【題目】Ⅰ.車用燃料技術的研究受到廣泛關注,目前利用氫能的氫氧燃料電池技術較成熟。某興趣小組想探究氫氧燃料電池反應的工作原理,設計如圖(a)所示的實驗裝置。實驗前,U 型管中裝滿溶液,電極均為鉑電極。
(1)I池為______(填“原電池”、“電解池”),判斷A、B的電極名稱的依據是:__________ B極的電極反應式:__________
(2)通電一段時間后,濾紙上發(fā)生明顯顏色變化,則發(fā)生反應的化學方程式為___________
(3)Ⅱ池中電極具有導電和_______的作用,寫出D的電極反應式:___________
Ⅱ.該興趣小組查閱資料發(fā)現,現有的技術在原料氫氣的儲存和運輸方面都存在安全隱患.2017年3月大連理工大學研究以“鉑一碳化鉬催化甲醇和水液化重組制備氫氣”的新方法獲得重大突破,并在美國《自然》雜志發(fā)表,具體原理如上圖(b)所示:
(4)過程Ⅱ屬于_________(填“吸熱”或“放熱)過程。
(5)依據下表完成總反應的熱化學方程式:____________
化學鍵 | C=O | H-H | C-O | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | 803 | 436 | 326 | 464 | 414 |
(6)天然氣是一種清潔的化石燃料.也可以在一定的條件下與水反應產生CO2和H2,若生產等量氫氣,則消耗甲醇和甲烷的質量比為:_________。
【答案】 電解池 因為I池實質是電解水,可觀察“U”管兩端生成氣體的體積大小,判斷產生體積大的為H2,即陰極。所以A為陰極、B極為陽極 2H2O﹣4e- ﹦O2↑+ 4 H+或4OH﹣﹣4e- ﹦O2↑﹢2H2O 2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH 催化 H2 ﹢2OH –﹣2e- ﹦2H2O 吸熱 CH3OH(g)+H2O(g)═ CO2(g)+3H2(g)△H=﹢46.0 kJ·mol -1 8:3
【解析】(1)根據圖示,I池存在外接電源,為電解池,I池實質是電解水,可觀察“U”管兩端生成氣體的體積大小,判斷產生體積大的為H2,即陰極。所以A為陰極、B極為陽極,其中B極的電極反應式為2H2O﹣4e- ﹦O2↑+ 4 H+或4OH﹣﹣4e- ﹦O2↑﹢2H2O,故答案為:電解池;因為I池實質是電解水,可觀察“U”管兩端生成氣體的體積大小,判斷產生體積大的為H2,即陰極。所以A為陰極、B極為陽極;2H2O﹣4e- ﹦O2↑+ 4 H+或4OH﹣﹣4e- ﹦O2↑﹢2H2O;
(2)電解飽和食鹽水的化學方程式為2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH,故答案為:2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH;
(3)I池生成的氫氣和氧氣通入Ⅱ池中形成原電池,在鉑電極作催化劑時反應生成水,其中D為負極,電極反應式為H2 ﹢2OH –﹣2e- ﹦2H2O,故答案為:催化;H2 ﹢2OH –﹣2e- ﹦2H2O;
(4)根據圖示,過程II為H2O(g)的催化分解,為吸熱過程,故答案為:吸熱;
(5)根據圖示,CH3OH(g)和H2O(g)在鉑一碳化鉬催化作用下生成CO2(g)和H2(g)
反應的方程式為CH3OH+H2O→ CO2+3H2,根據△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(414×3+326+464+2×464)kJ·mol -1-(803×2+436×3)kJ·mol -1=﹢46.0 kJ·mol -1,故答案為:CH3OH(g)+H2O(g)═ CO2(g)+3H2(g)△H=﹢46.0 kJ·mol -1;
(6)天然氣是一種清潔的化石燃料.也可以在一定的條件下與水反應產生CO2和H2,反應的方程式為CH4+2H2O→CO2+4H2,CH3OH+H2O→ CO2+3H2,根據方程式可知,生產等量氫氣,消耗的甲醇和甲烷的物質的量之比為,則質量之比為=,故答案為:。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】“一酸兩浸,兩堿聯(lián)合”法是實現粉煤灰(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等)綜合利用的新工藝。工業(yè)流程如下:
回答下列問題:
(1)聚合氯化鋁鐵(PAFC)化學式為[Al2(OH)nCl6-n]m·[Fe2(OH)xCl6-x]y,是一種新型高效的凈水劑,PAFC中鐵元素的化合價為___________。
(2)“一酸兩浸”中的酸是________________(填結構式)。
(3)實際工業(yè)中“酸浸”、“堿浸”均不能充分反應,濾渣A中主要含有SiO2、Al2O3!凹儔A混合焙燒”中,它們分別發(fā)生反應的化學方程式為_____________、 ________________。
(4)“濾液B”的主要溶質有_____________(填化學式)。濾液混合后“蒸發(fā)”的作用是____________________________________。
(5)“電解”時的化學方程式________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】0.3 mol某烴A在氧氣中完全燃燒后,生成CO2和H2O各1.2 mol。試回答:
(1)烴A的分子式為_____________。
(2)若取一定量的該烴A完全燃燒后,生成CO2和H2O各3mol,則有________g烴A參加了反應,燃燒時消耗標準狀況下的氧氣___________L。
(3)若烴A跟HCl反應后,生成產物中的H原子的結構環(huán)境完全相同,寫出該反應的化學方程式_____。
(4)若烴A與Br2的CCl4溶液反應后的產物為1,2-二溴丁烷,請寫出由烴A發(fā)生加聚反應的化學方程式_________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應中表現出各自的性質。下列實驗現象和結論一致且正確的是( )
A. 加入有色布條,一會兒有色布條褪色,說明溶液中有Cl2存在
B. 溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在
C. 用鹽酸酸化后,滴入AgNO3溶液產生白色沉淀,說明氯水中有Cl-存在
D. 加入NaOH溶液,氯水黃綠色消失,說明有HClO分子存在
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有X、Y、Z、W、M五種短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+與M2-具有相同的電子層結構;離子半徑:Z2->W-;Y的單質晶體熔點高、硬度大,是一種重要的半導體材料。請完成下列問題:
(1)M元素的簡單離子的結構示意圖為_______。
(2)Z在周期表中的位置為_____,其非金屬性比W的非金屬性____(填“強”或“弱”)。
(3)X、Z、W的原子半徑由大到小順序為_____________(填元素符號)。
(4)Y的氫化物化學式為______,該氫化物中化學鍵類型為________________(填“離子鍵”、“極性共價鍵”或“非極性共價鍵”)。
(5)W的單質與X的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式為_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某有機物是藥物生產的中間體,其結構簡式如圖。下列有關敘述正確的是( )
A. 該有機物能與溴水發(fā)生加成反應
B. 該有機物與濃硫酸混合加熱可發(fā)生消去反應
C. 1 mol 該有機物與足量NaOH溶液反應最多消耗3 mol NaOH
D. 該有機物經催化氧化后能發(fā)生銀鏡反應
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