出的一端为原电池的负极；碱溶液中铂电极上是氢离子放电生成氢气的反应；
    （4）图象分析可知，随温度升高甲烷、水、二氧化碳减少，一氧化碳、氢气增加分析判断；
    （5）依据原子守恒书判断产物写化学方程式．
    解答：解：（1）①图标数据分析可知随温度升高，平衡常数增大的反应为吸热反应，AB平衡常数随温度升高增大，CD随温度升高减小，
    故答案为：AB；
    ②依据A、B、C、D反应的平衡常数表达式可知反应H2O?H2（g）+
    1
    2
    O2（g）的平衡常数应K=K1×K2×K3×K4
    1
    2
    ，
    故答案为：K1×K2×K3×K4
    1
    2
    ；
    （2）①Br2（g）+CaO（s）→CaBr2（s）+
    1
    2
    O2（g）△H=-73kJ/mol
    ②3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
    ③CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
    ④Fe3O4+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol，
    依据盖斯定律①+②+③+④得到则H2O（g）?H2（g）+
    1
    2
    O2（g）△H=249KJ/mol，
    故答案为：249；
    （3）依据装置图中的电子流向分析，铂电极做原电池正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
    故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
    （4）A．图象分析可知随温度升高，甲烷、二氧化碳、水蒸气减小，一氧化碳、氢气增多，所以利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的，故A正确；
    B．依据图象分析，随温度升高，甲烷、二氧化碳、水蒸气减小，一氧化碳、氢气增多，升温平衡正向进行，CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是吸热反应，故B错误；
    C．图象分析可知在900°C时，二氧化碳甲烷反应最彻底，生成一氧化碳和氢气的量最大，CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃，故C正确；
    D．图象中曲线的交点处表示的是物质含量相同，但反应不一定达到平衡，故D错误；
    故答案为：AC．
    （5）LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，依据元素化合价变化和原子守恒分析可知，生成物中是氢气和硼单质，依据原子守恒写出分析方程式为：2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑，
    故答案为：2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑．
    点评：本题考查了化学平衡常数平衡移动分析判断，热化学方程式和盖斯定律的计算应用，主要是图象曲线变化特征分析理解，掌握基础是关键，题目难度较大．
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    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源：模拟题 题型：填空题

    氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源，制氢和储氢方法很多。
    (1)直接热分解法制氢
    ①属于吸热反应的是___（选填：A、B、C、D）。
    ②某温度下，H2O(g)H2(g)+1/2O2(g)，平衡常数K=___（用含K1、K2、K3、K4的式子表示）。
    (2)热化学循环制氢
    已知：
    Br2(g)+CaO(s)=CaBr2(s) +1/2O2(g) △H= -73 kJ/mol
    3FeBr2(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g) △H=+384 kJ/mol
    CaBr2(s)+H2O(g)=CaO(s)+2HBr(g) △H=+212 kJ/mol
    Fe3O4(s) +8HBr(g)=Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g) △H= -274 kJ/mol
    则：H2O(g)H2 (g) +1/2O2 ( g) △H=-___kJ/mol。
    (3)光电化学分解制氢 光电化学分解制氢原理如图所示。钛酸锶光电极的电极反应为
    4OH-+ 4hv-4e-→O2↑+2H2O，则铂电极的电极反应为___。
    (4)生物质制氢
    若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O(g)、CO及 H2]在1. 01×105 Pa下，通入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图所示。下列有关图象的解读正确的是__。
    A．利用CH4与H2O(g)及CO2转化为合成气CO和H2，理论上是可行的
    B．CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)和CH4(g) +H2O(g)→ CO(g)+3H2(g)，都是放热反应
    C．CH4与CO2及H2O(g)转化为合成气CO和H2的适宜温度约为 900℃
    D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
    (5) LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出反应的化学方程式______。

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