【題目】氫能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗溟_發(fā)利用是科學家們研究的重要課題。試回答下列問題:
(1)與化石燃料相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是______(答出兩點)。
(2)與氫氣直接燃燒相比較,設(shè)計成鎳氫電池可以大大提高能量的轉(zhuǎn)換率,在鎳氫電池充電過程中儲氫合金(M)吸氫轉(zhuǎn)化為MH2,總反應(yīng)為:xNi(OH)2+MxNiOOH+MHx,試寫出放電過程中負極反應(yīng)式______。
(3)施萊辛(Sehlesinger)等人提出可用NaBH4與水反應(yīng)制氫氣:BH4-+2H2O == BO2-+4H2↑,已知NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液顯堿性,溶液中各離子濃度大小關(guān)系為______,用離子方程式表示溶液顯堿性的原因______。
(4)在容積均為V L的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個相同密閉容器中,分別放入a g的儲氫合金(M)和b mol H2發(fā)生如下反應(yīng):2M(s)+xH2(g)2MHx(s) ΔH<0。三個容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其他條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)均進行到1min時M的質(zhì)量如下圖所示,此時Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個容器中一定達到化學平衡狀態(tài)的是______。當三個容器反應(yīng)都達到化學平衡時,H2轉(zhuǎn)化率最大的反應(yīng)溫度是____。
(5)儲氫還可以借助有機物,如利用乙苯與苯乙烯之間的可逆反應(yīng)來實現(xiàn)脫氫和加氫:。維持體系總壓恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(用α等符號表示)。
【答案】 原料來源廣、燃燒熱值高、污染小、可再生等(或其他合理答案給分) MHx +xOH--xe-=== M+xH2O c(Na+)>c(BO2-)>c(OH-)>c(H+) BO2-+2H2 OH3BO3+OH- Ⅲ T1 nα2/ [(1-α2)V ]
【解析】試題分析:(1)氫氣可以從水中獲得,氫氣燃燒的產(chǎn)物是水,無污染;(2)放電時負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng); NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液是NaBO2,溶液顯堿性說明NaBO2是強堿弱酸鹽, BO2-水解;(4)溫度越高反應(yīng)速率越快, , T3時M的物質(zhì)的量大于T2;ΔH<0升高溫度平衡逆向移動;(5)平衡常數(shù)K= ;
解析:(1)氫氣作為燃料的優(yōu)點是原料來源廣、燃燒熱值高、污染小;(2)放電時負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),負極反應(yīng)式是MHx +xOH--xe-=== M+xH2O; NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液是NaBO2,溶液顯堿性說明NaBO2是強堿弱酸鹽, BO2-水解,所以離子濃度大小關(guān)系是c(Na+)>c(BO2-)>c(OH-)>c(H+),BO2-水解的離子方程式是BO2-+2H2 OH3BO3+OH-;(4)溫度越高反應(yīng)速率越快, , T3時M的物質(zhì)的量大于T2,所以Ⅲ容器一定達到平衡狀態(tài);ΔH<0升高溫度平衡逆向移動,都達到化學平衡時,H2轉(zhuǎn)化率最大的反應(yīng)溫度是T1;(5)平衡時,乙苯的物質(zhì)的量濃度是 、苯乙烯的物質(zhì)的量濃度是、氫氣的濃度是,平衡常數(shù)K= = = nα2/ [(1-α2)V ];
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【題目】下列與有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的有關(guān)敘述中正確的是( )
A.天然油脂的主要成分是高級脂肪酸
B.分餾、干餾都是物理變化,裂化、裂解都是化學變化
C.乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.乙酸與乙醇可以發(fā)生酯化反應(yīng),又均可與金屬鈉發(fā)生置換反應(yīng)
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【題目】I、三氧化二鎳(Ni2O3)是一種灰黑色無氣味有光澤的塊狀物,易碎成細粉末,常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料生產(chǎn)NiCl2,繼而生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程如下:
下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算)。
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
(1)①為了提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時可采取的措施有:適當升高溫度,攪拌,______等。
②酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等。在沉鎳前,需加Na2CO3控制溶液pH范圍為______。
(2)“氧化”生成Ni2O3的離子方程式為______。
(3)工業(yè)上用鎳為陽極,電解0.05 ~ 0.1 mol·L-1 NiCl2 溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液,可得到高純度、球形的超細鎳粉。當其它條件一定時,NH4Cl的濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如下圖所示,則NH4Cl的濃度最好控制為______。
II、煤制天然氣的工藝流程簡圖如下:
(4)已知反應(yīng)I:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+135 kJ·mol-1,通入的氧氣會與部分碳發(fā)生燃燒反應(yīng)。請利用能量轉(zhuǎn)化及平衡移動原理說明通入氧氣的作用:______。
(5)①甲烷化反應(yīng)IV發(fā)生之前需要進行脫酸反應(yīng)III。煤經(jīng)反應(yīng)I和II后的氣體中含有兩種酸性氣體,分別是H2S和_____。
②工業(yè)上常用熱碳酸鉀溶液脫除H2S氣體得到兩種酸式鹽,該反應(yīng)的離子方程式是____。
(6)一定條件下,向體積為2L的恒容密閉容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g),發(fā)生反應(yīng):CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g) ΔH>0。實驗測得,反應(yīng)吸收的能量和甲烷的體積分數(shù)隨時間變化的曲線圖像如右圖。計算該條件下,此反應(yīng)的H=______。
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【題目】25℃時在10mL 0.1molL﹣1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1molL﹣1HCl溶液20mL,溶液中部分含碳微粒的物質(zhì)的量隨溶液pH的變化如圖所示.下列說法不正確的是( )
A.Na2CO3溶液中c(Na+)═2[c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)]
B.a、b曲線分別代表的是HCO3﹣、H2CO3量的變化情況
C.A點時:c(Na+)>c(CO32﹣)═c(HCO3﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
D.B點時加入鹽酸的體積為10mL,兩者恰好完全反應(yīng)生成NaHCO3
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【題目】m mol C2H2跟n mol H2在密閉容器中反應(yīng),當該可逆反應(yīng)達到平衡時,生成p mol C2H4。將反應(yīng)后的混合氣體完全燃燒,生成CO2和H2O,所需要氧氣的物質(zhì)的是 ( )
A. (3m+n)mol B. C. (3m+n+2p)mol D.
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【題目】某二價金屬的碳酸鹽和酸式碳酸鹽的混合物,跟足量的稀鹽酸反應(yīng),消耗H+和生成CO2物質(zhì)的量之比為6:5,則該混合物中碳酸鹽和酸式碳酸鹽的物質(zhì)的量之比是 ( )
A.1:1B.1:2C.1: 3D.1:4
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【題目】a mol O2氣體和a mol O3氣體相比較,下列敘述一定正確的是
A. 體積相同 B. 原子數(shù)相等 C. 分子數(shù)相等 D. 質(zhì)量相等
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【題目】根據(jù)組成原電池的條件,試以反應(yīng):2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設(shè)計一個原電池,
(1)畫出示意圖并標出原電池的正、負極和電子的流向(畫在下面方框中) , 供選用的電解質(zhì)溶液有:稀硫酸、硫酸銅溶液、三氯化鐵溶液.
供選用的電極材料有:鋅片、銅片、鐵片、石墨.
(2)寫出電極反應(yīng)式. 電極材料及電極反應(yīng)式:
負極材料: ,
電極反應(yīng)式:
正極材料: ,
電極反應(yīng)式:
電解質(zhì)溶液:
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