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
高三化学单选题中等难度题
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
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
(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查看答案及解析
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 .
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
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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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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(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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环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一。为消除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进燃料循环使用的构想(如图)。
这种构想或方案可用如下反应表示:
①2CO22CO+O2
②2H2O2H2↑+O2↑
③CO+2H2CH3OH
④CO2+2H2OCH4+2O2
(1)根据上述反应历程,该方案的主要目的是______________________________________;
(2)要实现专家的这些构想,目前和今后要解决的关键问题是________________________;
(3)煤燃料的燃烧,会产生大量的SO2气体污染环境,常在煤中加入Ca(OH)2,其能减少污染的化学反应有________________________________________________________________;
(4)如果光子的能量不够,上述反应是无法完成的。而大自然已经解决了这个问题,即________________________________________________________________________,
它是地球上最重要的化学反应之一,请写出反应的化学方程式________________________________________________________________________。
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某研究小组设计了如图所示的循环系统,来生产能解决能源危机的某种物质,其中所需的电能由太阳能光电池提供。有关叙述正确的是 ( )
A.设计该循环系统的目的是制取I2
B.电解池A中离子反应方程式:
H2+I22H++2I-
C.光催化反应池中离子反应方程式为:
2Fe2++I22Fe3++2I-
D.该系统中的Fe3+、H2O、I-都是循环使用的物质
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