据新华社2009年5月9日电, 国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,会上通过了我国2009年将投入大量资金发展新能源汽车,支持节能、环保、安全等关键技术开发,为我国社会经济可持续发展打下良好基础,为今后改善环境、提升民众的生活质量具有极为重要的意义。请回答下列问题:
(1)氢能是理想的清洁能源,也是氢氧燃料电池的必不可少的物质。请回答下列问题。
①下列说法不正确的是 。
A.太阳光催化分解水制氢比电解水制氢更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池负极电极反应相同
D.氢氧燃料电池正极获得8mol电子,负极需要8g气体
②利用MnFe2O4为催化剂,通过两步反应使水分解制氢气,第一步反反应为:
MnFe2O4MnFe2O4-X+(X/2)O2
则第二步反应的化学方程式为 (条件不写)。
③一种新能源汽车,使用了以碳纳米管为储氢介质的燃料电池,电池原理如右图,该电池的电解质为6mol/LKOH溶液,下列说法不正确的是 。
A.放电过程中整个体系内KOH浓度不变
B.放电时负极附近pH减小
C.放电时电池正极的电极反应为:NiO(OH)+H2O+e—=Ni(OH)2+OH—
D.放电时,电池反应为2H2+O2→2H2O
(2)热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量(燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态),下表是几种物质在常温常压下的热值数据。已知:管道煤气(47g/m3H2、625g/m3CO)价格为1.00元/m3,天然气(714g/m3CH4)的价格为2.50元/m3。
物质 |
H2 |
CO |
CH4 |
热值/kJ·g–1 |
143 |
10 |
56 |
①根据以上热值数据, 是最理想的燃料。
②家庭使用管道煤气和天然气, 更经济合算。
③表示CO燃烧热的热化学方程式为 。
在10 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答:
(1)该反应为(填“吸热”或“放热” )反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是(填字母)。
a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10 mol充入该容器中,达到平衡后,测得c(CO) =" 0.0080" mol/L ,则CO2的转化率为。
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为℃。
将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_____________。
又已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44.0kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。
(1)火箭常用N2H4作燃料,N2O4作氧化剂。已知:
N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g)△H = +67.7 kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g)=N2(g) + 2H2O(g)△H =-534.0 kJ·mol-1
NO2(g)1/2N2O4(g)△H =-26.35 kJ·mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:。
(2)联氨——空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的氢氧化钾溶液。该电池放电时,正极的电极反应式为 。
(3)在300℃时,改变起始反应物中氢气的物质的量对反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)△H<0的影响如图所示。
①请在图中画出400℃时对应的图像。
②在a、b、c三点中,H2 的转化率最高的是 (填字母)。
(4)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
若在标准状况下有NO、NO2的混合气体(不考虑N2O4)恰好与50mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液反应完全,且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比为4:1,则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?(请写出计算过程)
PTT是近几年来迅速发展起来的新型热塑性聚酯材料,具有优异性能,能作为工程塑料、纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。其合成路线可设计为:
其中A、B、C均为链状化合物,A能发生银镜反应,C中不含甲基,1mol C可与足量钠反应生成22.4 L H2(标准状况)。请回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为,B的结构简式为。
(2)由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为,反应类型为。
(3)分子式为C4H6O、与A互为同系物的同分异构体有种。
(4)请补充完整下列以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH
的合成路线流程图(须注明反应条件)。
下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知: A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
(1)D的化学式为;F的电子式为。
(2)A与B生成D的反应在工业上是生产的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为。
(4)B和C反应的化学方程式为。
(5)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子
方程式。