【題目】氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);卮鹣铝袉(wèn)題:

1直接熱分解法制氫

某溫度下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______

2乙醇水蒸氣重整制氫

反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)隨溫度(T)的變化曲線如圖1所示。某溫度下,1所示反應(yīng)每生成1molH2(g),熱量變化是62kJ則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________。

3水煤氣法制氫

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H<0

在進(jìn)氣比[n(CO):n(H2O)]不同時(shí),測(cè)得相應(yīng)的CO的平衡轉(zhuǎn)化率見圖2(圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度可能相同,也可能不同)。

①向2L恒溫恒容密閉容器中加入一定量的CO0.1molH2O(g),在圖中G點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,反應(yīng)經(jīng)5min達(dá)到平衡,則平均反應(yīng)速率v(CO)=________。

②圖中BE兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度分別為TBTE,TB_____TE(“>”“<”“=”)。

③經(jīng)分析A、EG三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度都相同(均為T℃),其原因是A、E、G三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的_________相同。

④當(dāng)T℃時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入3.0molCO、1.0molH2O(g)、1.0molCO2x molH2,為使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行x應(yīng)滿足的條件是______。

4光電化學(xué)分解制氫

反應(yīng)原理如圖3鈦酸鍶光電極的電極反應(yīng)式為4OH-4eO22H2O,則鉑電極的電極反應(yīng)式為________________

5Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí)Mg2CuH2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為7.7%)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

【答案】 CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)H=+248kJ/mol 0.006mol·L-l·min-1 > 化學(xué)平衡常數(shù)(K) 0≤x<3 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

【解析】1)反應(yīng)的平衡常數(shù)為生成濃度的系數(shù)次方相乘,再除以反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方相乘,所以表達(dá)式為: 。

2)由圖1所示,隨溫度升高,反應(yīng)的K值增大,說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。圖示方程式為:CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)每生成1molH2(g),熱量變化(吸熱)是62kJ,所以熱化學(xué)方程式為:CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)H=+248kJ/mol

3①圖中G點(diǎn)的n(CO):n(H2O)=1.5所以加入的CO0.15mol,達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為40%,所以反應(yīng)的CO0.06mol,除以容器體積和反應(yīng)時(shí)間,得到v(CO)= 0.006mol·L-l·min-1。

②如果BE同溫,則B→E的過(guò)程中,隨著n(CO):n(H2O)0.5變?yōu)?/span>1,則CO的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該降低,但是B、E兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等,說(shuō)明溫度的變化使E的轉(zhuǎn)化率升高了,所以由B→E應(yīng)該是降溫(反應(yīng)放熱,降溫平衡正向移動(dòng)),即TBTE

③以G點(diǎn)為例,n(CO):n(H2O)=1.5CO的轉(zhuǎn)化率為40%,有以下計(jì)算結(jié)果

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始: 3 2 0 0

反應(yīng): 1.2 1.2 1.2 1.2

平衡: 1.8 0.8 1.2 1.2

所以反應(yīng)的K=(1.2×1.2)÷(1.8×0.8)=1。重復(fù)如上計(jì)算,可以得到A點(diǎn)和E點(diǎn)的平衡常數(shù)也是1,所以三點(diǎn)的溫度相同。

④由③的計(jì)算結(jié)果,該溫度下平衡常數(shù)為1,按照題目的量加入容器,反應(yīng)的Q值為:(1×x)÷(1×3)=x/3,為保證平衡正向移動(dòng),要求Q小于K,所以x/31,即x3,反應(yīng)為:0≤x<3

4)由圖示在Pt電極上應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng),溶液中也只可能是水電離的氫離子得電子,所以方程式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-。

5350℃時(shí),Mg2CuH2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物,因?yàn)?/span>Mg2Cu→MgCu2的過(guò)程中Mg:Cu在減小,所以生成的含一種金屬元素的氫化物一定是Mg的氫化物。設(shè)該氫化物為MgHX,有x/(24+x)=7.7%,所以x=2。由上,方程式為:。

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】FeCl2是一種常用的還原劑。實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水氯化鐵和氯苯來(lái)制備無(wú)水FeCl2。反應(yīng)原理:2FeCl3+C6H5Cl 2FeCl2+C6H4Cl2+HCl

熔點(diǎn)

沸點(diǎn)

溶解性(水)

溶解性

(乙醇)

溶解性

(乙醚)

其它

FeCl3、FeCl2

易吸水

易溶

不溶

不溶于C6H5Cl 、C6H4Cl2

C6H5Cl

45

132

不溶

易溶

易溶

C6H4Cl2

53

173

不溶

易溶

易溶

現(xiàn)設(shè)計(jì)如下方案:A中放入16.25 g無(wú)水氯化鐵和過(guò)量的氯苯,控制反應(yīng)溫度在128-139℃加熱3 h.冷卻、分離提純得到粗產(chǎn)品燒杯中所得鹽酸(假設(shè)HCl完全被吸收)AgNO3溶液滴定以測(cè)氯化鐵轉(zhuǎn)化率。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1儀器B的名稱__________

2儀器C中盛裝的試劑可以是_______

A.無(wú)水氯化鈣 B.堿石灰 C.五氧化二磷 D.濃統(tǒng)酸

3反應(yīng)后通入N2的目的是___________

4已知20:時(shí)Ksp(AgCl,白色)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4,磚紅色)=3.4×10-11.

