【題目】氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關鍵技術,是當前關注的熱點之一。
(1)可逆反應N2+3H22NH3是工業(yè)上合成氨的重要反應
圖1(圖中表示生成1 mol物質時的能量)
根據(jù)圖1請寫出合成氨的熱化學方程式:__________________(熱量用E1、E2或E3表示)。
(2)LiAlH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應達到LiAlO2和氫氣,該反應消耗1 mol LiAlH4時轉移的電子數(shù)目為__________。
(3)氮化鋰是非常有前途的儲氫材料,其在氫氣中加熱時可得到氨基鋰(LiNH2),其反應的化學方程式為:Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化產物為_________(填化學式),在270℃時,該反應可逆向發(fā)生放出H2,因而氮化鋰可作為儲氫材料,儲存氫氣最多可達Li3N質量的_____%(精確到0.1)。
(4)LiFePO4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵,已知電池放電時總反應式為FePO4+LiLiFePO4 ,電池正極反應為____________________。
(5)一定條件下,如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫(忽略其它有機物)。
①導線中電子移動方向為____________。(用A、D表示)
②生成目標產物的電極反應式為__________________________。
③該儲氫裝置的電流效率=__________________________。
(=×100%,計算結果保留小數(shù)點后1位)
【答案】(1)N2(g)+3H2g)2NH3(g) △H=2(E1E3)kJ·mol1
(2)4NA或2.408×1024
(3)LiNH2 11.4
(4)FePO4+ Li ++eLiFePO4
(5)①A→D ②C6H6+6H++6eC6H12 ③64.3%
【解析】本題主要是考查熱化學方程式書寫、氧化還原方程式的計算以及電化學原理的應用與計算。(1)反應物的總能量高于生成物總能量,反應是放熱反應,反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2g)2NH3(g) △H=2(E1E3)kJ·mol1。
(2)LiAlH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應達到LiAlO2和氫氣,反應前后Al元素的化合價不變,則反應前后Al元素的化合價均是+3價,因此反應前LiAlH4中氫元素的化合價是-1價,水中氫元素的化合價是+1價,LiAlH4中氫元素的化合價從-1價升高到0價,因此該反應消耗1 mol LiAlH4時轉移的電子數(shù)目為4NA或2.408×1024。
(3)氫氣中氫元素的化合價部分升高到+1價,部分降低到-1價,所以氧化產物為LiNH2;該反應中,反應掉2 mol氫氣,同時消耗1 mol氮化鋰,所以儲存氫氣最多可達Li3N質量的:4/35×100%≈11.4%。
(4)已知電池放電時總反應式為FePO4+LiLiFePO4,因此電池正極反應為FePO4+ Li ++eLiFePO4。(5)①苯生成環(huán)戊烷屬于得氫反應,因此是還原反應,即電極D是陰極,電極E是陽極,因此導線中電子的流動方向是A→D。②苯得到電子生成環(huán)戊烷是目標產物,由于存在質子交換膜,所以氫離子向陰極移動,則電極反應式為C6H6+6H++6e-C6H12。③陽極生成2.8 mol氣體,該氣體應該是陽極OH-放電生成的氧氣,則轉移電子的物質的量=2.8 mol×4=11.2 mol。陰極除生成環(huán)己烷外,還生成H2:2H++2e-===H2↑,由題意可知,2n(H2)+6n(C6H12)=11.2 mol,[10 mol+n(H2)]×10%=10 mol×24%-n(C6H12);解得n(H2)=2 mol,n(C6H12)=1.2 mol,根據(jù)電極反應式C6H6+6H++6e-C6H12可知生成1.2 mol C6H12時得到電子是7.2 mol,因此儲氫裝置的電流效率=×100%=64.3%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列試劑中,可區(qū)別Na2SO4、MgCl2、FeCl2、Al2(SO4)3四種溶液的是
A. NaOH B. H2SO4 C. NH3·H2O D. AgNO3
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時按如下化學方程式分解:2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)____________。
(2)用離子方程式表示除去固體產物中Al2O3的原理________。
(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化學方程式表示其原理_______。
Ⅱ.磁性材料A是由兩種元素組成的化合物,某研究小組按如圖流程探究其組成:
請回答:
(1)A的組成元素為_________(用元素符號表示),化學式為______。
(2)溶液C可溶解銅片,例舉該反應的一個實際應用____________。
(3)已知化合物A能與稀硫酸反應,生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標況下的密度為1.518 g·L1),該氣體分子的電子式為____。寫出該反應的離子方程式__________。
(4)寫出F→G反應的化學方程式_____________。設計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H+、K+、I)______________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列敘述中,正確的是
A. 在標準狀況下,1mol任何物質的體積為22.4L
B. 含等物質的量的溶質的鹽酸和硫酸中,H+的物質的量也相等
C. 1 mol H2和1mol He中,所含的分子數(shù)相同、原子數(shù)相同
D. 體積為6L的O2,其質量可能為8g
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知鋇的金屬活動性處于鉀和鈉之間。則下列變化中可能實現(xiàn)的是
A. 鋇可從氯化鈉溶液中置換出金屬鈉
B. 鋇可從冷水中置換出氫氣
C. 鋇可從硫酸銅溶液中置換出銅
D. 在溶液中Ba2+可氧化金屬鋅,生成Zn2+
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室使用pH傳感器來測定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。稱取1.59 g樣品,溶于水配成250.00 mL溶液,取出該溶液25.00 mL用0.1 mol·L-1鹽酸進行滴定,得到如下曲線。以下說法或操作正確的是( )
A. 上一個計量點前發(fā)生反應的離子方程式為HCO(+H+===H2O+CO2↑
B. 下一個計量點溶液中存在大量的陰離子是Cl-、HCO(
C. 此樣品n(NaHCO3)=(28.1-2×11.9)×10-4 mol
D. 使用該方法測定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氫氧化鈉含量,將會得到1個計量點
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用下圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結論的是
選項 | ① | ② | ③ | 實驗結論 | |
A | 濃氯水 | NaBr | 淀粉KI溶液 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 | |
B | 濃硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 濃硫酸具有脫水性、氧化性 | |
C | Br2的苯溶液 | 鐵屑 | AgNO3溶液 | 苯與溴單質在鐵催化劑作用下 發(fā)生取代反應 | |
D | 硝酸 | Na2SO3 | KMnO4溶液 | SO2能使KMnO4溶液褪色 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】[化學—選修5:有機化學基礎]
G是抗炎癥藥物的中間體,其合成過程如下:
已知:Ⅰ. Ⅱ.(具有較強的還原性)
(1)B的結構簡式為_________;
(2)反應④的條件為_________;反應①的反應類型為_______;反應②的作用是_________ ;
(3)下列關于G中的描述正確的是___________;
A.具有兩性,既能與酸反應也能與堿反應
B.能發(fā)生加成、消去、取代和氧化反應
C.能聚合成高分子化合物
D.1molG與足量NaHCO3溶液反應放出2molCO2
(4)D與足量的NaOH溶液反應的化學方程式為_______________________________
(5)符合下列條件的C的同分異構體有_________種
a.屬于芳香族化合物,且含有兩個甲基 b.能發(fā)生銀鏡反應
c.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為6:2:1:1的是_____________________。
(6)已知:苯環(huán)上有烷烴基時,新引入的取代基連在苯環(huán)的鄰對位;苯環(huán)上有羧基時,新引入的取代基連在苯環(huán)的間位。依據(jù)題意,寫出以甲苯為原料合成鄰氨基苯甲酸的流程圖(無機試劑任選):_____________________
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com