目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。
(1)已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) △H1=-74.5 kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2 =-64.4 kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3,则△H3 = kJ·mol-1。
(2)工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一,一种氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为 。
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时,产生的H2在标准状况下的体积为 L。
(4)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:
①下图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知,下列说法正确的是 (填字母)。
a.25℃时,纯铝与水不反应
b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气
c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大
②下图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中可知,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式)。
(5)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K= 。
②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为 。
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4质量分数为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为_______________________极;
②电极b上发生的电极反应为________________________;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为__________L;
④电极c的质量变化是_________g;
⑤电解前后各溶液的pH是否发生变化:
甲溶液___________________________;
乙溶液___________________________;
丙溶液___________________________;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么? _______________________________。
请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②:①打开K2,闭合K1。A极现象________,B极的电极反应式为______________________。
②打开K1,闭合K2。A极可观察到的现象是__________________________。
(2)根据图2回答③④:③电解反应的离子方程式为___________________。
④实验完成后,铜电极增重ag,石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2OH2CO3
HCO3-+ H+,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
c(HCO3-) ∶c(H2CO3) |
1.0 |
17.8 |
20.0 |
22.4 |
pH |
6.10 |
7.35 |
7.40 |
7.45 |
试回答:
①正常人体血液中,HCO3-的水解程度________电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”);
②人体血液酸中毒时,可注射________(填选项)缓解;
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中,c(H2CO3)________c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
④等浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中各离子浓度大小顺序为____________________。
(2) ①已知25 ℃时, CO32-水解反应的平衡常数(即水解常数)Kh==2×10-4 mol·L-1,则HCO3-的电离平衡常数是Ka2=________,当溶液中c(HCO3-)︰c( CO32-)=2︰1时,溶液的pH=________;
②0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=________[用 c(HCO)、 c(H2CO3)的关系式表示]。
(1)某同学以H2O2分解为例,探究浓度与溶液酸碱性对反应速率的影响。常温下,按照如表所示的方案完成实验。
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
|
a |
50 mL 5% H2O2溶液 |
1 mL 0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 |
|
b |
50 mL 5% H2O2溶液 |
少量浓盐酸 |
1 mL 0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 |
c |
50 mL 5% H2O2溶液 |
少量浓 NaOH溶液 |
1 mL 0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 |
d |
50 mL 5% H2O2溶液 |
MnO2 |
①测得实验a、b、c中生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。
由该图能够得出的实验结论是__________________________。
②测得实验d在标准状况下放出氧气的体积随时间变化的关系如图2所示。解释反应速率变化的原因:_______________________________。
(2)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 ,
①反应的平衡常数表达式K=________ ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为________。
图3
②如图3所示,上面反应在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1________T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
在100 ℃时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
c(N2O4)/mol·L-1 |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
c(NO2)/mol·L-1 |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为________;从表中分析:c1________c2,c3________c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol·L-1·s-1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A.扩大容器的容积
B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2
D.再充入一定量的He
(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为________。