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(14分)目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。 (1)已知...

(14分)目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。

(1)已知:Mg(s)+H2(g)MgH2(s)        H1=-74.5 kJ·mol-1

Mg2Ni(s)+2H­2(g)Mg2NiH4(s)             H2 =-64.4 kJ·mol-1

Mg2Ni(s)+2MgH2(s)2Mg(s)+ Mg2NiH4(s)     H3H3 = kJ·mol-1

(2)工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一一种氯化镁晶体脱水的方法是先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3(铵镁复盐),然后在700脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为     

(3)储氢材料Mg(AlH4)2110200的反应为:Mg(AlH4)2MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时,产生的H2在标准状况下的体积为     L。

(4)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:

下图为25水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知,下列说法正确的是      (填字母)。

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a.25时,纯铝与水不反应

b.25时,纯LiBH4与水反应产生氢气

c.25时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大

下图为2575时,Al-LiBH4复合材料[w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。

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从图中可知,25时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是   (填化学式)。

(5)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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某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,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=     

一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为     

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(1)84.6 (2分)(2)MgCl2·NH4C1·nNH3 700℃ MgCl2+HC1↑+(n +1)NH3↑(2分) (3)3.36 (2分) (4)①a b (2分) ②LiBH4 (2分) (5)①(2分,单位不写不扣分) ②C6H6+6H++6e—=C6H12(2分) 【解析】 试题分析:(1)已知:①Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) △H1=-74.5 kJ·mol-1,②Mg2Ni(s)+2H­2(g)=Mg2NiH4(s) △H2 =-64.4 kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知②—①×2即得到热化学方程式Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3=+84.6kJ·mol-1。 (2)氯化铵受热易分解,则脱氨反应的化学方程式为MgCl2·NH4C1·nNH3 700℃ MgCl2+HC1↑+(n +1)NH3↑。 (3)2.7g铝的物质的量是2.7g÷27g/mol=0.1mol,则根据方程式Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑可知生成0.15mol氢气,所以产生的H2在标准状况下的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L。 (4)①a.根据图像可知当LiBH4含量为0时,产生的氢气体积为0,这说明25℃时,纯铝与水不反应,a正确;b.随着LiBH4含量的增加,产生的氢气开始增加,这说明25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气,b正确;c.根据图像可知当LiBH4含量是25%时,产生的氢气最多,这说明25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积不一定越大,c错误,答案选ab。 ②从图中可知,25℃时已经没有LiBH4,这说明Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是LiBH4。 (5)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: ①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,则根据方程式可知产生氢气的浓度是3b mol·L-1,消耗环己烷的浓度是b mol·L-1,,剩余环己烷的浓度是(a—b)mol·L-1。又因为化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此该反应的平衡常数K=。 ②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物),这说明应该是苯吸收氢气转化为环己烷,则生成目标产物的电极反应式为C6H6+6H++6e—=C6H12。 考点:考查盖斯定律应用、物质的量的有关计算、物质制备分析与应用、平衡常数计算以及电化学应用等  
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考点分析:
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(16分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:

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已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。

(1)通入硫化氢的作用是:

除去溶液中的Sn2+离子

除去溶液中的Fe3+,其反应的离子方程式为           ;操作II,在溶液中用硫酸酸化至pH2的目的是   

(2)操作IV的顺序依次为:         、过滤、洗涤、干燥。

(3)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:

除去晶体表面附着的硫酸等杂质;

        

(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:

a.称取一定质量绿矾产品,配制成250.00mL溶液

b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;

c.用硫酸酸化的0.01000 mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)

用硫酸酸化的0.01000 mol/LKMnO4溶液滴定时左手把握酸式滴定管的活塞右手摇动锥形瓶,眼睛注视      

判断此滴定实验达到终点的方法是      

若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有      

 

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(12过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2俗称固体双氧水是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的制备流程如下:满分5 manfen5.com

注:BC-1、BC-2均为稳定剂,其中BC-1是由异丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成)

(1)结晶过程中加入氯化钠、搅拌,作用是      

(2)加入BC-2稳定剂与工业纯碱中含有的Fe3+ 杂质生成稳定的配合物的目的是

(3)洗涤抽滤产品,应选用合适的洗涤试剂是       (填写序号)。

A.饱和氯化钠溶液       B.水      C.异丙醇       D.碳酸钠饱和溶液

(4)工业上常以活性氧的质量分数[ω(活性氧)=16 n(H2O2) / m(样品) ×100﹪]来衡量过碳酸钠产品的优劣,ω13﹪为优等品。现将0.2000g某厂家生产的过碳酸钠样品(所含杂质不参与后面的反应)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量KI,摇匀后静置于暗处,充分反应后加入少量淀粉试剂,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定到终点,消耗Na2S2O3溶液33.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),通过计算判断样品是否为优等品(写出计算过程)。

 

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(14分)下图所示为某一药物F的合成路线:

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(1)A中含氧官能团的名称分别是       

(2)步骤发生反应的类型是   

(3)写出步骤Ⅲ的化学反应方程式                     

(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:   

不含甲基;

满分5 manfen5.com的衍生物,且环上只有一个取代基;

能发生银镜反应和水解反应(不考虑满分5 manfen5.com的变化)。

(5)请参照上面合成路线,以间二甲苯、ClCH2COCl、(C2H5)2NH为有机原料(无机试剂任选)合成满分5 manfen5.com

提示:满分5 manfen5.com

合成路线流程图示例:满分5 manfen5.com

 

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(12分)硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)—炭粉还原法,其流程示意图如下:

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(1)若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为    

(2)上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是           

(3)常温下,取硫化钠晶体(含少量NaOH)加入到硫酸铜溶液中,充分搅拌。若反应后测得溶液的pH4,则此时溶液中c( S2-) mol·L-1

(已知:常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.8×10-36、2.2×10-20

(4)皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去,汞的去除率与溶液的pH和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如图所示)。为使除汞效果最佳,应控制的条件是:x=    ,pH控制在    范围

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某毛纺厂废水中含0.001 mol·L-1的硫化钠,与纸张漂白后的废水(含0.002 mol·L-1 NaClO)按1:2的体积比混合,能同时较好处理两种废水,处理后的废水中所含的主要阴离子有     

(5)常温下利用Fe2+、Fe3+相互转化将SO2化为SO42-而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O2H2SO4)。已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为          

 

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900℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯,发生反应:

满分5 manfen5.com经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

时间/min

0

10

20

30

40

n(乙苯)/mol

0.40

0.30

0.24

n2

n3

n(苯乙烯)/mol

0.00

0.10

n1

0.20

0.20

下列说法正确的是

A反应在前20 min的平均速率为v(H2)0.004mol·L-1·min-1

B保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(乙苯)0.08 mol·L-1a<0

C保持其他条件不变,向容器中充入不参与反应水蒸气作为稀释剂,则乙苯的转化率为50.0%

D相同温度下,起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,达到平衡前v()>v()

 

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