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
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)
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) 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)
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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)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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(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)
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(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
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
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,其开发利用是科学家们研究的重要课题。试回答下列问题:
(1)氢气也可以作为化工生产的原料,如一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),该反应的平衡常数表达式为:_________________。在2L的恒容密闭容器中加入1.8mol H2和0.6mol N2,其中N2的量随时间的变化曲线如图。从llmin起,在其它条件不变的情况下,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为:_____________(填“a”或“b”或“c”或“d”), 达新平衡时,c(N2)的数值为:_________。
(2)在工业上也可以利用氢气合成液体燃料。如:工业上合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0,该过程既可以减弱CO2的温室效应,又可以充分利用CO2。反应过程中部分数据见下表(起始:T1℃、2.0L密闭容器):
达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I)_______K(II)(填“>”“<”或“=”)。保持其他条件不变的情况下,若30 min时只向容器I中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3) 100 kPa时,绝热密闭容器中发生反应2NO(g)+O2 (g)2NO2(g)。一定压强下,NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示。
:
300℃时,VmL NO和0.5mLO2混合发生该反应,最终混合气体的平均摩尔质量为: _________(用含V的计算式表示)。图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时NO的转化率,则_____点对应的压强最大。若氧气中混有氮气,容器中还同时发生了如下反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)△H=+180kJ/mol,则此反应对NO的转化率的影响是_________ (填“增大”、“减小”或“无法判断”),理由是______。
高三化学简答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
地球上的氮元素对动植物有重要作用,其中氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)不同温度下工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的部分K值如下表。
温度/℃ | 25 | 400 | 450 |
K | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①工业合成氨反应平衡常数表达式为K=___。
②请结合平衡常数解释,该反应为放热反应的理由___。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因___。
(2)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极方程式为___。
②下列说法不正确的是___(填字母序号)。
a.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
b.该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能
c.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
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地球上的氮元素对动植物有重要作用,其中氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)不同温度下工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的部分K值如下表。
温度/℃ | 25 | 400 | 450 |
K | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①工业合成氨反应平衡常数表达式为K=___。
②请结合平衡常数解释,该反应为放热反应的理由___。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因___。
(2)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极方程式为___。
②下列说法不正确的是___(填字母序号)。
a.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
b.该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能
c.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
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