题目内容
氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁燃料,其燃烧产物为________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为__________________________________________,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为________。
(3)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:
(g)
(g)+3H2(g)。
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=________。
(4)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
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①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η=____________________。(η=
×100%,计算结果保留小数点后1位)
[答案] (1)H2O
(2)NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑
4NA或2.408×1024
(3)
mol3·L-3
(4)①A→D ②C6H6+6H++6e-===C6H12 ③64.3%[解析] (2)B元素反应前后化合价不变,则依反应生成物是NaBO2可知,反应前NaBH4中B的化合价也是+3价,则H为-1价,水中氢元素化合价为+1价,发生归中反应生成氢气;根据氢元素化合价可确定失去电子数。(3)根据化学方程式可知,生成H2为3b mol/L,消耗环戊烷b mol/L,则平衡时环戊烷为(a-b) mol/L,进而列式确定平衡常数。(4)①苯生成环戊烷是得氢反应,为还原反应,即电极D是阴极,电极E是阳极,导线中电子移动方向A→D;②目标产物是环戊烷,氢离子通过质子交换膜向阴极移动,则电极反应式为C6H6+6H++6e-===C6H12;③阳极生成2.8 mol气体,该气体是OH-在阳极放电产生的氧气,转移电子11.2 mol;设阴极消耗苯的物质的量是x mol,同时生成x mol环戊烷,依电极反应式可知转移的电子为6x mol,则根据电子守恒知,同时生成氢气是(11.2 mol-6x mol)÷2=5.6 mol-3x mol;依据混合气体成分可列式
=10%,解得x=1.2,因此储氢装置的电流效率为
=64.3%。
.A~F六种元素中,除C外其他均为短周期元素,它们的原子结构或性质如下表所示:
| 元素 | 结构或性质 |
| A | 原子最外层电子数是内层电子总数的1/5 |
| B | 形成化合物种类最多的元素,其单质为固体 |
| C | 生活中常见的金属,它有两种常见的氯化物,且相对分子质量相差35.5 |
| D | 地壳中含量最多的元素 |
| E | 与D同主族 |
| F | 与E同周期,且最外层电子数等于电子层数 |
请回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是 第3周期ⅡA族 ;A与E形成的化合物的电子式是 Mg2+[![]()
]2- 。【出处:21教育名师】
(2)C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜,此反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)F的盐酸盐水溶液呈酸性,原因是 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ (用离子方程式表示);F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。