LiBH4为近年来储氢材料领域的研究热点。
(1)反应2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑,生成22.4 L H2(标准状况)时,转移电子的物质的量为 mol。
(2)下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图,则:
Mg(s)+2B(s)=MgB2(s) △H= 。
(3)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:
①如图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由图可知,下列说法正确的是 (填字母)。
a.25℃时,纯铝与水不反应
b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气
c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大
②如图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[ω(LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中分析,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式),产生Al(OH)3的化学方程式为 。
(4)如图是直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时,正极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为 。
高三化学填空题困难题
LiBH4为近年来储氢材料领域的研究热点。
(1)反应2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑,生成22.4 L H2(标准状况)时,转移电子的物质的量为 mol。
(2)下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图,则:
Mg(s)+2B(s)=MgB2(s) △H= 。
(3)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:
①如图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由图可知,下列说法正确的是 (填字母)。
a.25℃时,纯铝与水不反应
b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气
c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大
②如图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[ω(LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中分析,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式),产生Al(OH)3的化学方程式为 。
(4)如图是直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时,正极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品,是目前研究的热点。
(1)甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ. CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g) △H1
反应Ⅱ. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2= a kJ·mol-1
反应Ⅲ. CH3OH(g)2H2(g)+CO(g) △H3= b kJ·mol-1
反应Ⅳ. 2CH3OH(g)2H2O(g)+C2H4(g) △H4= c kJ·mol-1
①△H1=______kJ·mol-1 。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图−1,请分析加入CaO提高氢气产率的原因:______。
③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气,原料气中对反应的选择性影响如题图−2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制=______,当= 0.25时,CH3OH和O2发生的主要反应方程式为______。
(2)以V2O5为原料,采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO2,在微波功率1000kW下,取相同质量的反应物放入反应釜中,改变反应温度,保持反应时间为90min,反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图−3所示,温度高于250℃时,VO2的质量分数下降的原因是______。
(3)以甲醇为原料,可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如图−4所示。
①电源的负极为______(填“A”或“B”)。
②阳极的电极反应式为______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
CO2的转化一直是全球研究的热点,其中将CO2和H2合成甲醇及二甲醚具备相对成熟的技术。工业生产中,有以下相关反应(热效应都是在25 ℃,1.01×105Pa下测定):
①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-49.01 kJ·mol-1
②2CH3OH(l) CH3OCH3(g) + H2O(l) ΔH =-24.52 kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(l) CO2(g) + H2(g) ΔH = -41.17 kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2合成二甲醚的热化学方程式为_____________________________________。
(2)反应①的平衡常数表达式K=____________。
(3)在一常温恒容的密闭容器中,放入一定量的甲醇发生如②式化学反应并建立平衡,以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是__________(填字母)。
A.容器内气体相对分子质量保持不变
B. 容器内气体压强不变
C.相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍
D.甲醇和二甲醚物质的量相等
(4)在三个体积相同的密闭容器中加入相同物质的量的CO和H2O,在不同温度下发生反应③,经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如下图:
Ⅰ.A、C两点的速率大小v(A)________(填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”)v(C)。
Ⅱ.请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因______________________________________________。
(5)一定量的CO2和H2在一密闭容器中发生反应①,下图是容器内CO2的百分含量随着外界条件改变的变化曲线图,请补充完整(t1时刻升温;t2时刻添加催化剂)。__________________
高三化学简答题困难题查看答案及解析
Ⅰ.CO2的转化一直是全球研究的热点,其中将CO2和H2合成甲醇及二甲醚 (CH3OCH3)具备相对成熟的技术。工业生产中,有以下相关反应
①CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l) △H < 0
②2 CH3OH(l) CH3OCH3(g) + H2O(l) △H < 0
③CO(g) + H2O(l) CO2(g) + H2(g) △H < 0
(1)在一常温恒容的密闭容器中,放入一定量的甲醇如②式建立平衡,以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据为________。
A.容器内气体相对分子质量保持不变
B.容器内气体压强不变
C.相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍;
D.甲醇和二甲醚物质的量相等
(2)在三个体积相同的密闭容器A,B,C中加入相同物质的量的CO和H2O在不同温度下发生反应③,经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如下图:
① A、B两点的速率大小v(A)___v(B)(填“大于”、“小于”、“等于”、“无法判断”)