將燒杯內(nèi)溶液稀釋至100 mL,每次取25.00 mL溶液進(jìn)行滴定。選用K2CrO4做指示劑,0.1000mol/L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.20 mL,則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______氯化佚的轉(zhuǎn)化率是______________

5冷卻實(shí)驗(yàn)裝置,將三頸燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥后,得到粗產(chǎn)品,洗滌所用最佳試劑是____;回收濾液中C6H5Cl的操作方法是_____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】研究者設(shè)計(jì)利用芳香族化合物的特殊性質(zhì)合成某藥物其合成路線如下(部分反應(yīng)試劑和條件已省略):

已知:Ⅰ.

Ⅱ.

回答下列問(wèn)題

(1)B的名稱是____________________。

(2)反應(yīng)所屬的反應(yīng)類型分別為_________________________。

(3)反應(yīng)所需的條件為___________,E分子中官能團(tuán)的名稱為_________________。

(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________

(5)芳香族化合物XC的同分異構(gòu)體,X只含一種官能團(tuán)且1mol X與足量NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)生成2 molCO2,X的結(jié)構(gòu)有__________種。其中核磁共振氫譜顯示有4組峰且峰面積之比為3 :2 : 2 :1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________、_____________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )

A. 自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)

B. 化學(xué)反應(yīng)不一定都有能量變化

C. 升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大

D. 一般使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,增大活化分子百分?jǐn)?shù),從而提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將3.8 g CO和H2混合氣體,在足量的氧氣中燃燒,產(chǎn)物全部通過(guò)足量的Na2O2,則Na2O2增重

A. 2 g B. 3.8 g C. 5 g D. 無(wú)法計(jì)算

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氫氣是重要的化學(xué)試劑、化工原料和有廣闊發(fā)展前景的新能源。以甲醇為原料制備氫氣的一種原理如下:

i.CH3OH(g) CO(g)+2H2 △H =+90kJ·mol-1

ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H =-41kJ·mol-1

(1)向VL恒容密閉容器中充入lmolCH3OH(g),發(fā)生反應(yīng)i。圖I中能正確表示CHOH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)隨溫度(T)變化關(guān)系的曲線為_______________(填“A”或“B”),理由為_____________。T1℃時(shí),體系的平衡壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_________________________。

(2)起始向10L恒容密閉容器中充入lmolCH3OH(g)和1molH2O(g),發(fā)生反應(yīng)i利反應(yīng)ii,體系中CO的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖2所示。

①隨著溫度升高,n(CO2)/n(CO)的值______(填“增大““減小”或“不變”),理由為____________。

②p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?/span>___________________。

③測(cè)得C點(diǎn)時(shí)、休系中CO2的物質(zhì)的量為0.2mol,則T2℃時(shí),反應(yīng)ii的平衡常數(shù)K=________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】藥物W對(duì)肝癌的治療具有很好的效果,一種合成藥物W的路線如下:

已知以下信息:

2HCHO+NaOH→CH3OH+HCOONa

③丁烯二酸酐的結(jié)構(gòu)筒式為

回答下列問(wèn)題:

1)有機(jī)物A中含有的官能團(tuán)有碳碳雙鍵、________(填名稱)

2)第①步反應(yīng)中除生成外,還生成另一產(chǎn)物,此產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。

3H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________

4)第⑤步的反應(yīng)類型是____________。

5L是藥物W的同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的L_____(不考慮立體異構(gòu));

①分子中含有苯環(huán),苯環(huán)上有4個(gè)取代基

②既能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),又能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體

1mol L能與3molNaOH完全反應(yīng)

其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為1:2:2:3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。

6)寫出由制備丁烯二酸酐的合成路線:___________(其他試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,現(xiàn)有0.1mol·L-1NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí),各微粒濃度占總微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)pH=9時(shí),溶液中存在下列關(guān)系:c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)>c(CO32-)

B. NH4HCO3溶液中存在下列關(guān)系<1

C. pH=6.5的上述溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液時(shí),NH4+HCO3-濃度逐漸減小

D. 分析可知,常溫下水解平衡常數(shù)Kh(HCO3-)的數(shù)量級(jí)為10-7

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列溶液一定呈酸性的是

A. pH7的溶液 B. c(H+)c(OH) 的溶液

C. pH7的溶液 D. c(H+)c(OH) 的溶液

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