(2017.11)(10分)(一)十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体,经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知:
C10H18(l) C10H12(l)+3H2(g) ΔH1
C10H12(l) C10H8(l)+2H2(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2>0;C10H18→C10H12的活化能为Ea1,C10H12→C10H8的活化能为Ea2;十氢萘的常压沸点为192℃;在192℃,液态十氢萘脱氢反应的平衡转化率约为9%。
请回答:
(1) 有利于提高上述反应平衡转化率的条件是________。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(2) 研究表明,将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中,升高温度带来高压,该条件下也可显著释氢,理由是________。
(3) 温度335℃,在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00 mol)催化脱氢实验,测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系,如图1所示。
①在8 h时,反应体系内氢气的量为________mol(忽略其他副反应)。
②x1显著低于x2的原因是________。
③在下图中绘制“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量~反应过程”示意图。
(二)科学家发现,以H2O和N2为原料,熔融NaOH-KOH为电解质,纳米Fe2O3作催化剂,在250℃和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行,请补充完整。