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：利用锍一碘循環分解水制氫氣．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+2H₂
請回答：反應Ⅲ屬于______反應（填基本反應類型）；循環分解水的過程中產生O₂和H₂的質量比為______．
（2）在汽車“催化轉化器”內發生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、催化劑的比表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）；研究催化劑的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______300℃、70MPaCH₃CH₂OH+3H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）根據實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣的反應寫出反應的化學方程式，根據反應Ⅲ的特點分析反應的類型，根據循環分解水的反應計算產生O₂和H₂的質量比；
（2）根據固定變量法探究的思路分析對化學反應速率影響的因素；
（3）根據反應寫出反應的方程式；
（4）根據表中數據計算比較．
解答：解：（1）實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣，反應的化學方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；反應Ⅲ有一種物質生成了兩種物質，屬于分解反應．由循環分解水的反應可知．生成的O₂和H₂的關系是O₂～2H₂，則生成的O₂和H₂的質量比是8：1；
（2）由表中的數據及探究的方法可知，實驗Ⅱ和Ⅲ催化劑的比表面積相同，溫度不同，探究的是溫度對化學反應速率影響；實驗Ⅰ和Ⅱ溫度相同，催化劑的表面積不同，研究催化劑的表面積對化學反應速率影響的實驗；
（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，反應的化學方程式 是：2CO₂+6H₂CH₃CH₂OH+3H₂O；
（4）由表中中數據可知：每1g燃料燃燒時產生的熱量分別是：
H₂：=140.9KJ，CH₄：=55.6KJ；CH₃CH₂OH：=29.7KJ
由以上計算可知：燃燒單位質量的上述燃料產生的熱量由多到少的順序是H₂、CH₄、CH₃CH₂OH．
故答為：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，分解，8：1，Ⅱ和Ⅲ，Ⅰ和Ⅱ（2）2CO₂+6H₂CH₃CH₂OH+3H₂O；
（3）H₂、CH₄、CH₃CH₂OH．
點評：能源、信息、材料、環境是當今世界四大首要問題，在能源危機日趨嚴重的今天，它既是社會熱點，也是化學考查的熱點，主要側重能源的分類、能源使用對環境的影響、新能源開發的技術和前景等．