储能技术习题答案5.docx
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1、第5章习题答案5-1.试根据氢原子的基态能级,计算每摩尔氢原子的电离能。解:每摩尔氢原子的电离能=13.6X1.610-196.0221023=1310kj/mol5-2.简述氢能的特点。答:氢能可以通过燃烧、催化产热、化学产热、电化学产电等不同的转化方式进行应用,具有多转换性的特点。5-3.简述氢储能的作用。答:由于氢能具有多转化性的特点,和其他储能技术相比,氢储能不仅具有调节电网波动性的作用,还具有代替部分化石能源、充当化工原料的作用。5-4.简述氢储能的主要环节及其特点。答:氢储能作为一个全产业链,可分为上游制备,中游储运,下游应用三个环节,根据应用场景及需求的不同,产业链可由三环节中的
2、元素搭配组成。1)上游制取上游制取氢气的方式可分为化石能源重整制氢、电解水制氢、新型制氢技术三类,其特点各不相同。2)中游储运氢能的中游储运方式可分为氢的高压气态储运、低温液态储运及固态储运三类。3)下游应用氢能应用具有多转换性的特点。其主要的应用方式有:(1)直接燃烧,即利用氢和氧发生反应放出的热能;(2)通过燃料电池转化为电能,即利用氢和氧在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能;(3)化学反应,即在化工等行业中利用氢的还原性质。5-5.试问兴登堡和挑战者号上使用氢的物理状态,并简述该状态起什么作用。答:兴登堡号飞艇使用的氢为气态,作用是给飞艇提供浮力。挑战者号航天飞机使用的氢为液态,是作为
3、液态燃料给航天飞机提供动力。5-6.在天然气水蒸气重整制氢中,在400K、800K、1200K温度下,试分别判断制备合成气的反应能否自发进行。(不同温度下标准吉布斯自由能如下表所示)类别G(400K)(kJmol)G(800K)(kJmol)67(1200K)(kJmol)co-146.4-182.5-217.8h2o-224.0-203.6-181.6ch4-42-2.141.6解:合成气反应为:CH4+H2O3H2+CO由式G=(CO)3G(H2)-(CH4)-(H2O)可知,在400、800、1200K时反应前后标准吉布斯自由能的变化为119.6、23.2、-77.8kJ/molo所以该
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