氫氣是一種清潔高效的新型能源,如何經(jīng)濟實用的制取氫氣成為重要課題。
Ⅰ.氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)質(zhì)的小分子儲氫載體,且安全、易儲運,可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣:
方法一:氨熱分解法制氫氣。
相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù) |
化學(xué)鍵 |
N=N |
H-H |
N-H |
鍵能E/(kJ/mol) |
946 |
436 |
391 |
(1)反應(yīng)2NH
3(g)?N
2(g)+3H
2(g)ΔH=
+92
+92
kJ/mol。
(2)已知反應(yīng)的ΔS=0.2kJ/mol,在下列哪些溫度下,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?
CD
CD
(填標(biāo)號)。
A.25℃
B.125℃
C.225℃
D.325℃
(3)298K時,1gH
2燃燒生成H
2O(g)放熱121kJ,1molH
2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,表示H
2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(l)△H=-286kJ?mol
-1H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(l)△H=-286kJ?mol
-1。
方法二:氨電解法制氫氣。
利用電解原理,將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示:
(4)電解過程中OH
-的移動方向為
從右往左
從右往左
(填“從左往右”或“從右往左)。
(5)陽極的電極反應(yīng)式為
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
。
Ⅱ.H
2S可用于高效制取氫氣,發(fā)生的反應(yīng)為2H
2S(g)?S
2(g)+2H
2(g)。若起始時容器中只有H
2S,平衡時三種物質(zhì)的物質(zhì)的量與裂解溫度的關(guān)系如圖。
(6)圖中曲線Z表示的物質(zhì)是
S2
S2
(填化學(xué)式)。
(7)C點時H
2S的轉(zhuǎn)化率為
66.7
66.7
%(保留一位小數(shù))。
(8)A點時,設(shè)容器內(nèi)的總壓為pPa,則平衡常數(shù)K
p=
0.2p
0.2p
Pa(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。