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)以甲烷为原料可制得氢气。图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量(KJ)变化示意图,写出该反应的热化学方程式_______________(△H用E1、E2、E3表示)。

(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<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1 mol 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)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-FeO42-+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42-,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。

①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在__________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_____________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,分析N点c( Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________。

(5)在容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2,发生CO ( g ) + 2H2 ( g )CH3OH ( g ) △H<0, CO 的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示,当达到平衡状态A 时,容器的体积为1 L。若反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)= L。

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