【題目】中科院大連化學(xué)物理研究所設(shè)計(jì)了一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑,成功實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取高辛烷值汽油,該研究成果被評(píng)價(jià)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。

(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=571.6kJ·mol-1

C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=5518kJ·mol-1

8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l) ΔH=___kJ·mol-1。

(2)氨硼烷(NH3BH3)是儲(chǔ)氫量最高的材料之一,氨硼烷還可作燃料電池,其工作原理如圖1所示。氨硼烷電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為__________。

(3)常見(jiàn)含硼的化合物有NaBH4、NaBO2,已知NaBH4溶于水生成NaBO2H2,寫出其化學(xué)方程式_______NaBH4反應(yīng)的半衰期(反應(yīng)一半所需要的時(shí)間,單位為min)。lgt1/2pH和溫度的變化如圖2所示,則T1______T2(填“>”“<”)。

(4)燃油汽車尾氣含有大量的NO,在活化后的V2O5催化作用下,氨氣將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖3所示。

根據(jù)圖寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。

【答案】-1627 2H++H2O2+2e-=2H2O NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2 < 4NO+4NH3+O24N2+6H2O

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律,將已知的熱化學(xué)方程式疊加,可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,即得反應(yīng)熱;

(2)氨硼烷(NH3BH3)電池工作時(shí)的總反應(yīng)為:NH3BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O,左側(cè)NH3BH3為負(fù)極、失電子、發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為NH3BH3+2H2O-6e-=NH4++BO2-+6H+,右側(cè)H2O2得到電子、發(fā)生還原反應(yīng),所在電極為正極,電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-=6H2O,據(jù)此解答;

(3)NaBH4溶于水生成NaBO2、H2,結(jié)合溶液的pH與半衰期的關(guān)系判斷溫度的高低;

(4)V2O5作催化劑,NH3可將NO還原成N2,結(jié)合反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)物還有氧氣,生成物為N2H2O,配平即得反應(yīng)方程式。

(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=571.6kJ·mol-1

C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=5518kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律①×-②,整理可得:8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l) H=(-571.6 kJ/mol×-(-5518kJ/mol)=-1627kJ/mol;

(2)氨硼烷(NH3BH3)電池工作時(shí)的總反應(yīng)為:NH3BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O,右側(cè)H2O2得到電子、發(fā)生還原反應(yīng),所在電極為正極,電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-=6H2O;

(3)NaBH4可水解放出氫氣,反應(yīng)方程式為:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2,在酸性條件下,NaBH4不能穩(wěn)定性存在,NaBH4和酸反應(yīng)生成硼酸和氫氣,反應(yīng)的離子方程式為:BH4-+H++3H2O=H3BO3+4H2。水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫促進(jìn)水解,使半衰期縮短,故T1<T2;

(4)V2O5作催化劑,NH3可將NO還原成N2,結(jié)合反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)物還有氧氣,生成物為N2H2O,配平即得反應(yīng)方程式為4NO+4NH3+O24N2+6H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某興趣小組探究溶液的 pH 對(duì) KI O2 反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)如下。

裝置

燒杯中的液體

現(xiàn)象

① 2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉

5 分鐘后無(wú)明顯變化

② 2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L HCl 溶液

5 分鐘后溶液變藍(lán)

③ 2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L KCl 溶液

5 分鐘后無(wú)明顯變化

④ 2 mL pH8.5 混有 KOH 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉

5 小時(shí)后溶液才略變藍(lán)

⑤ 2 mL pH10混有KOH1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉

5 小時(shí)后無(wú)明顯變化

(1)實(shí)驗(yàn)中無(wú)現(xiàn)象,可能的原因是:i.KIO2不反應(yīng),ii._____。

(2)若放置5小時(shí)后,實(shí)驗(yàn)中的溶液變藍(lán),則反應(yīng)的離子方程式是_____。

(3)去掉實(shí)驗(yàn),對(duì)該探究過(guò)程_____(沒(méi)有”)影響。

(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn),可以得出的結(jié)論是_____。

(5)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,甲同學(xué)提出猜想“pH=10時(shí)O2不能氧化 I-,設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想。

i.燒杯a 中的溶液為_____

ii. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是b 中溶液變藍(lán),此猜想不成立。通入O2后,a中的電極反應(yīng)式是_____

iii.實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明實(shí)驗(yàn)無(wú)明顯現(xiàn)象的原因_____。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在常溫下,下列電解質(zhì)溶液的有關(guān)敘述正確的是

A.在含有 BaSO4 沉淀的溶液中加入 Na2SO4 固體,c(Ba2+)增大

B.同物質(zhì)的量濃度、同體積的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合后,溶液的 pH 一定等于 7

