Question

【题目】氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表（表中t2 > t1）:

反应时间/min	0	t1	t2
n(CO)/mol	1.20	0.80	0.80

①反应在t1min内的平均速率：v(H2)＝____mol·L－1·min－1。

②t2时刻，该反应的正反应速率___逆反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。

①该电池供电时，____能转化为____能。

②写出该电池供电时的总反应方程式________。

③电极b上发生______反应（“氧化”或“还原”）。

④在外电路中，电子流动的方向为________。

（3）镁铝合金（Mg17Al10）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al10＋17H2＝17MgH2＋10Al。得到的混合物Y（17MgH2＋10Al）在一定条件下可释放出氢气。

①镁铝合金的熔点比金属镁的熔点______。（填“高”或“低”）

②在6.0 mol·L-1 HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al10完全吸氢后得到的混合物Y与足量上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为______。

Answer 1

【答案】0.2/t1 等于 化学 电 2H2+O2=2H2O 还原 由a到b 低 49

【解析】

(1)①根据表格数据首先计算v(CO)，再根据速率之比=化学计量数之比计算v(H2)；②反应在t2时刻为平衡状态；

(2)氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的电极a是负极，氧气易得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极b是正极，电流由正极电极b通过导线流向负极电极a，据此分析解答；

(3)①合金的熔点比成分金属的熔点低；②释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢，还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气。

(1)①根据表格数据，反应在t1min时达到平衡状态，v(CO)＝=mol·L－1·min－1，则v(H2)＝v(CO)＝mol·L－1·min－1，故答案为：；

②根据表格数据t2时刻为平衡状态，反应的正反应速率等于逆反应速率，故答案为：等于；

(2)①燃料电池中，将化学能转化为电能，故答案为：化学；电；

②氢氧燃料电池的总反应式为2H2+O2═2H2O，故答案为：2H2+O2═2H2O；

③氢氧燃料电池中通入氧气的电极b是正极，发生还原反应，故答案为：还原；

④在原电池中电子从负极沿导线流向正极，a是负极、b是正极，则电子由电极a通过导线流向电极b，故答案为：由a到b；

(3)①合金的熔点比成分金属的熔点低，因此镁铝合金的熔点比金属镁的熔点低，故答案为：低；

②根据反应的方程式，1molMg17Al10完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，生成氢气的物质的量分别为17mol、10×=15mol，则生成氢气一共(17+17+15)mol=49mol，故答案为：49mol。