【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方程式為_________。(填序號)
A.2H2 (g)+ O2 (g)2H2O(l) ΔH =142.9 kJ mol1
B.H2 (g)+O2 (g)H2O(l) ΔH=285.8 kJ mol1
C.2H2 + O22H2O (l) ΔH= 571.6 kJ mol1
D.H2 (g)+O2 (g)H2O(g) ΔH=285.8 kJ mol1
(2)某化學家根據“原子經濟”的思想,設計了如下制備H2的反應步驟:
① CaBr2 +H2OCaO+2 HBr
② 2HBr+HgHgBr2 + H2↑
③ HgBr2 +__________________
④ 2HgO2Hg+O2↑
⑤2H2 + O22H2O
請你根據“原子經濟”的思想完成上述步驟③的化學方程式:___________。并根據“綠色化學”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。
完成下列反應的化學方程式:反應①____________________;反應②______________________。此法制取氫氣的最大優(yōu)點是______________________。
【答案】(1)B(2分)
(2)HgBr2+CaOHgO+CaBr2(2分)
循環(huán)過程需要很高的能量,且使用重金屬汞,會產生污染(2分)
(3)①SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4(2分)
②2H2SO42SO2 ↑ +O2↑+2H2O(2分) SO2和I2可循環(huán)使用,無污染(2分)
【解析】(1)實驗測得,1 g(0.5 mol)氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ熱量,則2 g(1 mol)氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ×2=285.8 kJ熱量。故氫氣的燃燒熱的熱化學方程式為H2 (g)+O2 (g) H2O(l) ΔH=285.8 kJ mol1。
(2)理想的原子經濟性反應是原材料分子中的原子全部轉變成所需產物,不產生副產物,實現零排放。原子利用率是指反應物中的所有原子進入期望產物中的百分比,綠色化學的特征之一是提高原子利用率,盡量達到100%。根據原子經濟,可知最終反應為2H2O2H2↑+O2↑,根據蓋斯定律將(①+②+③)×2+④,可得反應③為HgBr2+CaOHgO+CaBr2;該方法中需要750℃,需要很高的能量,且使用重金屬汞,會產生污染。
(3)由制備氫氣的過程可知,反應①發(fā)生的反應為SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4,反應②發(fā)生的反應為2H2SO42SO2 ↑ +O2↑+2H2O;該法制取氫氣最大的優(yōu)點是SO2和I2可循環(huán)使用,無污染。
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【題目】下列括號中的分離方法運用得當的是
A. 植物油和水(蒸餾)
B. 水溶液中的食鹽和碘(分液)
C. CaCO3和CaCl2(溶解、過濾、蒸發(fā))
D. 自來水中的雜質(萃取)
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【題目】乙二醛(OHC-CHO)是紡織工業(yè)常用的一種有機原料,其工業(yè)生產方法主要是乙二醇(HOCH2CH2OH)氣相催化氧化法和乙醛液相硝酸氧化法,請回答下列相關問題。
(1)乙二醇氣相催化氧化法
①乙二醇氣相催化氧化的反應為
HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g) △H1 K1
己知 OHC-CHO(g)+2H2HOCH2CH2OH(g) △H2 K2
H2(g)+l/2O2(g) H2O(g) △H3 K3
則△H3= _______(用△H1、△H2表示),相同溫度下K1=_______(用K2、K3表示)。
②當原料氣中氧氣和乙二醇的物質的量之比為1.35時,乙二醛和副產物CO2的產率與反應溫度的關系如下圖所示,反應溫度超過495℃時,CO2產率升高的主要原因可能是____________。
③在恒容絕熱容器中發(fā)生反應HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)(不考慮副反應),一定能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_______(填選項字母)。
A.氧氣濃度保持不變 B.氣體總物質的量保持不變
C.平衡常數保持不變 D.氧氣和乙二醇的物質的量之比保持不變
(2)乙醛液相硝酸氧化法
乙醛液相硝酸氧化法是在催化劑的作用下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,該法與乙二醇氣相 催化氧化法相比明顯的缺點是__________________。(任寫一條)
(3)乙二醛電解氧化制備乙醛酸(OHC-COOH)的生產裝置如下圖所示,通電后,陽極產生的Cl2與乙二醛溶液反應生成乙醛酸,請寫出該反應的化學方程式_______________。
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【題目】某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,則下列說法正確的是( )
A. 圖中甲池為原電池裝置,Cu電極發(fā)生還原反應
B. 實驗過程中,甲池左側燒杯中NO3-的濃度不變
C. 若甲池中Ag電極質量增加5.4g時,乙池某電極析出1.6g金屬,則乙中的某鹽溶液可能是AgNO3溶液
D. 若用銅制U形物代替“鹽橋”,工作一段時間后取出U形物稱量,質量會減小
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【題目】表示阿伏伽德羅常數,下列判斷正確的是( )
A.在18中含有NA個氧原子
B.標準狀況下,22.4L空氣含有NA個單質分子
C.1 molCl2參加反應轉移電子數一定為2NA
D.含個的溶解于1L水中,的物質的量濃度為1mol/L
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【題目】對分子式為C3H8O的有機物進行儀器紅外光譜顯示有對稱甲基,羥基等基團;核磁共振氫譜有三個峰,峰面積之比為1:1:6,則該化合物的結構簡式為( )
A.CH3OCH2CH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2CH2OHD.C3H7OH
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【題目】向21.6 g 鐵粉和銅粉的混合物中加入1L 1 mol/L 硝酸溶液,充分反應,放出NO氣體且金屬有剩余。則反應后溶液中c(NO3) 可能為
A. 0.45 mol/L B. 0.6 mol/L C. 0.75 mol/L D. 0.9 mol/L
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【題目】將相同體積的硫酸鐵、硫酸鋅和硫酸鋁中的SO42-完全沉淀, 需消耗相同物質的量濃度的BaCl2溶液的體積比為3:2:1, 則硫酸鐵、硫酸鋅和硫酸鋁溶液的物質的量濃度之比為( )
A. 3∶2∶1 B. 3∶1∶3 C. 9∶3∶1 D. 3:6:1
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