C. 1mol KOH 的溶液與 1mol CO2 完全反應(yīng)后,溶液中 c(K+)c()

D. CH3COONa 溶液中加入適量 CH3COOH,可使 c(Na+)c(CH3COO-)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】亞硫酸鹽是一種常見(jiàn)的食品添加劑。為檢驗(yàn)?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量(通常以1kg樣品中含的質(zhì)量計(jì)),某研究小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。

I.稱取樣品W g;

II.向樣品中加人足量稀硫酸:

III.II中產(chǎn)生的,用足量溶液吸收;

IV.III所得硫酸溶夜用氫氧化鈉溶液滴定;

V.數(shù)據(jù)處理。

(1)是一種食品添加劑。寫出與稀反應(yīng)的離子方程式:____________

(2)步驟中H2O2的作用是 __________________________

(3)步驟N中可選用的指示劑為__________。下圖顯示滴定終點(diǎn)時(shí),滴定管(量程為25mL)讀數(shù)為_______________。

(4)步驟IV中消耗溶液V mL,1 kg樣品中含的質(zhì)量是__________g(用含W、V的代數(shù)式表示)。

(5)此實(shí)驗(yàn)方案測(cè)得亞硫酸鹽含量偏低,步驟II會(huì)產(chǎn)生該誤差,請(qǐng)說(shuō)明理由。(寫出2)_______________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,其電極分別為,電解質(zhì)溶液為溶液,總反應(yīng)式為。下列說(shuō)法不正確的是( )。

A.原電池放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是

B.負(fù)極的電極反應(yīng)是

C.工作時(shí),負(fù)極區(qū)溶液堿性減弱,正極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)

D.溶液中的向正極移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】SO2 NOx 都是大氣污染物。

(1)利用氨水可以將 SO2 NO2 吸收,原理如下圖所示:

NO2 被吸收的離子方程式是__________________。

(2)濕法吸收工業(yè)尾氣中的NO2,常選用純堿溶液,將NO2轉(zhuǎn)化為兩種氮元素的常見(jiàn)含氧酸鹽,其反應(yīng)的離子方程式是(已知酸性HNO2H2CO3)______________。

(3)用高能電子束激活煙氣(主要成分是SO2、NO2H2O),會(huì)產(chǎn)生O3等強(qiáng)氧化性微粒。煙氣經(jīng)下列過(guò)程可獲得化肥。

該化肥中含有的離子是、___________(填離子符號(hào))。

(4)SCR NSR 技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的 NOx 排放。

ISCR(選擇性催化還原)工作原理:

①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為 NH3 CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。

②反應(yīng)器中 NH3 還原 NO2 的化學(xué)方程式是_________________。

③當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí),尾氣中 SO2 O2 作用下會(huì)形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4 的形成_____________________。

IINSR(NOx 儲(chǔ)存還原)工作原理:NOx 的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行,如下圖所示。

①通過(guò) BaO Ba(NO3)2 的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn) NOx 的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)存 NOx 的物質(zhì)是___________________,生成 Ba(NO3)2 的化學(xué)方程式是 _______________

②用 H2 模擬尾氣中還原性氣體研究了 Ba(NO3)2 的催化還原過(guò)程,該過(guò)程分兩步進(jìn)行,下圖表示該過(guò)程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2 Ba(NO3)2 的物質(zhì)的量之比是___________。

③還原過(guò)程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與 NO 有關(guān)。在有氧氣條件下 15NO NH3 以一定比例反應(yīng)時(shí),得到的笑氣幾乎都是 15N1.5N0.5O。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:_____________ _________15N1.5N0.5O+________H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一密閉容器中,反應(yīng)aA () bB()達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),B的濃度是原來(lái)的60%,則(

A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了

C.物質(zhì)A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了D.ab

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究Na2SO3固體在隔絕空氣加熱條件下的分解產(chǎn)物,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程:

已知:氣體Y是一種純凈物,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.518g/L。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)氣體Y_______。

(2)固體X與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生淡黃色沉淀的離子方程式為_______。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若測(cè)得白色沉淀的質(zhì)量為6.291g,則Na2SO3的分解率為_______。

(4)Na2SO3在空氣易被氧化,檢驗(yàn)Na2SO3是否氧化變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】明礬石經(jīng)處理后得到明礬( KAl(SO4)2·12H2O)。從明礬制備AlK2SO4H2SO4的工藝過(guò)程如下所示:

焙燒明礬的化學(xué)方程式為:4KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)在焙燒明礬的反應(yīng)中,還原劑是__________________。

2)從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的方法是_____________________。

3A12O3在一定條件下可制得AIN,其晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示,該晶體中Al的配位數(shù)是____

4)以AlNiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________

5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí):

2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) H1= 197 kJ/mol;

2H2O (g)2H2O(1) H2=一44 kJ/mol;

2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l) H3=一545 kJ/mol

SO3(g)H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________________。

焙燒948t明礬(M474 g/mol ),若SO2的利用率為96%,可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸________t。

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