(10分)利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如下图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2和Fe2+等可循环使用。
(1)写出电解池A、电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式。
(2)若电解池A中生成3.36 L H2(标准状况),电解池B中生成Fe2+的物质的量为 。
(3)若循环系统处于稳定工作状态时,电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol·L-1和b mol·L-1,光催化反应生成Fe3+的速率为c mol·L-1,循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积)。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q。
高三化学填空题简单题
(10分)利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如下图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2和Fe2+等可循环使用。
(1)写出电解池A、电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式。
(2)若电解池A中生成3.36 L H2(标准状况),电解池B中生成Fe2+的物质的量为 。
(3)若循环系统处于稳定工作状态时,电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol·L-1和b mol·L-1,光催化反应生成Fe3+的速率为c mol·L-1,循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积)。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q。
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利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如下图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,下列说法正确的是( )
A. 反应体系中I2和Fe2+可循环使用
B. 光电池是原电池
C. 光催化反应池中的反应方程式为:2I—+2Fe3+ I2+2Fe2+
D. 进入电解池B的溶液与从电解池B排出的溶液pH相同
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利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一.某研究小组设计了如下图所示的循环系统实验光分解水制氢.反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2和Fe2+等可循环使用.
(1)写出电解池A 、电解池B 和光催化反应池中 反应的离子方程式.
(2)若电解池A中生成3.36L H2(标准状况),试计算电解池B中生成Fe2+的物质的量 .
(3)若循环系统处于稳定工作状态时,电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol/L和b mol/L,光催化反应生成Fe3+的速率为c mol/min,循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积).试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q .
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保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,如图所示:
过程Ⅰ可用如下反应表示:
①2CO22CO+O2 ②2H2O===2H2+O2 ③2N2+6H2O4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2 ⑤2CO+4H2O________+3O2
请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)请完成第⑤个反应的化学方程式:____________________。
(3)上述转化过程中,ΔH1和ΔH2的关系是________。
(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表:
共价键 | H—N | H—O | N≡N | O===O |
断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol-1) | 393 | 460 | 941 | 499 |
常温下,N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_________。
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(9分)氢气是未来最理想的能源,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题:
(1)太阳光分解海水时,实现了从_______能转化为_______能,二氧化钛作________。生成的氢气,用于燃料电池时,实现________能转化为________能。水分解时,断裂的化学键有________,分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:
A极:H2+O2--2e-===H2O;B极:O2+4e-===2O2-
则A极是电池的________极;电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
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(15分)
随着能源问题的进一步突出,利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢,MnFe2O4的制备流程如下:
(1)原来Fe(NO3)n中n=________ ,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为________。
(2)步骤二中“连续搅拦”的目的是________;
步骤三中洗涤干净的标准是________。
(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为:
请认真分析上述两个反应并回答下列问题:
①项MnFe2O4-x中x=0.8,则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为________。
②热化学循环制氢的优点有(答两点即可)________。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是________。
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随着能源问题的进一步突出,利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢,MnFe2O4的制备流程如下:
(1)原料Fe(NO3)n中n=________,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为________。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是__________________________________________
步骤三中洗涤干净的标准是________________________________________________
(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为:
MnFe2O4MnFe2O4-x+O2↑;
MnFe2O4-x+xH2OMnFe2O4+xH2↑
请认真分析上述两个反应并回答下列问题:
①若MnFe2O4-x中x=0.8,则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为________。
②该热化学循环制氢法的优点有_____________________、________________________ (答两点即可)。
该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是___________________________________________________________。
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随着能源问题的进一步突出,利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢,MnFe2O4的制备流程如下:
(1)原料Fe(NO3)n中n=______,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为______。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是_________________________________________;
步骤三中洗涤干净的标准是________________________________________。
(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为:
MnFe2O4 MnFe2O4-x + O2↑MnFe2O4-x + xH2O→MnFe2O4 + xH2↑,
请认真分析上述两个反应并回答下列问题:
①若MnFe2O4-x中x=0.8,则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为_______。
②该化学循环制氢的优点有(答两点即可)
_____________________________________________________________________。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是_________。
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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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