题目内容
(16分)氢气是一种理想的“绿色能源”,利用氢能需要选择合适的储氢材料。目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等。
![]()
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2==MgH2+2Al+3H2↑。
反应中每转移3mol电子时,产生的H2在标准状况下的体积为__________L。
(3)镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:![]()
LaNi5H6(s)
,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是_______(填字母编号)。
a.增加LaNi5H6(s)的量
b.升高温度
c.减小压强
d.使用催化剂
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
![]()
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=____________(用含a、b的代数式表示)。
②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
![]()
A是电源的______极(填“正”或“负”);电解过程中产生的气体F为_____(填化学式):电极D上发生的电极反应为__________________。
(16分)
(1)+84.6(2分) (2)33.6(2分) (3)bc(2分)
(4)①
mol3·L-3 (3分)
②负(2分) O2(2分) C6H6+6H++6e-===C6H12(3分)
【解析】
试题分析:(1)根据盖斯定律可得,该反应的H=—2H1+H2=+84.6kJmol1。
(2)根据反应Mg(AlH4)2==MgH2+2Al+3H2↑中H元素或Al元素化合价的变化,可知对应关系为:H2 ~ 2e,所以V(H2)=1/2n(e)×22.4L/mol=33.6L。
(3)a、增加固体的量,对化学平衡无影响,错误;b、该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,释放出的H2增多,正确;c、减小压强,平衡向气体系数增大的方向移动,即向左移动,释放出的H2增多,正确;d、使用催化剂,对化学平衡无影响,错误。
(4)①根据三段式进行计算:
![]()
初始浓度(molL1) a 0 0
转化浓度(molL1) b b 3b
平衡浓度(molL1) a—b b 3b
则平衡常数K=b(3b)3/(a-b)=
mol3·L-3
②根据电解装置示意图,左侧苯与H+得电子生成了环己烷,惰性电极D为阴极,所以A为电源的负极;阳极上发生OH失电子反应,生成O2,所以气体F为O2;电极D发生苯与H+得电子生成环己烷的反应,根据化合价的变化配平可得电极方程式为:C6H6+6H++6e-===C6H12
考点:本题考查盖斯定律、化学平衡移动、平衡常数、电解原理、化学计算。
考点分析: 考点1:化学反应与能量 考点2:电化学基础 考点3:化学平衡状态及移动 试题属性- 题型:
- 难度:
- 考核:
- 年级:
(12分)已知:2X(g)+Y(g)
a Z(g),T1温度时,在体积为2L的密闭容器中充入6mol X和2 mol Y,根据图示回答:
![]()
(1)a=__;用X的浓度变化表示从反应开始到平衡时的平均反应速率为 mol/(Lmin)。
(2)平衡时,Y在混合物中的物质的量分数是 。
(3)下列选项能说明反应达到平衡状态的是 (选填字母)。
A.容器内压强保持不变
B.容器内密度保持不变
C.X的物质的量不再变化
D.υ(X)正 =υ(Z)逆
(4)其他条件相同时,若升高温度到T2时,反应的平衡常数为1,下列措施可以提高Y的转化率的是 (选填字母)。
A.选择适当的催化剂 B.分离出Z
C.增大压强 D.升高温度
(5)X、Y、Z由C、H、O三种元素中的一种或几种组成,信息如下:
物质 | X | Y | Z |
所含元素种数 | 1 | 2 | 3 |
分子中的电子总数 | 大于10 | 18 | |
燃烧热(kJ/mol) | -285.8 | -283 | -726.5 |
①则Z的分子式为___________。
②根据燃烧热数据分析,等质量的X、Y、Z充分燃烧,放出热量最多的是__________(填分子式)。