10.氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗?021年我國制氫量位居世界第一。請回答:
(1)298K時,1gH
2燃燒生成H
2O(g)放熱121kJ,1molH
2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,表示H
2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
。
(2)工業(yè)上,常用CH
4(g)與H
2O(g)重整制備H
2(g)。500℃時,主要發(fā)生下列反應(yīng):
Ⅰ.CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)
Ⅱ.CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)
①已知:CaO(s)+CO
2(g)═CaCO
3(s)ΔH=-178.8kJ?mol
-1。向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO,其優(yōu)點是
。
②下列操作中,能提高CH
4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是
(填標號)。
A.加催化劑
B.增加CH
4(g)用量
C.移除H
2(g)
D.恒溫恒壓,通入惰性氣體
③500℃、恒壓(P
0)條件下,1molCH
4(g)和1molH
2O(g)反應(yīng)達平衡時,CH
4(g)的轉(zhuǎn)化率為0.5,CO
2(g)的物質(zhì)的量為0.25mol,則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K
p=
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)實現(xiàn)碳達峰、碳中和是貫徹新發(fā)展理念的內(nèi)在要求,因此二氧化碳的合理利用成為研究熱點??捎脷錃夂投趸荚诖呋瘎┳饔孟潞铣杉状迹篊O
2+3H
2?CH
3OH+H
2O。恒壓下,CO
2和H
2的起始物質(zhì)的量之比為1:3時,該反應(yīng)甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化如圖1所示。該反應(yīng)的ΔH
0,甲醇的產(chǎn)率P點高于T點的原因為
。
(4)某種新型儲氫材料的晶胞如圖2,八面體中心為M金屬離子,頂點均為NH
3配體:四面體中心為硼原子,頂點均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為188g?mol
-1,則M元素為
(填元素符號);在該化合物中,M離子的價電子排布式為
。