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15.合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸收氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用.
(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比(H/M).在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy,氫化反應方程式為:zMHx(s)+H2(g)═zMHy(s)△H 1(Ⅰ);在B點,氫化反應結束,進一步增大氫氣壓強,H/M幾乎不變.反應(Ⅰ)中z=$\frac{2}{y-x}$(用含x和y的代數式表示).
溫度為T1時,2g某合金4min內吸收氫氣240mL,吸氫速率v=30mL•g-1•min-1.反應的焓變△H<0(填“>”“<”或“=”).
(2)η表示單位質量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,η(T1)>η(T2)(填“>”“<”或“=”).當反應(Ⅰ)處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達到平衡后反應(Ⅰ)可能處于圖中的c點(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過加熱或減壓的方釋放氫氣.

分析 (1)zMHx(s)+H2(g)?zMHy(s)中遵循質量守恒定律,則反應前后H原子個數相同;吸氫速率v=$\frac{\frac{240ml}{2g}}{4min}$;由圖可知,相同氫原子與金屬原子的個數比時,T2溫度高,對應的平衡時氫氣的壓強大,則升高溫度,平衡逆向移動;
(2)T2溫度高,對應的平衡時氫氣的壓強大,則升高溫度,平衡逆向移動,則該反應為放熱反應,低溫下有利于吸收氫;當反應(Ⅰ)處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,因溫度不變,K不變,則平衡時氫原子與金屬原子的個數比增大,平衡點在曲線AB上;釋放氫氣即為平衡逆向移動,結合該反應為放熱反應、氣體體積減小的反應特點解答;

解答 解:(1)zMHx(s)+H2(g)?zMHy(s)中遵循質量守恒定律,則反應前后H原子個數相同,則zx+2=zy,解得z=$\frac{2}{y-x}$;吸氫速率v=$\frac{\frac{240ml}{2g}}{4min}$=30mL•g-1•min-1;由圖可知,相同氫原子與金屬原子的個數比時,T2溫度高,對應的平衡時氫氣的壓強大,則升高溫度,平衡逆向移動,可知正反應△H<0,
故答案為:$\frac{2}{y-x}$;30;<;
(2)T2溫度高,對應的平衡時氫氣的壓強大,則升高溫度,平衡逆向移動,則該反應為放熱反應,低溫下有利于吸收氫,T1<T2時,則η(T1)>η(T2);當反應(Ⅰ)處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,因溫度不變,K不變,平衡時氫原子與金屬原子的個數比增大,平衡點在曲線AB上,則達到平衡后反應(Ⅰ)可能處于圖中的c點;釋放氫氣即為平衡逆向移動,因該反應為放熱反應、氣體體積減小的反應,則該貯氫合金可通過加熱或減壓的方式釋放氫氣,
故答案為:>;c;加熱;減壓;

點評 本題涉及化學平衡、化學反應速率及圖象分析,把握平衡移動的影響因素、圖象中縱橫坐標的含義為解答的關鍵,(2)為解答的難點,側重分析與應用能力的綜合考查,題目難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.用NA表示阿伏伽德羅常數的值,下列判斷正確的是(  )
A.18H2O含有的氫原子數目為NA
B.1molFe與足量鹽酸反應失去的電子數為3NA
C.標準狀況下,22.4L等物質的量的CO2和O2混合氣體中含有氧原子數為2NA
D.2mol•L-1NaCl溶液中含有Na+個數為2NA

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.在10℃和4105Pa條件下,當反應aA(g)?dD(g)+eE(g)達到平衡后,維持溫度不變,改變壓強,容積可變,測得D的濃度變化如下:
壓強(Pa)4×1056×10510×10520×105
D的濃度(mol/L)0.0850.1260.2000.440
(1)壓強從4105Pa增加到6105Pa時,平衡向逆反應方向移動(填:正、逆),a<d+e(填:大于、小于、等于).
(2)壓強從10105Pa增加到20105Pa時,平衡向正(填正、逆)反應方向移動,此時平衡中E狀態(tài)不能為氣體(填:不能、能);a>d(填:大于、小于、等于).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.原電池和電解池都能實現(xiàn)能量的置換.回答下列問題:
(1)可將化學能轉化為電能是甲池;
(2)下列反應能設計成原電池的是:①
①2FeCl3+Fe═3FeCl2.Com]
②AlCl3+3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4Cl
③NaOH+HCl═NaC1+H2O
(3)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式為:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
(4)如圖裝置當閉合電鍵時,電表顯示有電流通過.則Pt極的電極反應式:2H2O-4e-=O2↑+4H+; 當甲中產生0.1mol氣體時,乙中析出銅的質量應為6.4 g.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.按要求書寫下列化學方程式:
(1)丙烯的加聚
(2)1,3-丁二烯與等物質的量的單質溴在60℃時發(fā)生1,4-加成CH2=CH-CH=CH2+Br2→CH2Br-CH=CH-CH2Br
(3)甲苯制備TNT
(4)1,2-二溴乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱:方程式為CH2BrCH2Br+2NaOH$\stackrel{△}{→}$CH2OHCH2OH+2NaBr
(5)乙醛的銀鏡反應CH3CHO+2Ag(NH32OH$→_{△}^{水浴}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(6)乙二醇和乙二酸脫水成六元環(huán)的酯HOCH2CH2OH+HOOCCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$+2H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.下列有關說法中,正確的是( 。
A.乙醇和乙醚互為同分異構體
B.干餾煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
C.乙醇和乙酸之間能發(fā)生酯化反應,酯化反應和皂化反應互為逆反應
D.在酸性條件下,蔗糖水解的化學方程式為 C12H22O11+H2O→2C6H12O6(葡萄糖)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.1L 0.1mol/L的AgNO3溶液在以Ag作陽極,F(xiàn)e作陰極的電解槽中電解,當陰極上增重2.16g時,下列判斷正確的是( 。
A.電解質AgNO3溶液的濃度變?yōu)?.08mol/L
B.陽極上產生112mLO2(標況)
C.轉移1.204×1022個電子
D.反應中有0.01mol的Ag被氧化

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

4.將500mL pH=5的硫酸銅溶液(足量)用惰性電極電解一段時間,溶液pH變?yōu)?,若使溶液的濃度、pH與電解前相同,可采取的方法是(  )
A.向溶液中加入0.245g Cu(OH)2B.向溶液中加入0.31gCuCO3
C.向溶液中加入0.0025 molH2SO4D.向溶液中加入0.2gCuO

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列說法不正確的是( 。
A.甲裝置可以用于比較Fe3+、I2、Cl2的氧化性強弱
B.乙裝置中打開分液漏斗活塞,水不能順利流下,說明該裝置氣密性良好
C.丙裝置中若向Ba(OH)2溶液中逐滴加入硫酸溶液直至過量,燈光會由亮變暗至熄滅后又逐漸變亮
D.丁裝置不能用于吸收HCl氣體及防倒吸

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