题目内容

有人设想利用  ①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2；

②Fe3O4+3/2Cl2+6HCl3FeCl3+3H2O+1/2O2；③3FeCl33FeCl2+3/2Cl2

这3个反应的联合与循环，用来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是（    ）

A.O2                    B.Cl2                            

C.HCl                   D.H2

D


解析:

该题需要具有很强的分析能力，能较快地从众多反应中挑选出所需的知识。从生成的气体来看，能用于能源而不对环境产生影响的气体只有H2。

练习册系列答案
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（2010?启东市模拟）联合国气候变化大会于2009年12月7-18日在哥本哈根召开．中国政府承诺，到2020
年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%．
（1）有效“减碳”的手段之一是节能．下列制氢方法最节能的是
C
C
．（填字母序号）
A．电解水制氢：2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑    B．高温使水分解制氢：2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O
   TiO2   
.
太阳光
2H2↑+O2↑
D．天然气制氢：CH4+H2O
高温
CO+3H2
（2）CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①从3min到10min，v（H2）=
0.11
0.11
mol/（L?min）．
②能说明上述反应达到平衡状态的是
D
D
（选填编号）．
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n （CH3OH）/n （CO2）增大的是
CD
CD
（选填编号）．
A．升高温度B．恒温恒容充入He（g）
C．将H2O（g）从体系中分离    D．恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2
④相同温度下，如果要使氢气的平衡浓度为1mol/L，则起始时应向容器中充入1mol CO2和
3.58
3.58
mol H2，平衡时CO2的转化率为
86.1%
86.1%
．
（参考数据：
7
=2.64；
448
=21.166．计算结果请保留3位有效数字．）
（3）CO2加氢合成DME（二甲醚）是解决能源危机的研究方向之一．
2CO2（g）+6H2（g）→CH3OCH3（g）+3H2O．有人设想利用二甲醚制作燃料电池，
以KOH溶液做电解质溶液，试写出该电池工作时负极反应的电极反应方程式
C2H6O+16OH--12e-═2CO32-+11H2O
C2H6O+16OH--12e-═2CO32-+11H2O
．
工业上电解饱和食盐水可得到多种工业原料，其中氢气和氯气用途非常广泛．
（1）如图所示是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图．电解过程中，A极发生的是
还原
还原
（填“氧化”或“还原”）反应；B极的电极反应方程式为
2Cl--2e=Cl2↑
2Cl--2e=Cl2↑
．若将电极材料换为铁棒，则B极的电极反应为
Fe-2e=Fe2+
Fe-2e=Fe2+
．
（2）以上反应得到的H2和C12可直接化合制盐酸．有人设想利用原电池原理直接制备盐酸，同时获得电能．若这种设想可行，则通氢气的电极为
负
负
极；通氯气的电极反应式为
Cl2+2e=2Cl-
Cl2+2e=2Cl-
．
（3）工业制得的浓盐酸往往呈黄色，原因是输送氯气的铁管道被腐蚀所致．请写出有关反应的化学方程式
2Fe+3Cl2=2FeCl3
2Fe+3Cl2=2FeCl3
，这种腐蚀属于
化学腐蚀
化学腐蚀
．
（4）室温下，将1.000mol?L-1盐酸滴入20.00mL1.000mol?L-1氨水中，当溶液pH=7时，c（Cl-）
=
=
c（NH4+）（填=、＞、＜）；当滴入20.00mL盐酸时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）
c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）
．
（2009?潍坊一模）工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得工具书盐酸，流程复杂且造成能量浪费．有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是（　　）
（2012?武汉模拟）氢气的制取、储存和利用一直是化学领域的研究热点．

（1）H2O热分解可以得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示．图1中
A、B表示的粒子依次是
氢原子、氧原子
氢原子、氧原子
．A、B 重新生成水时的活化能
=
=
0 （填“＞”、“＜”、或“=”）；
（2）镍氢碱性电池已广泛应用于各种电器的供电，其中LaNi5有良好的储氢能力，其最大储氢量达到6.02
×1022个氢原子/cm3，则每立方厘米LaNi5吸附氢气的体积在标准状况下为
1120
1120
mL；
用固体LaNi5H6（各元素的化合价均可看作零）作负极反应物，该镍氢碱性电池放电时，负极电极反应式为
LaNi5H6+6OH--6e-═LaN5+6H2O
LaNi5H6+6OH--6e-═LaN5+6H2O
；
（3）有人设想利用H2实现碳循环，有关反应原理为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．一定温度下，在容积为1L的密闭容中，冲入1mol CO2和3molH2，测得CO2和 CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图2所示．
①前10min CO2的平均反应速率为
CO2
CO2
；
②该温度下，此反应的平衡常数为
0.075mol/（L?min）
0.075mol/（L?min）
；
③为了提高CO2的平衡转化率可采取的措施是
CE
CE
（填选项字母）．
A．升高温度
B．恒温恒容下再充入CO2
C．将CH3OH（g）从体系中分离出来
D．更换催化剂
E．恒温恒容下再充入 1mol CO2和3molH2．
W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图1所示，其中Y与钠元素和氢元素均可形成原子个数l：1和1：2的化合物．
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请回答下列问题．
（1）W元素形成的同素异形体的晶体类型可能是（填序号）
 
．
①原子晶体    ②离子晶体③分子晶体    ④金属晶体
（2）H2Y2的电子式为
 
，Na2Y2中的化学键种类为：
 
．
（3）在图2中，b的pH约为7，且含有Fe2+和淀粉KI的水溶液，a为H2Y2的水溶液，旋开分液漏斗旋钮，观察到烧瓶中溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成．当消耗2molI-时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是
 
．
（4）已知：298K时，金属钠与Y2气体反应，若生成1molNa2Y固体时，放出热量414kJ；若生成1mol Na2Y2固体时，放出热量511kJ．则由Na2Y固体与Y2气体反应生成Na2Y2固体的热化学方程式为
 
．
（5）X的原子结构示意图为
 
．Z在周期表中的位置
 
．
（6）有人设想利用原电池原理以气体Z2和氢气制备一种重要的化工原料，同时获取电能．假设这种想法可行，用石墨作电极材料，用稀盐酸作电解质溶液，则通入Z2的电极为原电池的
 
极，其电极反应式为
 
．

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