题目

氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。 （1） “热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应为(用电极反应式表示)。②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有(填元素符号)。 （2） “热循环制氢和甲酸”的原理为：在密闭容器中，铁粉与吸收制得的溶液反应，生成、和；再经生物柴油副产品转化为Fe。①实验中发现，在时，密闭容器中溶液与铁粉反应，反应初期有生成并放出 ， 该反应的离子方程式为。②随着反应进行，迅速转化为活性 ， 活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤Ⅰ可描述为。③在其他条件相同时，测得Fe的转化率、的产率随变化如题图所示。的产率随增加而增大的可能原因是。 （3） 从物质转化与资源综合利用角度分析，“热循环制氢和甲酸”的优点是。 答案： 【1】CuCl2-+2Cl−−e−=CuCl42-【2】Cu、O 【1】Fe+2HCO3-300℃__FeCO3↓+CO32-+H2↑【2】H的电负性大于Fe，小于O，在活性Fe3O4-x表面，H2断裂为H原子，一个吸附在催化剂的铁离子上，略带负电，一个吸附在催化剂的氧离子上，略带正电，前者与HCO3-中略带正电的碳结合，后者与HCO3-中略带负电的羟基氧结合生成H2O，HCO3-转化为HCOO-【3】随c(HCO3-)增加，生成FeCO3和H2的速率更快、产量增大，生成HCOO-的速率更快、产率也增大 【1】高效、经济、原子利用率高、无污染

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