题目内容
(15分)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)氢气作为能源最大的优点是燃烧产物是水,无污染。请你再列举一条氢气作为能源的优点:_____________________________________________。
(2)LiAlH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到LiAlO2和氢气,该反应消耗1mol LiAlH4时转移的电子数目为_______________________________________。
(3)氮化锂(Li3N)是非常有前途的储氢材料,其在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为;Li3N+2H2
LiNH2+2LiH,氧化产物为___________(填化学式)。在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的___________%(精确到0.1)。
(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:
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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=__________。
(5)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)
下列实验操作能达到预期实验目的的是
选项 | 实验目的 | 实验操作 |
A | 检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4 | 取少量溶液于试管, 加入几滴0.1 mol/L KMnO4溶液 |
B | 证明Al(OH)3是两性氢氧化物 | 取Al(OH)3于试管A、B,分别滴加氨水与盐酸 |
C | 使蛋白质能变性 | 向鸡蛋清溶液中,加入饱和(NH4)2SO4溶液,产生沉淀 |
D | 除去Na2CO3中的NaCl | 溶解,加入AgNO3溶液至不再产生沉淀,静置,过滤 |
(17分)天然气含有硫化氢气体,回收并综合利用硫化氢有重要的经济价值和环境保护意义。如硫化氢可经过一系列反应制得硫酸:
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(1)物质发生不完全燃烧时的反应热难以通过实验测得。已知硫化氢气体的燃烧热是586 kJ/mol,固体硫单质的燃烧热是297 kJ·mol-1。写出硫化氢气体不完全燃烧生成固体硫单质的热化学方程式 。
(2)工业生产中硫化氢尾气可用NaOH溶液吸收。
①吸收尾气后得到的Na2S溶液显 性(填“酸”、“碱”、“中”);
②下列与H2S、NaHS和Na2S相关的离子方程式正确的是(填字母序号)_________。
A.H2S+OH—=HS—+H2O B.HS—+H2O=H2S+OH—
C.HS—+H2O
S2—+H3O+ D.S2—+H2O
H2S+2OH—
(3)在一定温度下,某容器中发生2H2S(g)
2H2(g)+S2(g)的反应,测得相应时间时部分物质的浓度(mol·L-1)如下表,根据表中数据回答问题:
物质 | 0 min | 20 min | 60 min | 90 min | 120 min |
H2S | 0.006 | 0.005 | |||
H2 | 0 | 0.002 | 0.004 | ||
S2 | 0 | 0.002 | 0.0025 |
①判断90 min时反应速率v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
②求该温度下反应的化学平衡常数(不必写出计算过程)K=______ ___。
(4)以硫化氢为原料,使用质子固体电解质(能传导H+)构成燃料电池,硫化氢放电后生成硫蒸气(化学式S2),该燃料电池的负极反应式为_________ ____。
(5)硫酸是强酸,在图中画出硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应过程的能量变化示意图。
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