2.氫能是一種重要能源,氫氣的制備與儲存是研究熱點。
(1)甲醇水蒸氣催化重整是當前制取清潔能源氫氣的主要方法,其原理為:CH
3OH(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+3H
2(g)ΔH
該反應歷程如下,寫出決速步的化學方程式
。
?
(2)(單選)C
60可用作儲氫材料。繼C
60后,科學家又合成了Si
60、N
60,它們的結構相似,下列有關說法正確的是
。
A.C
60、Si
60、N
60都屬于共價晶體
B.C
60、Si
60、N
60分子內(nèi)共用電子對數(shù)目相同
C.N
60結構中只存在σ鍵,而C
60結構中既有σ鍵又有π鍵
D.已知金剛石中C-C鍵長154pm,C
60中C-C鍵長140~145pm,故C
60熔點高于金剛石
鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一,其晶胞結構如圖所示。
?
(3)距離Mg原子最近的Fe原子個數(shù)是
。
(4)若該晶胞的晶胞邊長為dnm,則該合金的密度為
g?cm
-3。(不用化簡)
(5)若該晶體儲氫時,H
2分子在晶胞的體心和棱心位置,則含Mg48g的該儲氫合金可儲存標準狀況下H
2的體積約為
L。
(6)(雙選)科學家發(fā)明了一種新型Zn-CO
2水介質(zhì)電池,可將CO
2轉化為儲氫物質(zhì)甲酸。電池示意圖如圖,電極為金屬鋅和選擇性催化材料。下列說法錯誤的是
。
A.電解質(zhì)溶液的作用是讓電子在電池內(nèi)通過,形成閉合的回路
B.充電時,陰極反應為Zn(OH)
42-+2e
-═Zn+4OH
-C.放電時,生成1molHCOOH,轉移電子數(shù)為2N
A個
D.放電時,正極溶液中pH降低
鑭鎳合金是一種良好的儲氫材料,向體積恒定的密閉容器中充入氫氣發(fā)生如下反應:
LaNi
5(s)+3H
2(g)?LaNi
5H
6(s)ΔH<0
H
2的平衡轉化率與其初始充入物質(zhì)的量(n)、反應溫度(T)的關系如圖所示;一定溫度下,容器內(nèi)的壓強(p)隨時間(t)的變化關系如圖所示。
?
(7)左圖中H
2初始充入量由大到小的是
。
(8)若保持溫度不變,在t
6時刻將容器的容積壓縮至原來的一半,并在t
9時刻達到平衡。請在右圖中畫出相應的變化曲線。