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氫氣是一種清潔能源,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br />菁優(yōu)網(wǎng)
(1)氫能發(fā)展和推廣目前還面臨的國難有
氫氣的獲得困難,成本高;儲存和運輸困難(或使用安全等)
氫氣的獲得困難,成本高;儲存和運輸困難(或使用安全等)
。(寫出兩點)
(2)儲氫合金促進了氫能的推廣和使用,儲氫合金(M)的儲氫和脫氫機理模型如圖1所示:
①已知:常溫下αphase能自發(fā)地與H2反應(yīng)生成βphase(ΔS<0),反應(yīng)自發(fā)進行的原因是
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔS<0,則△G=ΔH-TΔS<0
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔS<0,則△G=ΔH-TΔS<0
。
②根據(jù)平衡移動原理判斷,有利于儲氫合金儲氫后釋放出氫氣的條件是
高溫、低壓
高溫、低壓
。(寫出兩點)
③文獻指出,儲氫合金表面氫化物的形成會阻礙儲氫合金吸附新的氫氣分子,若把儲氫合金制成納米顆粒,單位時間內(nèi)儲氫效率會大幅度提高,可能的原因是
減小粒子直徑之后接觸面積變大,吸附速率變快(或氫氣等量時表面的氫化物形成沒有大顆粒集中,對內(nèi)部金屬吸附氫氣的阻礙作用會變?nèi)趸蛭胶髷U散的距離變短,很快能達到飽和)等
減小粒子直徑之后接觸面積變大,吸附速率變快(或氫氣等量時表面的氫化物形成沒有大顆粒集中,對內(nèi)部金屬吸附氫氣的阻礙作用會變?nèi)趸蛭胶髷U散的距離變短,很快能達到飽和)等
。
④在容積恒定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ三個相同密閉容器中,分別放入ag的儲氫合金(M)和bmol氫氣發(fā)生反應(yīng),三個容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3(T1<T2<T3) 且恒定不變,在其他條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)均進行到1min時儲氫效率(η)是 η(T2)>η(T1)>η(T3),此時Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個容器中一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
,當(dāng)三個容器反應(yīng)都達到化學(xué)平衡時,H2轉(zhuǎn)化率最大的反應(yīng)溫度是
T1
T1
。
(3)利用有機物相互轉(zhuǎn)化也可實現(xiàn)儲氫和脫氫。乙苯與苯乙烯之間的可逆反應(yīng)實現(xiàn)脫氫和儲氫過程如圖2所示。
①在密閉容器中,維持體系總壓恒定,在溫度T℃時,物質(zhì)的量為nmol,體積為VL的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=
na
2
1
-
a
2
V
na
2
1
-
a
2
V
(Kc為濃度平衡常數(shù),計算結(jié)果用字母符號表示)。
②以上制氫過程也可以通過電解實現(xiàn)。電極使用多孔惰性電極,電解槽使用高分子電解質(zhì)膜(只允許H+通過)分開,則陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
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。

【答案】氫氣的獲得困難,成本高;儲存和運輸困難(或使用安全等);該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔS<0,則△G=ΔH-TΔS<0;高溫、低壓;減小粒子直徑之后接觸面積變大,吸附速率變快(或氫氣等量時表面的氫化物形成沒有大顆粒集中,對內(nèi)部金屬吸附氫氣的阻礙作用會變?nèi)趸蛭胶髷U散的距離變短,很快能達到飽和)等;Ⅲ;T1
na
2
1
-
a
2
V
;菁優(yōu)網(wǎng)
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/28 8:0:9組卷:18引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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