氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是
污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高
污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高
(至少答出兩點)。
但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式:H2+2OH--2e-=2H2O
H2+2OH--2e-=2H2O
。
(2)氫氣可用于制備H2O2.已知:
H2(g)+A(l)═B(l)△H1
O2(g)+B(l)═A(l)+H2O2(l)△H2
其中A、B為有機物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+O2(g)═H2O2(l)的△H=<
<
0(填“>”“<”或“=”)
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)?MHx+2y(s)△H<0達到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是ac
ac
a.容器內(nèi)氣體壓強保持不變
b.吸收ymol H2只需1mol MHx
c.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
。
(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42-,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
①電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陰極室
陰極室
(填“陰極室”或“陽極室”)。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低
防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低
。
③c( Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)
M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)
。