氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:

(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)2H2(g) + S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见图1,其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H ______0(填“>”“<”或“=”)。

②若985 ℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=________(用含c、t的代数式表示)。

③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因: _______________。

(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:

I.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ/mol

II.CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol

III.CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol

①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+2H2(g)的△H =________(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=_________(用K1、K2、K3表示)。

② 对于可逆反应 C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s) + 2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是___________。(填字母编号)

A.适当的降低体系的温度 B.压缩容器的体积

C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量

③ 图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O) = 2c(H2)= 2c(CO) = 2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整 CO的变化曲线示意图。

钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴,某学生设计流程如下(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质)。

已知:①物质溶解性:LiF、CoCO3难溶于水,Li2CO3微溶于水;

② Co2O3有强氧化性,能氧化盐酸;

③ 部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:

Fe3+

Co2+

Co3+

Al3+

pH(开始沉淀)

1.9

7.15

-0.23

3.4

pH(完全沉淀)

3.2

9.15

1.09

4.7

请回答:

(1) 步骤I中得到含铝溶液的反应的离子方程式是________________。

(2) 步骤D中加人盐酸的作用是________________。

(3) 步骤III中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的PH,应使溶液的pH控制在_____(填范围),废渣I中的成分有________________。

(4) 步骤V中产生CoCO3的离子方程式是________________。

(5) 滤渣II用硫酸处理后用三室式电渗析法电解可得LiOH溶液和稀硫酸。则离子交换膜c为__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜,随着电解的进行,阴极区pH将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(6) 向所得LiOH溶液中加入NH4HCO3即可得到Li2CO3。工业上以碳酸锂和碳酸钴在空气中高温煅烧制备锂离子电池的正极材料钴酸锂 (LiCoO2)时,还会产生一种三原子构成的直线型气体分子,该分子的电子式为_______________,写出工业上用上述方法制备钴酸锂的化学反应方程式___________________。

(7) 某锂离子充电时电池的总反应为C6+ LiCoO2==LixC6+Li1-xCoO2,该锂离子电池放电时正极的电极反应式为__________________。

 0  174856  174864  174870  174874  174880  174882  174886  174892  174894  174900  174906  174910  174912  174916  174922  174924  174930  174934  174936  174940  174942  174946  174948  174950  174951  174952  174954  174955  174956  174958  174960  174964  174966  174970  174972  174976  174982  174984  174990  174994  174996  175000  175006  175012  175014  175020  175024  175026  175032  175036  175042  175050  203614 

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