【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定。請回答:
(1)負極反應式為__________________________;正極反應式為___________________________;
(2)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,其吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反應Ⅱ中的氧化劑是___________________;
②已知LiH固體密度為0.80g·cm-3,用鋰吸收112L(標準狀況下)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_______________(可用分數(shù)表示或用a×10-b表示,a保留兩位小數(shù));
③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉化率為60%,則導線中通過電子的物質的量為_______________mol。
【答案】 H2-2e-=2H+ O2+4e-+2H2O=4OH- H2O 8.93×10-4 12
【解析】(1)負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應,正極氧氣得電子發(fā)生還原反應;
(2)根據(jù)化合價的變化判斷氧化劑和還原劑,根據(jù)反應式、氫氣和轉移電子之間的關系式計算。
(1)該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化,所以電極反應式為H2-2e-=2H+,正極氧氣得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)①反應LiH+H2O=LiOH+H2↑中水的氫元素化合價降低,得電子,水作氧化劑;
②氫氣的物質的量是112L÷22.4L/mol=5mol,根據(jù)方程式2Li+H22LiH可知生成LiH是10mol,質量是80g,已知LiH固體密度為0.80g·cm-3,則LiH的體積是100mL,因此生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為;
③根據(jù)LiH+H2O=LiOH+H2↑可知生成氫氣物質的量是10mol,實際參加反應的H2為10mol×60%=6mol,1molH2轉化成1molH2O轉移2mol電子,所以6molH2可轉移12mol的電子。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的“三大酸”.現(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應的情況,回答下列問題:
(1)工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經(jīng)灼燒后,在加熱情況下跟稀硫酸反應,有關的化學方程式是: . 不采用銅跟濃硫酸反應來制取硫酸銅的原因是 .
(2)在一定體積的10molL﹣1的濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之反應,被還原的硫酸為0.9mol.則濃硫酸的實際體積(填“大于”、“等于”或“小于”)180mL.
(3)若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液),則該反應的離子方程式為 .
(4)將8g Fe2O3投入到150mL某濃度的稀硫酸中,再投入7g鐵粉,充分反應后,收集到1.68L H2(標準狀況),同時,F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余,為了中和過量的硫酸,且使溶液中鐵元素完全沉淀,共消耗4molL﹣1的NaOH溶液150mL.則原硫酸的物質的量濃度為 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X和Y組成原電池時,Y為電池的負極.X、Y、Z三種金屬的活動性順序為( )
A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z
D.Y>Z>X
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】碳是形成化合物種類最多的元素,其單質及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質.請回答下列問題:
(1)有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉化成N,轉化過程如下:
△H=+88.6kJ/mol,則M、N相比,較穩(wěn)定的是 .
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱△H=﹣238.6kJ/mol,CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=﹣a kJ/mol,則a238.6(填“>”“<”或“=”).
(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2 , 當有1mol Cl2參與反應時釋放出145kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式: .
(4)火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質.將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=﹣1176kJ/mol,則反應過程中,每轉移1mol電子放出的熱量為 .
(5)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體.為了解決污染問題,在汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉化器,可使汽車尾氣中的主要污染物CO和NO轉化為無毒的大氣循環(huán)物質.已知: N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
請寫出污染物CO和NO轉化為無毒的大氣循環(huán)物質的熱化學方程式是: .
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【題目】一氯化碘(沸點97.4℃),是一種紅棕色易揮發(fā)的液體,不溶于水,溶于乙醇和乙酸。某校研究性學習小組的同學擬制備一氯化碘;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲組同學擬利用干燥、純凈的氯氣與碘反應制備一氯化碘,其裝置如下:(已知碘與氯氣的反應為放熱反應)
①各裝置連接順序為A→___________;A裝置中發(fā)生反應的離子方程式為___________。
②B裝置燒瓶需放在冷水中,其目的是:___________,D裝置的作用是____________。
(2)乙組同學采用的是最新報道的制一氯化碘的方法。即在三頸燒瓶中加入粗碘和鹽酸,控制溫度約50℃,在不斷攪拌下逐滴加入氯酸鈉溶液,生成一氯化碘。則發(fā)生反應的化學方程式為___________________。
(3)設計簡單實驗證明:
①ICl的氧化性比I2強:________________________________________________。
②ICl與乙烯能發(fā)生反應:_______________________________________________。
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【題目】硫和釩的相關化合物,在藥物化學及催化化學等領域應用廣泛;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)釩原子的外圍電子軌道表達式為__________,釩有+2、+3、+4、+5 等多種化合價,其中最穩(wěn)定的化合價是______________,VO43-的幾何構型為___________。
(2)2-巰基煙酸氧釩配合物(圖1) 是副作用小的有效調節(jié)血糖的新型藥物。
①該藥物中S 原子的雜化方式是____________,所含第二周期元素第一電離能按由大到小順序的排列是__________________。
②2-巰基煙酸(圖2)水溶性優(yōu)于2-疏基煙酸氧釩配合物的原因是___________________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個原子間運動,形成“離域П鍵”,下列物質中存在“離域П鍵”的是___________。
A.SO2 B.SO42- C.H2S D.CS2
(4)某六方硫釩化合物晶體的晶胞如圖3所示,該晶胞的化學式為_____________。圖4為該晶胞的俯視圖,該晶胞的密度為________g/cm3 (列出計算式即可)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】亞鐵氰化鉀(結構式如圖所示)屬于歐盟批準使用的食品添加劑。亞鐵氰化鉀不穩(wěn)定,受熱易分解:3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C;K4[Fe(CN)6]+K2CO35KCN+KOCN+Fe+CO2↑。
(1)基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)為___________;K4[Fe(CN)6]中Fe2+與CN-的中心原子形成的化學鍵類型為_________________,提供孤電子對的成鍵原子是________________。
(2)KOCN中陰離子OCN-的幾何構型為__________,中心原子的雜化軌道類型為___________。O、C、N的第一電離能從大到小的順序為_________________,電負性從大到小的順序為___________________。
(3)(CN)2的結構式為_______________________。
(4)KCN的晶體結構如圖所示,已知晶胞參數(shù)a=0.648nm。則K+的配位數(shù)為__________,緊鄰的兩個K+的距離為_____cm,該晶體的密度為______________g·cm-3。
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