Question

【題目】合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，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(guò)程如圖所示，縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)（p），橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比（H/M）。在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強(qiáng)的增大，H/M逐慚增大；在AB段，MH與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy，氫化反應(yīng)方程式為：zMHx(s)+H2(g)zMHy(s) △H1(I)；B點(diǎn)，氫化反應(yīng)結(jié)束，進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng)，H/M幾乎不變。

反應(yīng)(I)的焓變△HⅠ_______0（填“>”“<”或“=”）。

反應(yīng)(I)中z=___________（用含x和y的代數(shù)式表示）。

溫度為T1時(shí)，2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL，吸氫速率v=________mLg1min1。

（2）當(dāng)反應(yīng)(I)處于圖中a點(diǎn)時(shí)，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達(dá)到平衡后反應(yīng)(I)可能處于圖中的_______點(diǎn)（填“b”“c”或“d”），該貯氫合金可通過(guò)______或_______的方式釋放氫氣。η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時(shí)，η(T1)___ _______η(T2)（填“>”“<”或“=”）。

Answer 1

【答案】（10分）

（1）<（1分）； 2/(y—x) （2分）；30（2分）

（2）c（2分）；加熱（1分） 減壓（1分）；>（1分）

【解析】

試題分析：

（1） 氫化反應(yīng)方程式為zMHx(s)+H2(g)zMHy(s),根據(jù)氫原子守恒可得zx+2=zy，解得z=2/(y—x)；吸氫速率v=240mL÷2g÷4min=30 mLg-1min-1；因?yàn)門1<T2，T2時(shí)氫氣的壓強(qiáng)大，說(shuō)明升溫向生成氫氣的方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則△H(Ⅰ)< 0。

（2）處于圖中a點(diǎn)時(shí)，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，氫氣壓強(qiáng)的增大，H/M逐慚增大，即a在AB段，加入的少量氫氣反應(yīng)生成固體，壓強(qiáng)不變，所以恒容體系中加入少量氫氣后應(yīng)為c點(diǎn)；根據(jù)平衡移動(dòng)原理，可以通過(guò)加熱，使溫度升高或減小壓強(qiáng)使平衡向左移動(dòng)，釋放氫氣；根據(jù)圖像可知，橫坐標(biāo)相同，即氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比相同時(shí)，T2時(shí)氫氣的壓強(qiáng)大，說(shuō)明T2時(shí)吸氫量少，則η（T1）>η（T2）。