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1.氢气是未来最理想的能源,科学家已研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O$\frac{\underline{\;激光\;}}{TiO_{2}}$2H2↑+O2↑.试回答下列问题:
(1)分解海水的反应属于吸热反应(填“放热”或“吸热”).
(2)燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,是一种很有前途的能源利用方式.某种氢氧燃料电池是用20%KOH溶液作电解质,正极反应为:O2+4e-+2H2O═4OH-,则电池供电的负极反应为:2H2+4OH--4e-═4H2O(或H2+2OH--2e-═2H2O).供电过程中,溶液的PH减小(填“增大”或“减小”)
(3)科学家最近研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:NaHCO3+H2 $?_{释氢}^{储氢}$HCOONa+H2O下列有关说法正确的是C.
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.储氢过程中,NaHCO3被氧化
C.NaHCO3具有离子键和共价键
D.释氢过程中,每消耗0.1mol H2O放出2.24L的H2

分析 (1)水在催化剂和激光条件下分解,吸收能量;
(2)氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置,工作时,通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应;
(3)A.储氢释氢是化学变化,化学变化中一定伴随能量变化;
B.储氢过程中C元素的化合价由+4降低为+2;
C.NaHCO3晶体中HCO3-中含有共价键,HCOONa晶体中HCOO-中含有共价键;
D.气体体积与温度和压强有关.

解答 解:(1)水在催化剂和激光条件下分解,吸收能量,为吸热反应,故答案为:吸热;
(2)负极通入氢气,氢气被氧化,电极方程式为2H2+4OH--4e-═4H2O(或H2+2OH--2e-═2H2O),总反应为2H2+O2═2H2O,电解质溶液体积增大,氢氧化钠浓度减小,则pH减小,
故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O(或H2+2OH--2e-═2H2O);减小;
(3)A.储氢、释氢过程都是化学变化,伴随之化学键的断裂和形成,则化学变化中一定伴随能量变化,故A错误;
B.储氢过程中C元素的化合价由+4降低为+2,NaHCO3被还原,故B错误;
C.NaHCO3晶体是离子晶体,由Na+与HCO3-构成,HCO3-中含有共价键,HCOONa晶体是离子晶体,由Na+与HCOO-构成,HCOO-中含有共价键,故C正确;
D.释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出0.1mol的H2,只有在标准状况下0.1mol的H2为2.24L,该题未指明在标准状况下,所以0.1mol的H2不一定为2.24L,故D错误.
故答案为:C.

点评 本题以储氢方法为载体考查了氧化还原反应、化学反应中能量变化、化学键、气体摩尔体积的应用条件等,为高频考点,题目综合性较强,平时注意基础知识的全面掌握,题目难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列做法正确的是(  )
A.为了使火腿肠颜色更鲜红,可多加一些亚硝酸钠
B.为了使婴儿对食品有浓厚兴趣,我们可以在婴儿食品中加少量着色剂
C.食盐加碘是防止人体缺碘而加的营养强化剂,能预防地方性甲状腺肿
D.味精能增加食品的鲜味,促进食欲,炒菜时应该多放一点

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成某配位化合物X,其原子个数比为14:4:5:1:1.其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍,E元素原子的电子排布为(n-1)dn+6ns1,回答下列问题.
(1)该配位化合物X的化学式为[Cu(NH34]SO4•H2O.
(2)元素B、C、D的第一电离能由小到大排列顺序为S<O<N.(用元素符号表示)
(3)D元素原子的最外层电子轨道表示式为
(4)C元素可与A元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1:1和1:2,两种化合物可任意比互溶,解释其主要原因为H2O与H2O2之间形成氢键.
(5)A元素与E元素可形成一种红色离子化合物Y,其原子个数比为1:1,该化合物Y可与稀硝酸反应,生成一种蓝色溶液和两种无色气体(其中一种为A元素的单质),写出该反应的化学方程式6CuH+16HNO3=6Cu(NO32+3H2↑+4NO↑+8H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.碳及其化合物在工业生产中有广泛的用途.回答下列问题:
(1)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2的产率的是AD;(填序号)
A.升高温度   B.增加碳的用量   C.加入催化剂  D.用CO吸收剂除去CO
(2)又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1,则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的△H=-41.2kJ/mol;
(3)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16mol分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
t/min2479
n(H2O)/mol0.120.110.100.10
①其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)<v(正) (填“>”、“<”、“=”)
②该温度下此反应的平衡常数K=0.36;
③其他条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡时CO的体积分数不变(填“增大”、“减小”、“不变”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.已知氨基甲酸铵发生的水解反应为:NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O,某研究小组得到c(NH2COO-)随时间变化曲线如图所示.下列有关说法一定正确的是(  )
A.对比①与③,可知浓度越大水解速率越快
B.对比①与②,可知温度越高水解速率越快
C.加水稀释,平衡向正反应方向移动,K值增大
D.氨基甲酸铵在碱性条件下比在酸性条件下水解程度大

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示.
化学反应平衡
常数
温度/℃
500700800
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)K12.50.340.15
②H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)K21.01.702.52
③3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)K3
请回答下列问题:
(1)反应②是吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=K1•K2(用K1、K2表示).
(3)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol•L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v>v(填“>”、“=”或“<”).
(4)反应①按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示.
下列说法正确的是C(填序号).
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c),K(b)=K(d)
(5)新型高效的甲醇燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH3OH和O2
某研究小组将两个甲醇燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图2所示.回答下列问题:

乙燃料电池的负极反应式为2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

13.苯乙烯(C8H8)是生产各种塑料的重要单体,其制备原理是:
C8H10 (g)(乙苯)?C8H8 (g)(苯乙烯)+H2(g),
实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应),如图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系.下列说法正确的是(  )
A.a点转化率为75%,若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯,则平衡常数为2.25
B.b点转化率为50%,则混合气体中苯乙烯的体积分数为$\frac{1}{19}$
C.恒容时加入稀释剂能减小C8H10 (g)平衡转化率
D.b点和c点温度和压强相同,所以反应速率也相等

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.已知NO2转化为N2O4的反应是放热反应且是可逆反应:2NO2(g)?N2O4(g).如图1所示,烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体,中间用止水夹K夹紧,烧杯甲、乙分别盛放100mL冷水和热水.

(1)图1中B瓶中气体颜色更深?(填“A”或“B”).请比较平衡时反应速率:A瓶<B瓶;(填“>”“<”或“=”)
(2)在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如上图2所示.请比较图2中A、B两点混合气体的平均相对分子质量:A点<B点.(填“>”“<”或“=”)
(3)平衡常数定义为一定条件下,可逆反应平衡时产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积比. 即aA(g)+bB(g)?pC(g)+qD(g)中K=$\frac{{c}^{a}(A)•{c}^{b}(B)}{{c}^{p}(C)•{c}^{q}(D)}$
如:N2(g)+3H2 (g)?2NH3 (g)的平衡常数表示式K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{5}({H}_{2})}$
①2NO2(g)?N2O4(g)的平衡常数表达式K=$\frac{c({N}_{2}{O}_{4})}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$
②平衡常数K的具体值会随温度而改变.请比较上图2中A点和B点所对应的平衡常数数值.A点<B点(填“>”“<”或“=”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列实验操作中,正确的是(  )
A.利用过滤分离溶液和胶体
B.用渗析法可以除去溶液中的胶体粒子
C.向氢氧化钠溶液中边滴加饱和FeCl3溶液边振荡制备Fe(OH)3胶体
D.向Fe(OH)3胶体中加入足量稀盐酸后,依然有丁达尔效应

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同步练习册答案