② 请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因________________________。
(3)一定量的CO2和H2在一密闭容器中发生反应①,下左图是容器内CO2的百分含量随着外界条件改变的变化曲线图,请补充完整。(t1时刻升温;t2时刻加催化剂)______
Ⅱ.SO2的尾气处理通常用电化学处理法
(4)①如上右图所示,Pt(Ⅱ)电极的反应式为__________________;
②当电路中转移0.02mole-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加_____mol离子。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
噻唑是一类含有N、S原子的具有芳香性的五元杂环化合物。已经在医药、农药、材料等领域显示出巨大的应用价值。噻唑类化合物的应用开发已经引起人们的广泛兴趣,并成为近年来研究的热点领域之一。某研究小组利用醋酸锰催化合成萘并噻唑衍生物G(2-邻氯苯甲酰氨基萘并[1,2-d]噻唑)的合成机理,合成路线如图:
已知: + H2O。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)写出有机物A的名称_____________。
(2)有机物C分子中所含的官能团为___________;由B生成C的化学方程式为____________。
(3)D与有机物E反应产物仅有F,则E的结构简式为__________,由D生成F的反应类型为__________。
(4)对目标产品G“2一邻氯苯甲酰氨基萘并[1,2一d]噻唑”的下列说法正确的是___________(填序号)
a.G的分子式为C18H10ON2SCl
b.F与G互为同分异构体
c.G可在一定条件下发生水解反应、加成反应等
d.G是一种难溶于水、易溶于有机溶剂的芳香族化合物
(5)邻氯苯甲酰氯的含有苯环的同分异构体共有_________种(不包括其自身),其中核磁共振氢谱(H-NMR)有3组峰的二氯苯甲醛分子的结构简式为:__________。
高三化学推断题困难题查看答案及解析
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点.
已知:①CH4的燃烧热为890KJ·mol-1; ②H2的热值为50.2kJ·g-1
则甲烷部分氧化生成CO2和H2的热化学方程式为___________________________________;该反应自发进行的条件是___________。
(2)Bodensteins研究了如下反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=+11kJ/mol在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
X(HI) | 1.00 | 0.910 | 0.850 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
X(HI) | 0.00 | 0.600 | 0.730 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,若k正=9.00min-1,在t=20min时,v逆=__________min-1(保留三位有效数字)
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。在上述平衡基础上,缓慢升高到某一温度,反应重新达到平衡,请在下图中画出此过程的趋势图。______________
(3)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为______________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
多年来,储氢材料、光催化剂与硼酸盐材料的研究一直是材料领域的热点研究方向。回答下列问题:
一种Ru络合物与g-C3N4符合光催化剂将CO2还原为HCOOH的原理如图。
(1)Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___,Ru络合物含有的片段和中都存在大π键,氮原子的杂化方式为___,氮原子配位能力更强的是___(填结构简式)
(2)基态碳原子的价电子排布图为___,HCOOH的沸点比CO2高的原因是___。
(3)2019年8月13日中国科学家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2,[B(OH)4]-中B的价层电子对数为____,[Sn(OH)6]2-中,Sn与O之间的化学键不可能是___。
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.极性键
(4)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6,晶胞结构如图所示,X、Y、Z表示储氢后的三种微粒,则图中Z表示的微粒为___(填化学式)。若原子分数坐标A为(0,0,0),则B(Y)的原子分数坐标为___,已知LaNi5H6摩尔质量为499g·mol-1,晶体密度为g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数为a=___pm(用代数式表示)。
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多年来,储氢材料、光催化剂与硼酸盐材料的研究一直是材料领域的热点研究方向。回答下列问题:
一种Ru络合物与g-C3N4符合光催化剂将CO2还原为HCOOH的原理如图。
(1)Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___,Ru络合物含有的片段和中都存在大π键,氮原子的杂化方式为___,氮原子配位能力更强的是___(填结构简式)
(2)基态碳原子的价电子排布图为___,HCOOH的沸点比CO2高的原因是___。
(3)2019年8月13日中国科学家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2,[B(OH)4]-中B的价层电子对数为____,[Sn(OH)6]2-中,Sn与O之间的化学键不可能是___。
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.极性键
(4)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6,晶胞结构如图所示,X、Y、Z表示储氢后的三种微粒,则图中Z表示的微粒为___(填化学式)。若原子分数坐标A为(0,0,0),则B(Y)的原子分数坐标为___,已知LaNi5H6摩尔质量为499g·mol-1,晶体密度为g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数为a=___pm(用代数式表示)。
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氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
(1)工业上制取有多种方法,如:
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,则该反应的热化学方程式为________。
(2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”,理由是________。
③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”,负极的电极反应式为________。
(3)储氢还可以借助有机物,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,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
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氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
(1)工业上制取有多种方法,如:
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,则该反应的热化学方程式为________。
(2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”,理由是________。
③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”,负极的电极反应式为________。
(3)储氢还可以借助有机物,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,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
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