Question

【題目】合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸收氫性能，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）的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強（p），橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比（H/M）。

在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強的增大，H/M逐慚增大；在AB段，MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy，氫化反應方程式為：zMHx(s)+H2(g)=ZMHy(s)△H(Ⅰ)；在B點，氫化反應結束，進一步增大氫氣壓強，H/M幾乎不變。反應（Ⅰ）中z=___（用含x和y的代數式表示）。溫度為T1時，2g某合金4min內吸收氫氣240mL，吸氫速率v=___mLg-1min。反應的焓變△H1__0（填“>”“<”或“=”）。

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

Answer 1

【答案】 30 < > c 加熱 減壓

【解析】

（1）氫化反應方程式為：zMHx(s)+H2(g)zMHy(s)，根據原子守恒可得z·x+2=z·y，從而解出z=2/(y－x)，吸氫速率v=240mL÷2g÷4min=30mLg－1min－1，縱軸為平衡時氫氣的壓強（p），橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比（H/M），由圖可知，T1<T2，T2時氫氣的壓強大，也就是說H2的物質的量多，說明升高溫度向生成H2的方向移動，所以正反應為放熱反應，H<0，故答案為：2/(y－x)；30；<。

（2）由圖可知，溫度T2，平衡時氫氣的壓強大，說明此時吸氫量少，η（T1）>η（T2）；當反應（Ⅰ）處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，平衡右移，H/M逐漸增大，又由于溫度不變，平衡常數K=1/[H2]不變，得出氫氣濃度不變，又因為是恒容體系，所以氫氣的物質的量不變，即新平衡時氫氣壓強仍保持不變；根據平衡移動原理，可以升溫或減小壓強使平衡左移，釋放氫氣，故答案為：加熱；加壓。