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  • 1. (2022·昌平模拟) 在双碳目标驱动下,大批量氢燃料客车在2022年北京冬奥会上投入使用。稳定氢源的获取是科学研究热点,对以下2种氢源获取方法进行讨论。

    1. (1) Ⅰ.甲醇蒸汽重整制氢

      甲醇蒸汽重整制氢过程中有以下化学反应。

      编号

      反应

      方程式

      △H/kJ·mol-1

      R1

      甲醇蒸汽重整

      CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)

      △H1=+49.24

      R2

      甲醇分解反应

      CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)

      △H2

      R3

      水汽反应

      CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

      △H3=-41.17

      R4

      积碳反应

      CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)

      △H<0

      CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)

      △H<0

      2CO(g) C(s)+CO2(g)

      △H<0

      资料:产氢率和水碳比(S/C)的定义:

      ①产氢率=

      ②水碳比(S/C)表示反应物中H2O和CH3OH的比值,水碳比的变化是以CH3OH不变,改变H2O的物质的量加以控制。

      理想产氢率=

    2. (2) △H2=kJ·mol-1
    3. (3) 针对R1进行讨论:其他条件不变,随着温度升高,n(H2)(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是
    4. (4) 其他条件不变,测得产物摩尔分数(即物质的量分数)随温度的变化如图所示。由图可知,在600-912K时,随着温度升高,氢气的摩尔分数增大,原因是

    5. (5) 结合资料和图示,提出2条减少积碳的措施
    6. (6) Ⅱ.电解液氨制氢

      氨分子中具有较高的含氢量,因此是制氢的优选原料。使用NaNH2非水电解质研究液氨电解制氢原理,装置示意图如图所示。

      资料:2NH3 NH +NH

      ①某电极上发生的电极反应为6NH3+6e-=3H2↑+6NH ,该电极为(选填a或b)极。

      ②写出另一极上发生的电极反应

      ③不考虑其它能量损耗,利用该装置产生1mol氢气时,转移电子的物质的量是mol。

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