氢气是一种清洁能源。制氢和储氢作为氢能利用的关键技术,是当前科学家主要关注的热点问题。
(1)已知; (g)+H2(g)→(g) ∆H=-119.6kJ/mol
(g)+2H2(g)→(g) ∆H=-237.1kJ/mol
(g)+3H2(g)→(g) ∆H=-208.4kJ/mol
请求出(g)+H2(g)→(g) ∆H=________kJ/mol
(2)储氢还可借助有机物,如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。
(g)(g)+3H2(g)
在某温度下,向恒容容器中加入环已烷,其起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=_______(用含a、b的关系式表达)。
(3)一定条件下,如下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外,近似认为无其它有机物生成)。
①实现有机物储氢的电极是__________;A 正极 B 负极 C 阴极 D 阳极
其电极反应方程为:___________。
②实验研究表明,当外加电压超过一定值以后,发现电极D产物中苯(g)的体积分数随着电压的增大而减小,其主要原因是相关电极除目标产物外,还有一种单质气体生成,这种气体是__________。已知单质气体为2 mol,求此装置的电流效率η=__________。[η=(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)×100%,计算结果保留小数点后1位]。
高三化学综合题困难题
氢气是一种清洁能源。制氢和储氢作为氢能利用的关键技术,是当前科学家主要关注的热点问题。
(1)已知; (g)+H2(g)→(g) ∆H=-119.6kJ/mol
(g)+2H2(g)→(g) ∆H=-237.1kJ/mol
(g)+3H2(g)→(g) ∆H=-208.4kJ/mol
请求出(g)+H2(g)→(g) ∆H=________kJ/mol
(2)储氢还可借助有机物,如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。
(g)(g)+3H2(g)
在某温度下,向恒容容器中加入环已烷,其起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=_______(用含a、b的关系式表达)。
(3)一定条件下,如下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外,近似认为无其它有机物生成)。
①实现有机物储氢的电极是__________;A 正极 B 负极 C 阴极 D 阳极
其电极反应方程为:___________。
②实验研究表明,当外加电压超过一定值以后,发现电极D产物中苯(g)的体积分数随着电压的增大而减小,其主要原因是相关电极除目标产物外,还有一种单质气体生成,这种气体是__________。已知单质气体为2 mol,求此装置的电流效率η=__________。[η=(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)×100%,计算结果保留小数点后1位]。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
制氢和储氢作为氢能利用的关键技术,是当前科学家主要关注的热点问题。一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外,近似认为无其他有机物生成)。电流效率=(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)×100%,则下列说法错误的是( )
A.电子移动方向为:a→d;e→b
B.d电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12
C.该储氢装置的电流效率明显小于100%,其原因可能是除目标产物外,还有H2生成
D.由图中数据可知,此装置的电流效率约为32.1%
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
(15分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气作为能源最大的优点是燃烧产物是水,无污染。请你再列举一条氢气作为能源的优点:_____________________________________________。
(2)LiAlH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到LiAlO2和氢气,该反应消耗1mol LiAlH4时转移的电子数目为_______________________________________。
(3)氮化锂(Li3N)是非常有前途的储氢材料,其在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为;Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化产物为___________(填化学式)。在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的___________%(精确到0.1)。
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=__________。
(5)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①导线中电子移动方向为__________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为_______________________________。
③该储氢装置的电流效率η=_________________。
(η=×100%,计算结果保留小数点后1位)
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(14分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为__________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应达到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为___________,反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为__________。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:。某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol/L,平衡时苯的浓度为bmol/L,该反应的平衡常数K=_____。
(4)一定条件下,题11图示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
①导线中电子移动方向为____________。
②生成目标产物的电极反应式为_________。
③该储氢装置的电流效率=_____(=×100%,计算结果保留小数点后1位)
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为__________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为 _,反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为__________。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
。
某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol/L,平衡时苯的浓度为bmol/L,该反应的平衡常数K= 。
(4)一定条件下,图示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
①导线中电子移动方向为 → 。(用A、B、C、D填空)
②生成目标产物的电极反应式为 。
③该储氢装置的电流效率= 。(=,计算结果保留小数点后1位)
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氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)可逆反应N2+3H22NH3是工业上合成氨的重要反应
图1(图中表示生成1 mol物质时的能量)
根据图1请写出合成氨的热化学方程式:__________________(热量用E1、E2或E3表示)。
(2)LiAlH4是一种重要的储氢载体,能与水反应达到LiAlO2和氢气,该反应消耗1 mol LiAlH4时转移的电子数目为__________。
