题目内容
【题目】氢气是一种清洁能源，氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
（1）工业上制取
有多种方法，如：
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时，初始反应的生成物为和
，其物质的量之比为4：1，则该反应的热化学方程式为________。
（2）镧镍合金是一种良好的储氢材料，向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应：
。的平衡转化率与其初始充入物质的量
、反应温度
的关系如左图所示；一定温度下，容器内的压强
随时间
的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为
________
填“
”“
”或“
”
，理由是________。
③若保持温度不变，在
时刻将容器的容积压缩至原来的一半，并在
时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为________离子交换膜
填“阴”或“阳”，负极的电极反应式为________。
（3）储氢还可以借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：
。在某温度下，向容积为2L的恒容容器中加入
环己烷，平衡时体系中压强为
，苯的物质的量为
，则平衡常数
________用含a、b、p的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压
物质的量分数
【答案】
该可逆反应正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小 
阴 
【解析】
（1）依据盖斯定律：
即可解答；
（2）根据影响平衡常数的因素和图像分析解答。
（1）依据盖斯定律：得到目标方程式：，则△H=
=
，故答案为：△H=+165.0kJ/mol；
(2) ①该反应的平衡常数
，温度不变时平衡常数不变，即平衡时
不变，故起始时充入的
量越大，平衡转化率越高，故投入量,答案：；
②该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，而
，该反应平衡常数的大小关系为
，故答案为：；该可逆反应正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小；
③若保持温度不变，在
时刻将容器的容积压缩至原来的一半，压缩容积增大压强，压缩后压强变为时的2倍，并在
时刻达到平衡，温度不变，平衡常数不变，故H
的平衡压强不变，图像为：
，故答案为答案：
；
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为阴离子交换膜，允许
从正极移动到负极与
放电产生的氢离子结合形成水，负极的电极反应式为：，故答案为：阴；；
（3）由题意建立如下三段式：
用平衡分压代替平衡浓度计算，分压
总压
物质的量分数，则
，故答案为：。
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