Question

研究氫氣、一氧化碳和二氧化碳具有重要意義。

（1）實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣的化學方程式是___________________________________。研究發現：利用硫—碘循環分解水制取氫氣，主要涉及下列反應（反應條件已略）：

Ⅰ.SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI    Ⅱ.2HI=H₂+I₂    Ⅲ.2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂O

請回答：反應Ⅲ屬于­­______________反應（填基本反應類型）；循環分解水的過程產生O₂和H₂的質量比為­­______________。

（2）在汽車“催化轉化器”內發生的反應的化學方程式是2NO+2CON₂+2CO₂,某化學探究小組的同學為探究溫度，催化劑的比面積對化學反應速率的影響，設計了下列三組實驗。

實驗編號	T/℃	NO初始濃度/g·l-1	CO初始濃度/g·l-1	催化劑的比表面積/m2·g-1
Ⅰ	280	0.036	0.162	82
Ⅱ	280	0.036	0.162	124
Ⅲ	350	0.036	0.162	124

 

分析上表中實驗數據，回答下列問題：探究溫度對化學反應速率影響的實驗是____________（填寫實驗編號）；探究催化劑的比表面積對化學反應速率影響的實驗是_____________（填寫實驗編號）。

（3）在300℃、70MPa下，使用催化劑可由氫氣和二氧化碳合成乙醇，同時生成水。寫出反應的化學方程式_________________________________________________________________。

（4）燃料燃燒時產生的熱量不同，已知在某溫度下各種燃料燃燒時產生的熱量見下表：

燃料	質量/g	產物	產生的熱量/KJ
氫氣	2	水蒸氣	241.8
甲烷	16	二氧化碳氣體和水蒸氣	890.3
乙醇	46	二氧化碳氣體和水蒸氣	1367

 

分析表中數據，燃料單位質量的上述燃料產生的順序是___________________________________（用化學式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（1分）  分解（1分）  8:1（2分）

（２）Ⅱ和Ⅲ（１分）　　　Ⅰ和Ⅱ（１分）

（３）６Ｈ_２＋２ＣＯ_２Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ＋３Ｈ_２Ｏ（２分）

（４）Ｈ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ（２分）

【解析】（1）考查化學方程式的書寫、計算與反應類型的判斷，難度不大。鋅和稀硫酸制取氫氣的化學方程式是Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂O是由一種物質生成三種物質，屬于分解反應。水分解的化學方程式為2H₂O2H₂↑+ O₂↑,氧氣與氫氣的質量比為32:2×2=8:1；（2）探究影響反應速率的因素，注意實驗的相同條件和不同條件，不同條件只能有一個。探究溫度對化學反應的影響的實驗是Ⅱ和Ⅲ，探究催化劑的比表面積對化學反應速率影響的實驗是Ⅰ和Ⅱ；（3）根據題目提供的信息書寫化學方程式，解題的關鍵是化學方程式的配平。６Ｈ_２＋２ＣＯ_２Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ＋３Ｈ_２Ｏ；（4）燃燒單位質量的上述燃料產生的熱量分別是氫氣：241.8÷2=120.9kJ，甲烷：890.3÷16=55.64kJ，乙醇：1367÷46=29.72kJ。