7.
氢能源是\(\rm{21}\)世纪极其具发展前景的新能源之一,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
\(\rm{(1)}\)氢气作为能源的优点_________________________\(\rm{(}\)答两条即可\(\rm{)}\)。在下列制氢的方法中,最节能的是_____________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\)电解水制氢:\(\rm{2H_{2}O \overset{电解}{=} 2H_{2}↑+O_{2}↑}\)
\(\rm{b.}\)高温使水分解制氢:\(\rm{2H_{2}O \overset{高温}{=} 2H_{2}↑+O_{2}↑}\)
\(\rm{c.}\)太阳光催化分解水制氢:\(\rm{2H_{2}O \underset{Ti{O}_{2}}{\overset{太阳光}{=}} 2H_{2}↑+O_{2}↑}\)
\(\rm{d.}\)天然气制氢:\(\rm{CH_{4}+H_{2}O \overset{\;高温}{⇌} CO+3H_{2}}\)
\(\rm{(2)}\)利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。
Ⅰ\(\rm{.1966}\)年,范克等人提出用\(\rm{H_{2}O}\)、\(\rm{SO_{2}}\)和\(\rm{I_{2}}\)为原料进行热化学循环制氢法:
\(\rm{SO_{2}+2H_{2}O+I_{2}=H_{2}SO_{4}+2HI}\) \(\rm{(}\)Ⅰ\(\rm{)}\) \(\rm{2HI \underset{}{\overset{}{⇌}} H_{2}+I_{2\;}(}\)Ⅱ\(\rm{)}\)
\(\rm{2H_{2}SO_{4}=2SO_{2}+O_{2}+2H_{2}O}\) \(\rm{(}\)Ⅲ\(\rm{)}\)
分析上述反应,下列判断正确的是____________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\)反应\(\rm{(}\)Ⅲ\(\rm{)}\)易在常温下进行 \(\rm{b.}\)反应\(\rm{(I)}\)中\(\rm{SO_{2}}\)氧化性比\(\rm{HI}\)强
\(\rm{c.}\)循环过程中需补充\(\rm{H_{2}O}\) \(\rm{d.}\)循环过程中产生\(\rm{1 molO_{2}}\)的同时产生\(\rm{1 molH_{2}}\)
最近研究发现,复合氧化物铁酸锰\(\rm{(MnFe_{2}O_{4})}\)可用于热化学循环分解水制氢。已知:
\(\rm{{MnF}{{{e}}_{2}}{{{O}}_{4}}({s})\underline{\underline{{ }1000{k }}}{MnF}{{{e}}_{2}}{{{O}}_{(4-x)}}+\dfrac{x}{2}{{{O}}_{2}}(g){ }\Delta {{H}_{1}}=a{ kJ/mol}}\)
\(\rm{MnFe_{2}O_{(4-x)}(s)+xH_{2}O(l)=MnFe_{2}O_{4}(s)+xH_{2}(g) ΔH_{2}=b kJ/mol}\)
则表示\(\rm{H_{2}}\)燃烧热的热化学方程式是_________________________________________。
\(\rm{(3)}\)甲酸\(\rm{(HCOOH)}\)是常用有机化工原料,也可用于制氢。以下为一些化学键的键能数据
化学键 | \(\rm{H-H}\) | \(\rm{C=O}\) | \(\rm{C-O}\) | \(\rm{O-H}\) | \(\rm{C-H}\) |
键能\(\rm{(kJ/mol)}\) | \(\rm{436}\) | \(\rm{728}\) | \(\rm{326}\) | \(\rm{464}\) | \(\rm{414}\) |
写出液态甲酸分解产生\(\rm{H_{2}}\)的热化学反应方程式_______________。若反应掉\(\rm{920g}\)甲酸吸收热量为_______________,转移电子数目为_________。