氢气是一种理想的“绿色能源”,对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用;利用氢能需要选择合适的储氢材料.目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等.Ⅰ.脱
氢气是一种理想的“绿色能源”,对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用;利用氢能需要选择合适的储氢材料.目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等.
Ⅰ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l)
①该反应自发进行的条件是___(填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述不能说明此反应达到平衡状态的是___.
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2参加反应的同时有3mol H-H键生成
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6CO2的浓度随时间的变化.
Ⅱ.(1)已知:
Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H═-74.5kJ•mol-1
Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H═-64.4kJ•mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H═___ kJ•mol-1
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2═MgH2+2Al+3H2↑.
反应中每转移3mol电子时,产生的H2在标准状况下的体积为___L.
(3)镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5(s)+3H2(g)⇌LaNi5H6(s)△H<0,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是___(填字母编号).
a.增加LaNi5H6(s)的量
b.升高温度
c.减小压强
d.使用催化剂
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol•L-1,平衡时苯的浓度为b mol•L-1,该反应的平衡常数K=___(用含a、b的代数式表示).
②一定条件下,如图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物).
A是电源的___极(填“正”或“负”);电解过程中产生的气体F为___(填化学式):电极D上发生的电极反应为___.