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+2H2LiNH2+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:

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)。

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)

练习册系列答案
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(18分)

Ⅰ.浓硝酸与浓盐酸混合过程中会产生少量的气体单质X、化合物M和无色液体,化合物M中所有原子均达到8电子的稳定结构。2molM加热分解生成lmol X和2mol无色气体Y,Y遇到空气呈现红棕色。

(1)镁与气体X反应产物的电子式为 ________。

(2)浓硝酸和浓盐酸反应的化学方程式为 ________。

(3)化合物M水解生成两种酸,为非氧化还原反应,该反应的化学方程式为________。

Ⅱ.石油铁储罐久置未清洗易引发火灾,经分析研究,事故由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1:3反应生成的黑色物质丙自燃引起。某研究小组将一定量的丙粉末投人足量的浓盐酸中发生反应,得到4.8g淡黄色沉淀和气体乙,乙在标准状况下的密度为1.5179g/L,过滤后向滤液(假设乙全部逸出)中加人足量的NaOH溶液, 先出现白色沉淀,最终转变为红褐色沉淀,过滤、洗涤、灼烧后的固体质量为24g,已知气体乙可溶于水。请回答下列问题:

(1)甲的化学式为________。

(2)写出丙中非金属元素的离子结构示意图________。

(3)丙在盐酸中反应的化学方程式:________。(离子方程式表示)

(4)请设计合理的实验方案验证不同温度对丙与盐酸反应速率的影响

(5)为消除火灾隐患,下列措施可行的是 ________。

A.石油入罐前脱硫

B.定期用酸清洗罐体

C.罐体内壁涂刷油漆

D.罐体中充入氮气

(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:

(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—+H2OS2—+H3O+ D.S2—+H2OH2S+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:

时间

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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