【題目】氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。回答下列問題:
(1)直接熱分解法制氫
某溫度下2H2O(g) 2H2(g) +O2(g),該反應的平衡常數(shù)表達式為 K= ________。
(2)乙醇水蒸氣重整制氫
反應過程和反應的平衡常數(shù)(K)隨溫度(T)的變化曲線如圖 1 所示。某溫度下,圖 1 所示反應每生成1mol H2(g),熱量變化是 62 kJ,則該反應的熱化學方程式為________________
(3)水煤氣法制氫
CO(g)+ H2O(g) CO2(g) +H2(g) △H<0,在進氣比[n(CO):n(H2O)]不同時,測得相應的 CO 的平衡轉(zhuǎn)化率見圖 2(圖中各點對應的反應溫度可能相同,也可能不同)。
①向 2 L 恒溫恒容密閉容器中加入一定量的 CO 和 0.1mol H2O(g),在圖中 G 點對應溫度下,反應經(jīng)5 min 達到平衡,則平均反應速率 v(CO)=___________。
②圖中 B、E 兩點對應的反應溫度分別為 TB 和 TE,則 TB ___________TE (填“>”“ <”或“=”)。
③經(jīng)分析,A、E、G 三點對應的反應溫度都相同(均為 T℃),其原因是 A、E、G 三點對應的 _______相同。
④當 T℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入 3.0 mol CO、1.0 mol H2O(g)、1.0 molCO2 和xmol H2,使上述反應開始時向正反應方向進行,則x應滿足的條件是_________。
(4)光電化學分解制氫
反應原理如圖3,鈦酸鍶光電極的電極反應式為 4OH--4e-=O2↑+2H2O,則鉑電極的電極反應式為 ________。
(5)Mg,Cu 是一種儲氫合金
350℃時,Mg、Cu 與 H2 反應,生成 MgCu2 和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分數(shù)約為 7.7%)。該反應的化學方程式為_______________。
【答案】CH3CH2OH(g)+H2O(g) 4H2(g)+2CO(g) △H=+248kJ/mol0.006mol·L-l·min-1>化學平衡常數(shù)(或 K)0≤x<3(或 x<3 )2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H+ +2e-=H2↑)2Mg2Cu + 3H2=MgCu2 + 3MgH2
【解析】
(1)反應為:2H2O(g)2H2(g)+O2(g),則該反應的平衡常數(shù)表達式為K=,故答案為:;
(2)溫度升高,化學平衡常數(shù)值增大,說明溫度升高有利于反應正向移動,正反應為吸熱反應,根據(jù)反應圖,發(fā)生的化學反應為:CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g),每生成1molH2(g),熱量變化是62kJ,則該反應的焓變?yōu)?/span>△H=+62×4kJ/mol=+248kJ/mol,
故答案為:CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)△H=+248kJ/mol;
(3)①G點時,原料進氣比為1.5:1,加入0.1molH2O(g),則加入n(CO)=0.15mol,平衡轉(zhuǎn)化率為40%,所以v(CO)====0.006mol/(Lmin),故答案為:0.006mol/(Lmin);
②反應為放熱反應,降低溫度有利于反應正向進行,B點的起始投料比低于E點的起始投料比,但B點和E點的平衡轉(zhuǎn)化率相等,增大其中一種反應物的量,自身轉(zhuǎn)化率降低,因為通過降溫升高轉(zhuǎn)化率,所以B點和E點的溫度關(guān)系為TB>TE,故答案為:>;
③溫度不變,化學平衡常數(shù)值不變,化學平衡常數(shù)值只與溫度有關(guān),所以A、E、G三點的K值相等,故答案為:K;
④E點原料進氣比為1:1,加入amolH2O(g)和amolCO(g),平衡轉(zhuǎn)化率為50%,所以化學平衡常數(shù)為K====1,T℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入3.0molCO、1.0molH2O(g)、1.0molCO2和xmolH2,為使上述反應開始時向正反應方向進行,則需滿足Qc==<K=1,所以0≤x<3,故答案為:0≤x<3;
(4)根據(jù)原電池裝置分析,電子由鈦酸鍶電極流出,鈦酸鍶電極作為原電池負極,則鉑電極為原電池正極,H2O轉(zhuǎn)化為H2和OH-,所以電極反應式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故答案為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
(5)Mg、Cu與H2反應,生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分數(shù)約為7.7%),則該金屬氫化物應為MgH2,則反應的化學方程式為:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2,故答案為:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2。
