氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
(1)过程Ⅰ:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.18 kJ/mol
① 将O2分离出去,目的是提高Fe3O4的__________________。
② 平衡常数K随温度变化的关系是 。
③ 在压强p1下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的α(Fe3O4)~T曲线如图1所示。若将压强由p1增大到p2,在图1中画出p2的α(Fe3O4)~T曲线示意图。
(2)过程Ⅱ的化学方程式是 。
(3)过程Ⅱ,其他条件不变时,在不同温度下,H2O的转化率随时间的变化α(H2O)~t 曲线如图2所示。比较温度T1、T2、T3的大小关系是 ,判断依据是 。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM),它允许电子、O2-同时透过,可实现水连续分解制H2。工作时,CO、H2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下:
H2O在___________侧反应(填“a”或“b”),在该侧H2O释放出H2的反应式是 。
高三化学填空题困难题
氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4 ,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2 的过程如下:
(1)过程Ⅰ:
①将O2分离出去,目的是提高Fe3O4的 。
②平衡常数K 随温度变化的关系是 。
③在压强 p1下, Fe3O4的平衡转化率随温度变化的(Fe3O4) ~ T 曲线如图 1 所示。若将压强由p1增大到p2 ,在图1 中画出 p2 的(Fe3O4) ~ T 曲线示意图。
(2)过程Ⅱ的化学方程式是 。
(3)其他条件不变时,过程Ⅱ在不同温度下, H2O的转化率随时间的变化(H2 O) ~ t曲线如图2 所示。比较温度T1 、T2 、T3的大小关系是 ,判断依据是 。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM) ,它允许电子、O2-同时透过,可实现水连续分解制H2。工作时,CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下:
H2O在 侧反应(填“ a ”或“ b ”),在该侧H2O释放出H2的反应式是 。
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氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4 ,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2 的过程如下:
(1)过程Ⅰ:
①将O2分离出去,目的是提高Fe3O4的 。
②平衡常数K 随温度变化的关系是 。
③在压强 p1下, Fe3O4的平衡转化率随温度变化的(Fe3O4) ~ T 曲线如图 1 所示。若将压强由p1增大到p2 ,在图1 中画出 p2 的(Fe3O4) ~ T 曲线示意图。
(2)过程Ⅱ的化学方程式是 。
(3)其他条件不变时,过程Ⅱ在不同温度下, H2O的转化率随时间的变化(H2 O) ~ t曲线如图2 所示。比较温度T1 、T2 、T3的大小关系是 ,判断依据是 。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM) ,它允许电子、O2-同时透过,可实现水连续分解制H2。工作时,CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下:
H2O在 侧反应(填“ a ”或“ b ”),在该侧H2O释放出H2的反应式是 。
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氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
(1)过程I :2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) △H=+313.2 kJ/mol
①过程I需要将O2不断分离出去,目的是______________。
②一定温度下,在容积可变的密闭容器中,该反应已达到平衡。下列说法正确的是____(填字母标号) 。
a.容器内气体密度和相对分子质量都不再改变
b.升高温度,容器内气体密度变大
c.向容器中通入N2,Fe3O4 转化率不变
d.缩小容器容积,O2(g)浓度变大
③在压强p1下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的曲线如图甲所示。若将压强由p1增大到p2在图甲中画出p2的α(Fe3O4)~T 曲线示意图。___________
(2)已知H2的燃烧热是285.8kJ/mol,则液态水通过过程II转化的热化学方程式为______。
(3)其他条件不变时,过程II在不同温度下,H2O的转化率随时间的变化α(H2O)~t曲线如图乙所示,温度T1、T2、T3由大到小的关系是_________,判断依据是_________。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM),它允许电子和O2-同时透过,可实现水连续分解制H2,工作时CO、H2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理如图所示:
CO 在________侧反应(填“a”或“b”),另一侧的电极反应式为______________。
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氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
(1)过程Ⅰ:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.18 kJ/mol
① 将O2分离出去,目的是提高Fe3O4的__________________。
② 平衡常数K随温度变化的关系是 。
③ 在压强p1下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的α(Fe3O4)~T曲线如图1所示。若将压强由p1增大到p2,在图1中画出p2的α(Fe3O4)~T曲线示意图。
(2)过程Ⅱ的化学方程式是 。
(3)过程Ⅱ,其他条件不变时,在不同温度下,H2O的转化率随时间的变化α(H2O)~t 曲线如图2所示。比较温度T1、T2、T3的大小关系是 ,判断依据是 。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM),它允许电子、O2-同时透过,可实现水连续分解制H2。工作时,CO、H2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下:
H2O在___________侧反应(填“a”或“b”),在该侧H2O释放出H2的反应式是 。
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(12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。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。其反应过程如下图所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是 。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是 。
(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
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氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。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。其反应过程如下图所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是 。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是 。
(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
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氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。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。其反应过程如下图所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是 。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是 。
(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
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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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以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能
B. 过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子
C. 过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑
D. 铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
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以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能
B. 过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子
C. 过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑
D. 铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
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