17.铝和硫的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ•mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ•mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=kJ•mol-1(用含a、b的代数式表示)0.5a+b;
(2)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图1所示:请写出该电池正极反应式Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300mlNaCl溶液(过量),阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,电解反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$C12↑+H2↑+2OH-,消耗27mg Al后溶液的pH=12(不考虑溶液体积的变化).
(3)硫酸的年产量可以用来衡量一个国家的无机化工水平.工业生产硫酸的流程中存在反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).反应体系中SO3的百分含量和温度的关系如图2所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).下列说法正确的是de
a.若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡不移动
b.若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通入SO3(g),压强增大,平衡向右移动
c.B点、C点反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
d.在A点时,消耗1mol SO2必定同时消耗1mol SO3
e.在D点时,v正>v逆.
12.氢气是一种清洁能源.制氢和储氢作为氢能利用的关键技术,是当前科学家主要关注的热点问题.

(1)用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如1图所示:
①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5kJ/mol.
②第Ⅱ步反应为可逆反应.800℃时,若CO的起始浓度为2.0mol•L-1,水蒸气的起始浓度为3.0mol•L-1,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2mol•L-1,则CO的平衡转化率为60%.
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B元素的化合价不变,该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为4NA或2.408×1024
(3)储氢还可借助有机物,如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢.
$?_{高温}^{FeSO_{4}/Al_{2}O_{3}}$+3H2(g)
在某温度下,向恒容容器中加入环已烷,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=$\frac{27{b}^{4}}{a-b}$(用含a、b的关系式表达).
(4)一定条件下,如2图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外,近似认为无其它有机物生成).
①实现有机物储氢的电极是C;
A.正极   B.负极   C.阴极   D.阳极
其电极反应方程为:C6H6+6H++6e-=C6H12
②该储氢装置的电流效率η明显小于100%,其主要原因是相关电极除目标产物外,还有一种单质气体生成,这种气体是H2.由表中数据可知,此装置的电流效率η=64.3%.[η=(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)×100%,计算结果保留小数点后1位].
 0  153594  153602  153608  153612  153618  153620  153624  153630  153632  153638  153644  153648  153650  153654  153660  153662  153668  153672  153674  153678  153680  153684  153686  153688  153689  153690  153692  153693  153694  153696  153698  153702  153704  153708  153710  153714  153720  153722  153728  153732  153734  153738  153744  153750  153752  153758  153762  153764  153770  153774  153780  153788  203614 

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