“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢气的燃烧效率非常高,只要在汽油中加入4%的氢气,就可使内燃机节油40%。目前,氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) ΔH=169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________。
(2)H2S热分解制氢气时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是____________;燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均为非气体,写出该反应的化学方程式:________________。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示。图中A、B表示的物质依次是________。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为________________。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350 ℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为____________。
光伏并网发电并使用半导体(LED)照明可以节约大量能源。已知发出白光的LED是由氮化镓(GaN)芯片和钇铝石榴石(YAG,化学式:Y3Al5O12)芯片封装在一起做成的,如图所示。
(1)砷与氮位于同主族,砷化镓也是半导体材料,它的化学式为________。
(2)用简单氧化物形式表示YAG的组成:________。
(3)下列有关光伏并网发电的叙述正确的是________(填序号)。
①LED是新型无机高分子材料
②电流从a流向b
③光伏电池是将太阳能直接转化为电能
④图中N型半导体为正极,P型半导体为负极
⑤如果工业上用光伏电池并网发电精炼粗铜,a极连接精铜电极
下列有关化学知识在生产、生活中应用的叙述正确的是( )
①工业上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高温、空气气氛中进行 ②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应,因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳 ③海水淡化和工业生产及生活废水的再利用,是解决缺水问题的有效途径 ④高铁酸钠(Na2FeO4)和ClO2都能作净水剂,其原理完全相同 ⑤液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入生石灰
A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤
节能减排与我们的生活息息相关,参与节能减排是每一位公民应尽的义务。下列举措不符合这一要求的是( )
A.为推广氢能的使用,工业上可采用电解水法制取大量氢气
B.将石油裂化、裂解,综合利用石油资源
C.有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源
D.将某些废旧塑料熔化后再成型
近年来,全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战,在此背景下,“新能源”、“低碳”、“节能减排”、“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是( )
A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”
B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料
C.下图甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想
D.让煤变成合成气,把煤“吃干榨尽”,实现了煤的清洁、高效利用
化合物X是一种环境激素,存在如下转化关系:
化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有两个化学环境完全相同的甲基,其苯环上的一硝基取代物只有两种。1HNMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。
根据以上信息回答下列问题:
(1)下列叙述正确的是________。
a.化合物A分子中含有联苯结构单元
b.化合物A可以和NaHCO3溶液反应,放出CO2气体
c.X与NaOH溶液反应,理论上1 mol X最多消耗6 mol NaOH
d.化合物D能与Br2发生加成反应
(2)化合物C的结构简式是________,A→C的反应类型是________。
(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)________________________________________________。
a.属于酯类 b.能发生银镜反应
(4)写出B→G反应的化学方程式__________________________________________________。
(5)写出E→F反应的化学方程式___________________________________________。