问题标题:
氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节.回答下列问题:(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是___(至少答出两点).但是氢气直接燃烧的能量转换率远低
问题描述:
氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节.回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是___(至少答出两点).但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:___.
(2)氢气可用于制备H2O2.已知:H2(g)+A(l)=B(l)△H1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)△H2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的△H___0(填“>”、“<”或“=”).
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)=MHx+2y(s)△H<0达到化学平衡.下列有关叙述正确的是___.
a.容器内气体压强保持不变 b.吸收y mol H2只需1mol MHx
c.若降温,该反应的平衡常数增大 d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为___.
(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源.电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH-
黎宪林回答:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点有污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等;碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,
故答案为:污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高;H2+2OH--2e-=2H2O;
(2)①H2(g)+A(l)=B(l)△H1,②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)△H2,两反应的△S<0,根据△G=△H-T△S,因为均为两反应自发反应,因此△H均小于0,将①+②得:H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的△H=△H1+△H2<0,
故答案为:<;
(3)MHx(s)+yH2(g)⇌MHx+2y(s)△H<0,该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,a.平衡时气体的物质的量不变,容器内气体压强保持不变,正确;b.该反应为可逆反应,不能完全转化,吸收ymolH2需大于1molMHx,错误;c.若降温,平衡正向移动,该反应的平衡常数增大,正确;d.若向容器内通入少量氢气,相当于增大压强,平衡正向移动,则v(放氢)<v(吸氢),错误;
故答案为:ac;
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是将光能转化为化学能,
故答案为:将光能转化为化学能;
(5)氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低,
故答案为:防止Na2FeO4与H2反应使产率降低.
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