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随着能源问题的进一步突出,利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的...

随着能源问题的进一步突出,利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢,MnFe2O4的制备流程如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)原料Fe(NO3n中n=______,投入原料Fe(NO3n和Mn(NO32的物质的量之比应为______。

(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是_________________________________________;

步骤三中洗涤干净的标准是________________________________________。

(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为:

MnFe2O4 说明: 6ec8aac122bd4f6e MnFe2O4-x + 说明: 6ec8aac122bd4f6eO2↑MnFe2O4-x + xH2O→MnFe2O4 + xH2↑,

请认真分析上述两个反应并回答下列问题:

①若MnFe2O4-x中x=0.8,则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为_______。

②该化学循环制氢的优点有(答两点即可)

_____________________________________________________________________。

③该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是_________。

 

(1)n=3(2分)  2:1(2分)(2)充分反应、沉淀完全;洗涤至流出液呈中性(3分)(3)①80%(2分)  ②具有过程简单、节约能量、无污染、物料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成,因此不存在高温气体分离等优点。(3分) ③寻找合适的催化剂,使MnFe2O4分解温度降低或找分解温度更低的氧化物 【解析】略
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氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:

(1)右图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,每生成1molNH3放出热量为               

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)在体积为2L的密闭容器中,进行如下化学反应:

N2(g)+3H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e2NH3(g)   △H<0,得到如下数据:

实验组

温度℃

起始量/mol

2分钟/mol

平衡常数

H2

N2

NH3

1

298

6

2

1.2

4.1×106

2

398

3

1

0.8

K1

请回答下列问题:

① K1的相对大小,K1_______4.1×106(填写“>”“=”或“<”);

②实验1中以υ(H2) 表示的反应速率为                     ;

③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是          (填序号字母);

A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2

        B.υ(N2)(正) =3υ(H2)(逆)

        C.容器内压强保持不变

        D.混合气体的密度保持不变

(3)在一定条件下合成氨反应达平衡后,在恒容条件下充入氦气,正反应速率     (填“增大”“减小”“不变”,在恒压条件下,充入氦气,平衡          移动(“正向”“逆向”“不”)

(4) NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4水解的缘故。则NH4Cl在重水(D2O)中水解的离子方程式是                                                                   

 

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为了验证碱金属元素和第三周期金属元素金属性的相对强弱,某课外活动小组的同学设计如下实验,请根据要求回答下列问题:

(1)取少量金属钠和金属钾分别放入盛        的烧杯中,观察到钾的现象是                ;由此得出的结论是                    

(2)将镁条打磨至银白色后放入盛有上述物质的试管中,       明显现象(填“有”或“没有”),              后(填操作名称)可观察到有大量气泡产生,反应的化学方程式是                                

(3)将打磨好的镁条和铝条分别放入盛         的试管中,观察到明显的现象,铝条反应的离子方程式是                          ,由(1)(2)(3)可得出的结论是                              

(4)某同学在学习了电化学基础知识后,设计了如图所示(X、Y分别是Mg、Al)的装置进行实验,发生氧化反应的负极金属性强,但发现镁条上有气体产生,由此得出了与实验(3)相反的结论,你知道这位同学所用的Z溶液是            ,其负极的电极反应式是              说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为深棕红色液体单质。实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请回答下列问题:

    (1)反应①的化学方程式为                              

    (2)反应②的离子方程式为                                 ,如果有1.6gG生成反应过程中转移电子的物质的量是                  mol;

    (3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式                            

(4)工业制硫酸的关键反应是用H跟大气污染物之一的气体物质反应,其反应的化学方程式是                            ,该反应平衡常数表达式是                  

 (5)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=6.60×106。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×102mo1/L ,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为                   

 

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下列根据反应原理设计的应用,不正确的是 

    A.CO说明: 6ec8aac122bd4f6e+H2O          H CO3+OH-    热的纯碱溶液清洗油污

    B.Fe3++3H2O         Fe(OH)3+3H+  实验室配制氯化铁溶液时加盐酸

    C.SnCl2+H2O         Sn(OH)Cl↓+HCl   配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠

D.Al3++3H CO3 =Al(OH)3↓+3 CO2↑  泡沫灭火器灭火

 

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下列说法中,正确的是

    A.阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂

B.海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀

C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D.为减少中和滴定实验的误差,锥形瓶必须洗净并烘干后使用

 

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