Question

【题目】合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。

（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。

在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐惭增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：zMHx(s)+H2(g)=ZMHy(s)△H(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应（Ⅰ）中z=___（用含x和y的代数式表示）。温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v=___mLg-1min。反应的焓变△H1__0（填“>”“<”或“=”）。

（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）____η（T2）（填“>”“<”或“=”）。当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的___点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过___或___的方式释放氢气。

Answer 1

【答案】 30 < > c 加热 减压

【解析】

（1）氢化反应方程式为：zMHx(s)+H2(g)zMHy(s)，根据原子守恒可得z·x+2=z·y，从而解出z=2/(y－x)，吸氢速率v=240mL÷2g÷4min=30mLg－1min－1，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M），由图可知，T1<T2，T2时氢气的压强大，也就是说H2的物质的量多，说明升高温度向生成H2的方向移动，所以正反应为放热反应，H<0，故答案为：2/(y－x)；30；<。

（2）由图可知，温度T2，平衡时氢气的压强大，说明此时吸氢量少，η（T1）>η（T2）；当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，平衡右移，H/M逐渐增大，又由于温度不变，平衡常数K=1/[H2]不变，得出氢气浓度不变，又因为是恒容体系，所以氢气的物质的量不变，即新平衡时氢气压强仍保持不变；根据平衡移动原理，可以升温或减小压强使平衡左移，释放氢气，故答案为：加热；加压。