(3)氮化锂是非常有前途的储氢材料,其在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为:Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化产物为_________(填化学式),在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的_____%(精确到0.1)。
(4)LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠,已知电池放电时总反应式为FePO4+LiLiFePO4 ,电池正极反应为____________________。
(5)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
①导线中电子移动方向为____________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________________。
③该储氢装置的电流效率=__________________________。
(=×100%,计算结果保留小数点后1位)
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氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1) 可逆反应N2+3H22NH3是工业上合成氨的重要反应
根据图1请写出合成氨的热化学方程式:_______________(热量用E1、E2或E3表示)。
(2)LiAlH4是一种重要的储氢载体,能与水反应达到LiAlO2和氢气,该反应消耗1mol LiAlH4时转移的电子数目为__________。
(3)氮化锂是非常有前途的储氢材料,其在氢气中加热中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为:Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化产物为_________(填化学式),在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的_________%(精确到0.1)。
(4)LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠,已知电池放电时总反应式为FePO4+Li═LiFePO4 ,电池正极反应为____________________。
(5)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
①导线中电子移动方向为____________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________________。
③该储氢装置的电流效率=__________________________。
(=×100%,计算结果保留小数点后1位)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
能源和环境保护是世界各国关注的热点话题。请回答下列问题:
Ⅰ.目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。
阅读下图,计算该反应的反应热△H=____________kJ·mol-1。
Ⅱ.收集和利用CO2是环境保护的热点课题。
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:C02(g) +3H2 (g) =CH3OH (g) +H2O (g) △H<0,测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。
(1) 0~10 min内v(H2)=_____________, A点含义是_____________。该反应平衡常数表达式K=____________。
(2)反应在500℃达到平衡后,改变反应温度为T, CH3OH的浓度以每分钟0. 030 mol/L逐渐增大,经5 min又达到新平衡。T______(填“>”、“<”或“=”)500℃,判断理由是_____________。
(3)温度为T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动,判断理由是____________。
Ⅲ.电化学法处理SO2是目前研究的热点。
利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。
(1)石墨1为___________(填“正极”或“负极”);正极的电极反应式为____________。
(2)若11.2 L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为____________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
能源和环境保护是世界各国关注的热点话题。请回答下列问题:
Ⅰ.目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。
阅读下图,计算该反应的反应热△H=____________kJ·mol-1。
Ⅱ.收集和利用CO2是环境保护的热点课题。
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:CO2(g) +3H2 (g) CH3OH (g) +H2O (g) △H<0,测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。
(1)0~10 min内v(H2)=_____________,
A点含义是_____________。
该反应平衡常数表达式K=____________。
(2)反应在500℃达到平衡后,改变反应温度为T,CH3OH的浓度以每分钟0.030 mol/L逐渐增大,经5 min又达到新平衡。T____________(填“>”、“<”或“=”)500℃,判断理由是___________________。
(3)温度为T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动,判断理由是____________。
Ⅲ.电化学法处理SO2是目前研究的热点。
利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。
(1)石墨1为___________(填“正极”或“负极”);
正极的电极反应式为____________。
(2)若11.2 L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为____________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
氢能是发展中的新能源,它的利用包括氯的制备、应用等环节。回答下列问题:
(1)氢气的制备
以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示。
反应Ⅱ包含两步反应:
①H2SO4(1)=SO3(g)+H2O(g) ΔH=177kJ/mol
②2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H=196kJ/mol
写出反应Ⅱ的热化学反应方程式__________
(2)氯气的应用
CO2加氢制备甲酸(HCOOH)可用于回收利用CO2。温度为T1时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) △H,化学平衡常数K=1
实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2), v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。
①当CO2的转化率为33.3%时,HCOOH的体积分数为_____(保留整数)。
②T1时,k逆=_________(用k正表示)。当升高温度至T2时,k逆=0.9k正,则△H____0(填“>”、“<"或“=”)。
③采用电还原法也可将CO2转化为甲酸根,用Sn为阴极、Pt为阳极,KHCO3溶液为电解液进行电解。CO2应通入______区(填“阳极”或“阴极”),其电极反应式为__________
④可用NaHCO3代替CO2作为碳源加氢制备甲酸。向反应器中加入NaHCO3水溶液、A1粉、Cu粉,在300℃下反应。NaHCO3用量一定时,Al、Cu的用量对碳转化量影响结果如图。由图可知,曲线d相对其它三条曲线碳转化量变化不大的主要原因是__________,当碳转化量为30%时所采用的实验条件是____________。
。
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