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氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。 (1)工业...

氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。

1)工业上制取有多种方法,如:

甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为,其物质的量之比为41,则该反应的热化学方程式为________

2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。

①左图中初始充入量由大到小的是________

②该反应平衡常数的大小关系为________”“,理由是________

③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______

④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜,负极的电极反应式为________

3)储氢还可以借助有机物,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,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含abp的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数

 

  该可逆反应正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小 阴 【解析】 (1)依据盖斯定律:即可解答; (2)根据影响平衡常数的因素和图像分析解答。 (1)依据盖斯定律:得到目标方程式:,则△H==,故答案为:△H=+165.0kJ/mol; (2) ①该反应的平衡常数,温度不变时平衡常数不变,即平衡时不变,故起始时充入的量越大,平衡转化率越高,故投入量,答案:; ②该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,而,该反应平衡常数的大小关系为,故答案为:;该可逆反应正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小; ③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,压缩容积增大压强,压缩后压强变为时的2倍,并在时刻达到平衡,温度不变,平衡常数不变,故H的平衡压强不变,图像为:,故答案为答案:; ④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为阴离子交换膜,允许从正极移动到负极与放电产生的氢离子结合形成水,负极的电极反应式为:,故答案为:阴;; (3)由题意建立如下三段式: 用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数,则,故答案为:。
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考点分析:
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电解锰工艺过程会产生锰、镁复盐,其组成为(NH4)7MnMg2(SO4)6.521H2O。一种综合利用该复盐的工艺流程如图所示:

已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5。回答下列问题:

1(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O的水溶液呈__________________性(填 Mn的化合价为__________________

2)“沉锰”的离子反应方程式为__________________;滤液1溶质的主要成分有__________________

3)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+Mg2+沉淀率的影响如图所示:

①由图可知,“沉锰”合适的条件为__________________

Mg2+主要生成的是__________________沉淀(填“Mg(OH)2”或“MgCO3),当温度高于45℃时Mg2+Mn2+沉淀率的变化如图所示,原因是__________________

4)若将NH3通入0.01molL-1MgSO4溶液至Mg2+完全沉淀,则此时溶液中NH3H2O的物质的量浓度为__________________(已知=1.34,忽略反应前后溶液体积的变化,计算结果保留两位有效数字)

 

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高纯镍常用作加成反应的催化剂,制取原理:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4,已知CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HClNi(CO)4熔点-25℃,沸点43℃60℃以上与空气混合易爆炸:Fc(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。回答下列问题:

1)装置A中发生反应的化学方程式为__________________

2)装置C用于合成Ni(CO)4(夹持装置略),最适宜选用的装置为__________________(填标号).

3)实验过程中,必须先观察到__________________(填实验现象)才加热C装置,原因是__________________

4)制得的Ni(CO)4中常溶有Fe(CO)5等杂质,提纯的方法是__________________(填标号).

A.分液    B.过滤    C.蒸馏    D.蒸发浓缩、冷却结晶

5)利用“封管实验“原理也可冶炼高纯镍。如图所示的石英玻璃封管中充有CO气体,则不纯的镍(Ni)粉应放置在封管的__________________温度区域端(填“323K”、“473K)

6)实验中加入6.90gHCOOHC装置质量减轻1.18g(设杂质不参加反应,)E装置中盛有PdCl2溶液200mL.PdCl2溶液的物质的量浓度至少为__________________mol••L-1

 

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已知Cr(OH)3是类似Al(OH)3的两性氢氧化物,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31。如图为CrAl两种元素在水溶液中存在的形式与pH的关系,图中纵轴表示lgc(M3+)lgc[M(OH)4-](其中M=AlCr)。下列说法错误的是(   

A.曲线N表示Al3+的浓度变化

B.Al(OH)3Cr(OH)3混合悬浊液中滴加NaOH溶液,Al(OH)3先溶解

C.Al(OH)3Cr(OH)3共沉淀的体系中≈4.8×102

D.若溶液中Al3+Cr3+起始浓度均为0.1mol•L-1,通过调节pH能实现两种元素的分离

 

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周期表及前20号元素WXYZQ能形成一种常用的净水剂。各元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示,Q为前20号元素中原子半径最大的元素,QW为离子化合物.下列叙述错误的是

A.灼烧QW,透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色

B.X的氢化物中只含有极性共价键

C.XY分别和W形成的简单化合物,前者更稳定

D.YQ的最高价氧化物水化物的水溶液均能溶解XZ形成的化合物

 

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将二氧化钛(TiO2)光电极嵌入到新型钠离子电池的正极,由于光电势的补偿,电池的充电电位下降。该光电极辅助充电时的工作原理如图所示,下列说法错误的是

A.充电时阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-

B.放电时,a极发生氧化反应

C.放电时,正、负极反应的微粒数目比为43

D.辅助充电时,光能转化为电能,再转化为化学能

 

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