(10分)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种地壳中含量最多的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是____________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式______________。
(5)有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之___________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
高二化学推断题困难题
(10分)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种地壳中含量最多的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是____________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式______________。
(5)有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之___________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
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复合氢化物可作为储氢和固体电解质材料,在能源与材料领域得到了广泛而深入的研究。
(1)复合氢化物升温加热可逐步分解放出氢气,理论上单位质量的下列复合氢化物其储氢能力由高到低的顺序是_______________(填标号)。
A.Mg(NH2)2 B.NaNH2 C.H3N-BH3 D.NaAlH4 E.Li3AlH6
(2)在Mg(NH2)2和NaNH2中均存在NH,NH的空间构型为____________,中心原子的杂化方式为___________。
(3)2019年Rahm利用元素价电子的结合能重新计算各元素的电负性,短周期主族元素的Rahm电负性数值如下表所示:
元素符号 | H | ||||||
Rahm电负性 | 13.6 | ||||||
元素符号 | Li | Be | B | C | N | O | F |
Rahm电负性 | 5.4 | 9.3 | 11.4 | 13.9 | 16.9 | 18.6 | 23.3 |
元素符号 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl |
Rahm电负性 | 5.1 | 7.6 | 9.1 | 10.8 | 12.8 | 13.6 | 16.3 |
①写出基态B原子的价电子轨道表达式:______________________。
②通过上表可以推测Rahm电负性小于___________________的元素为金属元素。
③结合上表数据写出H3N-BH3与水反应生成一种盐和H2的化学方程式____________________。
(4)Li3AlH6晶体的晶胞参数为a=b=801.7pm、c=945.5pm,α=β=90°、γ=120°,结构如图所示:
① 已知AlH的分数坐标为(0,0,0)、、、、和,,晶胞中Li+的个数为____________。
② 右图是上述Li3AlH6晶胞的某个截面,共含有10个AlH,其中6个已经画出(图中的O),请在图中用O将剩余的AlH画出_________________。
③ 此晶体的密度为____________________________g·cm-3(列出计算式,已知阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1)。
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氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点;氢气也是重要的化工原料。
(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ•mol﹣1,不同时段产生O2的量见下表:
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
上述反应过程中能量转化形式为光能转化为 能,达平衡过程中至少需要吸收光能为 kJ(保留三位小数)。
(2)氢气是合成氨工业的原料,合成塔中每产生2mol NH3,放出92.2kJ热量.已知:
则1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于 。
(3)已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是 。
(4)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是 H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2。请由总反应式回答:
.电解质溶液应该是 (选填酸溶液、碱溶液),
②.电池放电时,负极反应式为 ,
.外电路中每通过0.2NA个电子时,H2的质量理论上减小 g,
.电池工作时,电子由 极通过外电路流向 极(选填正、负)。
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化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
(1)蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体.被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下,1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为____________;相同条件下,356 g可燃冰(分子式为CH4·9H2O,Mr=178)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出的热量为_______kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g) △H1=-90.1kJ▪mol-1 (Ⅰ)
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1 (Ⅱ)
水煤气变换反应: CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g) △H3=-41.1kJ•mol-1 (Ⅲ)
二甲醚合成反应: 2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ•mol-1 (Ⅳ)
①分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响___________________________________。
②由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为:______________________。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响______________________________。
(3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________电子的电量。
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下列说法不正确的是
A. 食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质
B. 加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
C. 油脂和蛋白质都属于高分子化合物
D. 煤经过气化和液化两个化学变化过程,可变为清洁能源
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我国自主研发的“蓝鲸一号”在中国南海神狐海域完成可燃冰连续试采,并得到中共中央国务院公开致电祝贺。“可燃冰”是天然气水合物,外形像冰,在常温常压下迅速分解释放出甲烷,被称为未来新能源。
(1)“可燃冰”作为能源的优点是_______________________________(回答一条即可)。
(2)甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:
反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H(kJ.mol-l) | 活化能E.(kJ.mol-1) |
甲烷氧化 | CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸气重整 | CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) | +206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) | +158. 6 | 243.9 |
回答下列问题:
①在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。
②反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 的平衡转化率与温度、压强关系[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]如图所示。
该反应在图中A点的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为___________。
③从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于___________。
(3)甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,其能源和环境上的双重意义重大,甲烷超干重整CO2的催化转化原理如图所示。
①过程II中第二步反应的化学方程式为_________。
②过程II的催化剂是______,只有过程I投料比_______,催化剂组成才会保持不变。
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煤和石油是重要的能源及化工原料,下列说法错误的是( )
A.煤经过干馏可得到苯、甲苯等芳香族化合物
B.煤通过间接液化可合成甲醇
C.石油分馏得到汽油、煤油等产品的过程是化学变化
D.石油裂解可得到乙烯、丙烯等重要化工原料
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煤是一种重要的能源,含有硫元素,下列说法正确的是
A.煤是一种混合物
B.煤是不可再生能源
C.在氨水吸收SO2的过程中只发生物理变化
D.未脱硫的煤燃烧会产生污染气体,形成酸雨
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煤是一种重要的能源,含有硫元素,下列说法正确的是( )
A.煤是一种混合物
B.煤是不可再生能源
C.在氨水吸收SO2的过程中只发生物理变化
D.未脱硫的煤燃烧是产生污染气,形成酸雨
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