化学选修:化学与技术随着能源问题的进一步突出,氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,开发氢能已引起各国的高度重视.
Ⅰ.(1)生产氢气的方式很多,写出工业生产中采用煤为原料制取氢气的化学反应方程式:
。
(2)热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:

请回答下列问题;
①该循环工艺过程的总反应方程式为
.
②运用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出氢气的目的是
。
(3)最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe
2O
4)也可以用于热化学循环分解水制氢,利用MnFe
2O
4热化学循环制氢的反应可表示为:
MnFe
2O
4热化学循环制氢的反应可表示为:
2MnFe
2O
4
2MnFe
2O
4-x+XO
2↑,MnFe
2O
4-x+xH
2O=MnFe
2O
4+xH
2↑
请认真分析上述两个反应并回答下列问地:
① 在反应中MnFe
2O
4是
(填“催化剂”或“中间产物”),若MnFe
2O
4-x中x=0.8,则MnFe
2O
4-x中Fe
2+占全部铁元素的百分比为
。
②该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是
.
Ⅱ.(4)氢能的利用涉及氢的储存、运输和使用,镍和镧组成的一种合金LaNi
X,是较好的储氢材料,能快速可逆地存储和释放氢气。LaNi
x的晶胞如右图,其储氢原理为:镧镍合金吸附H
2,H
2解离为原子,H储存在其中形成LaNi
xH
6。LaNi
xH
6中,x=
。该贮氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池被用于制作原子钟,反应原理为:LaNi
xH
6+6NiO(OH)

LaNi
x+6NiO+6H
2O,电池放电时,发生氧化反应的电极反应式为:
。
