【題目】氫能是未來最理想的新能源。

(1)實驗測得,1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為_____。(填序號)

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH =-142.9 kJ·mol1

B.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol1

C.2H2+O2=2H2O(l) ΔH= 571.6 kJ·mol1

D.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol1

(2)某化學(xué)家根據(jù)原子經(jīng)濟(jì)的思想,設(shè)計了如下制備H2的反應(yīng)步驟:

① CaBr2+H2OCaO+2HBr

② 2HBr+HgHgBr2+H2

③ HgBr2+_______________

④ 2HgO2Hg+O2

⑤2H2+O22H2O

請你根據(jù)原子經(jīng)濟(jì)的思想完成上述步驟的化學(xué)方程式:___________。并根據(jù)綠色化學(xué)的思想評估該方法制H2的主要缺點_________。

(3)利用核能把水分解制氫氣,是目前正在研究的課題。如圖是其中的一種流程,其中用了過量的碘。

完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)______________;反應(yīng)____________。此法制取氫氣的最大優(yōu)點是______________________。

【答案】B HgBr2+CaOHgO+CaBr2循環(huán)過程需要很高的能量,且使用重金屬汞,會產(chǎn)生污染SO2+I2+2H2O2HI+H2SO42H2SO42SO2↑+O2↑+2H2OSO2I2可循環(huán)使用,無污染

【解析】

1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,依據(jù)熱化學(xué)發(fā)生的書寫方法寫出,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài),并寫出對應(yīng)量下的焓變;

2)根據(jù)原子經(jīng)濟(jì)分析,反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實現(xiàn)零排放;

3)根據(jù)流程圖的提示判斷反應(yīng)物和生成物,寫出反應(yīng)化學(xué)方程式

1)實驗測得,1g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量,則1mol氫氣即2g氫氣完全反應(yīng)生成液態(tài)水放熱為285.5kJ,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol答案選B

2)理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實現(xiàn)零排放,原子利用率是指反應(yīng)物中的所有原子進(jìn)入期望產(chǎn)物中的百分比,綠色化學(xué)的特征之一是提高原子用率,盡量達(dá)到100%,根據(jù)原子經(jīng)濟(jì),可知最終反應(yīng)為:2H2O2H2↑+O2↑,根據(jù)蓋斯定律將(①+②+③)×2+④,可知反應(yīng)③為HgBr2+CaOHgO+CaBr2;該方法中需要750℃,消耗能量高,且有重金屬污染;

3)由制備氫氣的過程可知,反應(yīng)①發(fā)生的反應(yīng)是SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4,反應(yīng)②是H2SO4分解為SO2、O2H2O,故發(fā)生的反應(yīng)為2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O。根據(jù)以上分析可知此法制取氫氣的最大優(yōu)點是SO2I2可循環(huán)使用,無污染。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列熱化學(xué)方程式,正確的是(  )

A. 甲烷的燃燒熱ΔH=-890.3 kJ·mol1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol1

B. 101 kPa時,2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol1

C. HClNaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJ·mol1,H2SO4Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(-57.3)kJ·mol1

D. 500 ℃、30 MPa0.5 mol N2(g)1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】恒溫恒容下,將2 mol A氣體和2 mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2 min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時剩余1.2 mol B,并測得C的濃度為1.2 mol·L-1。

(1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為_______________________

(2)x=________。

(3)A的轉(zhuǎn)化率為_____________。

(4)下列各項可作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是________。

A.壓強(qiáng)不再變化

B.氣體密度不再變化

C.氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

D.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2∶1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化氮能與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,關(guān)于該反應(yīng)的說法中正確的是(  )

A.二氧化氮是氧化劑,水是還原劑B.二氧化氮是還原劑,水是氧化劑

C.二氧化氮既是氧化劑又是還原劑D.二氧化氮既不是氧化劑又不是還原劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室利用如圖裝置進(jìn)行中和熱的測定,請回答下列問題:

(1)做1次完整的中和熱測定實驗,溫度計至少需使用________次,某同學(xué)為了省去清洗溫度計的麻煩,建議實驗時使用兩支溫度計分別測量酸和堿的溫度,你是否同意該同學(xué)的觀點,為什么?_______________。

(2)實驗室用50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸,50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液進(jìn)行測定中和熱的實驗,為了把測量數(shù)據(jù)記錄下來,請你設(shè)計表格__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)在溶液中會生成ClO2、HClO2、ClO2、Cl等,其中HClO2ClO2都是具有漂白作用。已知pOH=-lgc(OH),經(jīng)測定25℃時各組分含量隨pOH變化情況如圖所示(Cl沒有畫出),此溫度下,下列分析正確的是

A. HClO2的電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka=108

B. pOH=11時,ClO2部分轉(zhuǎn)化成ClO2Cl離子的方程式為:5ClO2+2H2O=4ClO2+ Cl+4OH

C. pH=7時,溶液中含氯微粒的濃度大小為:c(HClO2)>c(ClO2)>c(ClO2)>c(Cl)

D. 同濃度的HClO2溶液和NaClO2溶液等體積混合,則混合溶液中有:c(Na)+c(OH)=c(H)+ c(HClO2)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用氫氣對廢氣進(jìn)行脫碳處理可實現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用,對于減少霧霾也具有重要意義。

(1)汽車尾氣的主要污染物為NO,用H2催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的。

已知:2NO(g) N2(g)+O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol1

2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol1

寫出H2(g)NO(g)反應(yīng)生成N2(g)H2O(l)的熱化學(xué)方程式是______________。

(2)某研究小組模擬研究如下:向2 L恒容密閉容器中充入2 mol NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g) N2(g)+O2(g),在不同的溫度下,反應(yīng)過程中物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖所示:

①T2下,在0~5 min內(nèi),v(O2)=______________mol·L1·min1;該溫度下反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)的平衡常數(shù)K=______________。

該反應(yīng)進(jìn)行到M點放出的熱量______________進(jìn)行到W點放出的熱量(“>”、“<”“=”)。

M點時再加入一定量NO,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率______________(變大”、“變小不變”)。

反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過程中,容器中下列各項發(fā)生變化的是______________(填序號)。

a.混合氣體的密度 b.逆反應(yīng)速率

c.單位時間內(nèi),N2NO的消耗量之比 d.氣體的平均相對分子質(zhì)量

(3)氫氣作為一種理想燃料,但不利于貯存和運輸。利用氫能需要選擇合適的儲氫材料,鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣形成氫化物:LaNi5(s)+3H2(g) LaNi5H6(s) ΔH<0,欲使LaNi5H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動原理,可改變的條件是______________(填字母編號)。

A.增加LaNi5H6(s)的量 B.升高溫度

C.使用催化劑 D.減小壓強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在圖所示的裝置中,a的金屬性比氫要強(qiáng),b為碳棒,關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是( )

A. 碳棒上有氣體放出,溶液的pH增大

B. 導(dǎo)線中有電子流動,電子從a極流到b

C. a是正極,b是負(fù)極

D. a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表各組物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)不可以實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是

選項

X

Y

Z

A

Al2O3

NaAlO2

Al(OH)3

B

SiO2

Na2SiO3

H2SiO3

C

CO2

Na2CO3

NaHCO3

D

NH3

NO2

HNO3

A. A B. B C. C D. D

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