发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质,其储氢容量可达17.6% (质量分数)。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下:
2NH3(g) N2 (g) + 3H2(g) ΔH =" +92.4" kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)氨气自发分解的反应条件是 。(填“高温”、“低温”或“任何条件下”)
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =" -" 483.6 kJ·mol-1
NH3(l)NH3(g) ΔH =" +23.4" kJ·mol-1
则,反应4NH3(l)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的ΔH = 。
(3)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下,氨气分解反应的活化能最大的是 (填写催化剂的化学式)。
②恒温(T1)恒容时,用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气,并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线(见图2)。请在图2中画出:在温度为T1,Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) 随t变化的总趋势曲线(标注Ru-T1)。
③如果将反应温度提高到T2,请在图2中再添加一条Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) ~ t的总趋势曲线(标注Ru-T2)
(4)用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是 。(已知:液氨中2NH3(l) NH2- + NH4+)
在一定条件下,向下图容器中加入一定量的A和B,发生反应:mA+nB⇌pC达到平衡。
(1)若A、B、C都是气体,增加砝码,A的转化率增大,则m+np(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若m=p、A、C是气体,加入B活塞位置和C的浓度不变,则B为态。
(3)若A、C是气体,而且m+n=p,减少砝码,平衡发生移动,则平衡是向反应方向移动。
(4)设正反应是吸热反应,达平衡时C的质量:绝热容器(填“>”、“<”“=”)传热容器。
根据下图两个装置回答:
(1)甲图是盐桥电池,①Cu是极,溶液a是,(写化学式);②负极的电极反应为;③盐桥中Cl—移向,盐桥起的作用是。
(2)乙图是电解池。①若e是食盐水,则d极产物是 (写化学式),c极附近滴入酚酞显色。②若用该装置精炼铜,d极材料是,e是(写化学式)溶液。
某Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质。现通过下列生产过程,从该样品中提纯Al2O3,并回收铁红。流程如下:
(1)操作①是_______,在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有______________。
(2)试剂①是_________,该反应的离子方程式是__________________________。
(3)固体①加入适量稀盐酸,可能发生的反应有:__________________________(用离子方程式表达)。
(4)溶液③中铁元素的存在形式是__________________,如何用实验证明:_______________。
(5)溶液③中通入某气体,该气体可以是__________(任写一种的化学式),红褐色固体制得铁红的化学方程式是__________________________________。
填空题
(1)金属钙在一定条件下可以与氢气化合生成CaH2(白色固体)。将该白色固体加入滴有酚酞的蒸馏水中,可以观察到有气泡生成,溶液变红。请根据以上事实书写CaH2与水反应的化学方程式_____________________________________。
(2)实验室可用MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O制备氯气,请回答以下问题:
①该反应的还原剂是,氧化剂与还原剂的物质的量比是______________。被氧化的元素是_______________,还原产物是。
②若反应中转移了NA个电子,则生成的Cl2在标准状况下的体积是。
③实验室用12.00 mol/L盐酸配制100mL 1 mol/L 盐酸,需要的玻璃仪器除了烧杯、量筒、玻璃棒,还有____________。若定容时俯视刻度线,则配得溶液的浓度___________(填“偏高”,“偏低”,“不变”)。
(1)某兴趣小组利用如图所示装置进行实验。
闭合K1,U形管内除电极上有气泡外,还可观察到的现象是;在A注射器收集到的气体是,阳极电极反应式为。当电路中转移0.001mol电子时,B注射器最多可以收集到气体mL(折算为标准状况)。
(2)某兴趣小组利用如图所示装置进行实验,对钢铁的电化学腐蚀原理进行探究。
①首先向锥形瓶内加入铁粉和碳粉的混合物、氯化钠溶液,半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面,这现象说明,在中性条件下发生腐蚀,请写出该反应的电极反应方程式
负极:正极:
②清洗锥形瓶后,重新加入铁粉和碳粉的混合物,加入1mol/L醋酸溶液,半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面,这一现象说明,前半分钟腐蚀占优势,请写出这时正极主要的电极反应方程式,5分钟后发现U型管内右侧液面高过左侧液面,此时腐蚀占据优势,请写出此时正极的电极反应方程式。