8.
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:
\(\rm{(1)}\)已知氢气在氧气中燃烧生成\(\rm{3.6g}\)液态水放热\(\rm{57.16kJ}\)的热量,请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式___________________________;若断开\(\rm{H_{2}(g)}\)中\(\rm{1molH-H}\)需要吸收\(\rm{436kJ}\)的能量,生成\(\rm{H_{2}O(g)}\)中的\(\rm{1mol H-O}\)键放出\(\rm{463 kJ}\)的能量,\(\rm{18g}\)液态水转化为水蒸气需要吸收\(\rm{44 kJ}\)的能量,则断开\(\rm{1molO_{2}}\)中的共价键需要吸收___________\(\rm{kJ}\)的能量。
\(\rm{(2)}\)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正极反应式:_______________________
\(\rm{(3)}\)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_______
\(\rm{(4)}\)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:\(\rm{MH_{x}(s)+yH_{2}(g)⇌ MH_{x+2y}(s) ΔH < 0}\)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
\(\rm{b. 1 mol MH_{x}}\)能够吸收\(\rm{ymol H_{2}}\)
\(\rm{c.}\)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\(\rm{c(H_{2})}\)增大
\(\rm{(5)}\)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:\(\rm{Fe+2{H}_{2}O+2O{H}^{-} \overset{通电}{\;=}Fe{{O}_{4}}^{2-}+3{H}_{2}↑ }\),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的\(\rm{FeO_{4}^{2−}}\),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。
\(\rm{①}\)请写出阳极电极反应式_______________________
\(\rm{②}\)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\(\rm{2}\),请分析在实验中控制\(\rm{NaOH}\)浓度为\(\rm{14mol/L}\)的原因:______________________