题目内容

20.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想如图所示.下列说法正确的是(  )
A.氢能源已被普遍使用
B.H2O的分解反应是吸热反应
C.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
D.2 mol 液态H2O具有的总能量高于2 mol H2和1 mol O2的能量

分析 A.氢能源将成为21世纪的主要绿色能源,氢气是通过电解制备的,耗费大量电能,廉价制氢技术采用太阳能分解水,但技术不成熟,是制约氢气大量生产的因素,氢能源未被普遍使用;
B.H2O的分解反应是吸热反应;
C.由于氢气难压缩,且易燃烧,所以对氢气的运输和安全问题目前未解决,氢气燃烧产物是水,不污染环境;氢气的燃烧值高;
D.因为H2O的分解反应是吸热反应,所以2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量.

解答 解:A.氢能源将成为21世纪的主要绿色能源,氢气是通过电解制备的,耗费大量电能,廉价制氢技术采用太阳能分解水,但技术不成熟,是制约氢气大量生产的因素,氢能源未被普遍使用,故A错误;
B.H2O的分解反应是吸热反应,故B正确;
C.由于氢气难压缩,且易燃烧,所以对氢气的运输和安全问题目前未解决,氢气燃烧产物是水,不污染环境;氢气的燃烧值高,所以氢能开发利用价值,故C错误;
D.因为H2O的分解反应是吸热反应,所以2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了氢能源的优点,但氢能源也有缺点,如:氢气制备成本高、不易保存、安全性低等,同学们需要全面的分析问题,题目难度不大.

练习册系列答案
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8.铁是人类较早使用的金属之一,铁及其化合物在现代社会各个领域仍有广泛的应用.
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已知:HCl(浓)+FeCl3?HFeCl4.试回答下列问题:
(1)用萃取剂X萃取,该步骤中:
①Ca2+、Mn2+、Cu2+等杂质离子主要在水(填“水”或“有机”)相.
②若实验时共用萃取剂X 150mL,萃取率最高的方法是c(填字母).
a.一次性萃取,150mL     b.分2次萃取,每次75mL     c.分3次萃取,每次50mL
(2)用高纯水反萃取,萃取后水相中铁的存在形式是FeCl3(写化学式);反萃取能发生的原因是加高纯水时,酸度[或c(H+)]降低,HCl(浓)+FeCl3?HFeCl4平衡向转化为FeCl3的方向移动.
(3)所得草酸铁沉淀需用冰水洗涤,其目的一是洗去沉淀表面吸附的杂质离子,二是减少草酸铁晶体的溶解损耗.
(4)测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+,然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定,已知铬的还原产物为Cr3+,写出该滴定反应的离子方程式6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O.
II.含氧酸盐-铁酸铜(CuFe2O4)是很有前景的热化学分解水制氢的材料,CuFe2O4在制氢过程中可以循环使用.在热化学循环分解水制氢的过程中,铁酸铜(CuFe2O4)先要煅烧成氧缺位体(CuFe2O4-a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氢越容易.
(5)根据以上提示,写出氧缺位体与水常温下反应制氢的化学方程式CuFe2O4-a+aH2O=CuFe2O4+aH2↑.
(6)课外小组将铁酸铜样品在N2的气氛中充分煅烧,得氧缺位体的质量为原质量的96.6%,则氧缺位值(a)=0.51.(结果保留小数点后2位)
15.冬青油又叫水杨酸甲酯,是一种重要的有机合成原料.某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率.
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入13.8g (0.1mol)水杨酸和24g(30mL,0.75mol)甲醇,向混合物中加入约10mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯9.12g.
常用物理常数:
名称分子量颜色状态相对密度熔点(℃)沸点(℃)
水杨酸甲酯152无色液体1.18-8.6224
水杨酸138白色晶体1.44158210
甲醇32无色液体0.792-9764.7
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是球形冷凝管,加入沸石的作用是防止暴沸.若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是停止加热,待冷却后加入.
(2)制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是水浴加热.
(3)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是加入甲苯易将水蒸出,使平衡向右移动,从而提高反应的产率.
(4)反应结束后,分离出甲醇采用的方法是蒸馏(或水洗分液).
(5)实验中加入无水硫酸镁的作用是除水或干燥.本实验的产率为60%(保留两位有效数字).

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