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【題目】室溫下,下來事實不能說明NH3·H2O為弱電解質(zhì)的是
A. 0.1 mol·L-1NH3·H2O的pH小于13
B. 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C. 相同條件下,濃度均為0.1 mol·L-1 NaOH溶液和氨水,氨水的導電能力弱
D. 0.1 mol·L-1NH3·H2O能使無色酚酞試液變紅色
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將儀器A中的濃鹽酸滴加到盛有MnO2的燒瓶中,加熱后產(chǎn)生的氣體依次通過裝置B和C,然后再通過加熱的石英玻璃管D(放置有鐵粉)。請回答:
(1)儀器A的名稱是__,燒瓶中反應的化學方程式是__。
(2)裝置B中盛放液體是__,氣體通過裝置B的目的是__。裝置C中盛放的液體是__。
(3)D中反應的化學方程式是__。
(4)燒杯E中盛放的液體是__,反應的離子方程式是__。
(5)資料表明D中產(chǎn)物有以下性質(zhì):①受熱易升華,冷卻后易凝華;②遇H2O(g)劇烈反應。為收集D中產(chǎn)物,在D與E之間,除增加收集裝置外,還需要增加__裝置。
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【題目】某酸式鹽NaHY的水溶液顯堿性,下列敘述不正確的是
A.H2Y的電離方程式:H2Y2H+ + Y2-
B.HY- 水解的離子方程式:HY- + H2OH2Y + OH-
C.該酸式鹽溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(Na+) > c(HY-)>c(OH-) >c(H+)
D.該酸式鹽溶液中微粒濃度關(guān)系:c(H+)+c(H2Y) = c(OH-)+c(Y2-)
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【題目】用間接電化學法可對大氣污染物NO進行無害化處理,其工作原理如圖所示,質(zhì)子膜允許H+和H2O通過。下列說法正確的是
A. 電極I為陰極,電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B. 電解時H+由電極I向電極II遷移
C. 吸收塔中的反應為2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
D. 每處理1molNO,可同時得到32gO2
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【題目】久置空氣中會發(fā)生顏色變化,但顏色變化是由于跟氧氣反應引起的物質(zhì)是
A. 硫酸亞鐵晶體 B. 亞硫酸鈉固體 C. 過氧化鈉固體 D. 氯水
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【題目】化學與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列敘述錯誤的是
A. 二氧化硫可廣泛用于食品的增白
B. 小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一
C. 燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素
D. 硅膠可用作食品干燥劑
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【題目】㈠鎂原子核外有____種不同運動狀態(tài)的電子,____種不同能量狀態(tài)的電子.
㈡A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?/span>
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為_____
(2)B元素的負一價離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同,B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____
(3)C元素是第三周期中無未成對電子的主族元素,它的電子排布圖為_____
(4)D元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層有一個電子,D基態(tài)原子的電子排布式為_____
(5)E原子共有3個價電子,其中一個價電子位于第三能層d軌道,指出該元素在周期表中所處的周期數(shù)和族序數(shù)_____
㈢.用符號“>”“<”或“=”連接下列各項關(guān)系.
(1)第一電離能:N_____O,Mg_____Ca.
(2)電負性:O_____F,N_____P.
(3)能量高低:ns_____np,4s_____3d.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在溶液中可以大量共存的是( )
A.Ba2+、NH4+、Cl-、CO32-B.Na+、HCO3-、H+、NO3-
C.Ba2+、NO3-、Cl-、Na+D.K+、NH4+、SO42-、OH-
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