10.
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:
\(\rm{(1)}\)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是______________\(\rm{(}\)至少答出两点\(\rm{)}\)。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:______________。
\(\rm{(2)}\)氢气可用于制备\(\rm{H_{2}O_{2}}\)。已知:
\(\rm{H_{2}(g)+A(l)═══B(l)}\) \(\rm{ΔH_{1}}\)
\(\rm{O_{2}(g)+B(l)═══A(l)+H_{2}O_{2}(l)}\) \(\rm{ΔH_{2}}\)
其中\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)为有机物,两反应均为自发反应,则\(\rm{H_{2}(g)+O_{2}(g)═══H_{2}O_{2}(l)}\)的\(\rm{ΔH}\)________\(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:\(\rm{MH_{x}(s)+yH_{2}(g)⇌ MH_{x+2y}(s)}\) \(\rm{ΔH < 0}\)达到化学平衡。下列有关叙述正确的是_________。
\(\rm{a.}\)容器内气体压强保持不变
\(\rm{b.}\)吸收\(\rm{y mol H_{2}}\)只需\(\rm{1 mol MH_{x}}\)
\(\rm{c.}\)若降温,该反应的平衡常数增大
\(\rm{d.}\)若向容器内通入少量氢气,则\(\rm{v(}\)放氢\(\rm{) > v(}\)吸氢\(\rm{)}\)
\(\rm{(4)}\)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为________。
\(\rm{(5)}\)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\(\rm{Na_{2}FeO_{4}}\),同时获得氢气:\(\rm{Fe+2{H}_{2}O+2O{H}^{-} \overset{电解}{=}FeO_{4}^{2-}+3{H}_{2}↑ }\),工作原理如图\(\rm{1}\)所示,装置通电后,铁电极附近生成紫红色\(\rm{{FeO}_{{4}}^{{2}-}}\),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:\(\rm{Na_{2}FeO_{4}}\)只在强碱性条件下稳定,易被\(\rm{H_{2}}\)还原。
\(\rm{①}\)电解一段时间后,\(\rm{c(OH^{-})}\)降低的区域在________\(\rm{(}\)填“阴极室”或“阳极室”\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是______________。
\(\rm{③c(Na_{2}FeO_{4})}\)随初始\(\rm{c(NaOH)}\)的变化如图\(\rm{2}\),任选\(\rm{M}\)、\(\rm{N}\)两点中的一点,分析\(\rm{c(Na_{2}FeO_{4})}\)低于最高值的原因:___________________。