Question

“氫能”將是未來最理想的新能源。

Ⅰ.實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態水時放出142.9kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學方程式為_______。（填序號）

A.2H₂（g）+O₂（g） 2H₂O（l）   △H= －142.9kJ·mol^—1

B.H₂（g）+1/2 O₂（g） H₂O（l）  △H= －285.8kJ·mol^—1

C.2H₂+O₂2H₂O（l）              △H= －571.6kJ·mol^—1

D.H₂（g）+1/2O₂（g） H₂O（g）   △H= －285.8kJ·mol^—1

Ⅱ.某化學家根據“原子經濟”的思想，設計了如下制備H₂的反應步驟

①CaBr₂+H₂OCaO+2HBr             ②2HBr+HgHgBr₂+H₂

③HgBr₂+___________________      ④2HgO2Hg+O₂↑

請你根據“原子經濟”的思想完成上述步驟③的化學方程式：____________。

根據“綠色化學”的思想評估該方法制H₂的主要缺點：______________。

Ⅲ.利用核能把水分解制氫氣，是目前正在研究的課題。下圖是其中的一種流程，其中用了過量的碘。（提示：反應②的產物是O₂、SO₂和H₂O）

完成下列反應的化學方程式：

反應①__________________________；反應②__________________________。

此法制取氫氣的最大優點是_______________________________________________。

Ⅳ.氫氣通常用生產水煤氣的方法制得。其中CO（g）+ H₂O（g） CO₂（g）+ H₂（g）; △H<0。

在850℃時，K=1。

（1）若升高溫度到950℃時，達到平衡時K______1（填“大于”、“小于”或“等于”）

（2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入 1.0 mol CO、3.0molH₂O、1.0mol CO₂ 和 x mol H₂，則：   

①當x=5.0時，上述平衡向___________（填正反應或逆反應）方向進行。

②若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是__________。

（3）在850℃時，若設x＝5.0mol和x＝6.0mol，其它物質的投料不變，當上述反應達到平衡后，測得H₂的體積分數分別為a％、b％，則a_______  b（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Ⅴ.氫氣還原氧化銅所得的紅色固體可能是銅與氧化亞銅的混合物，已知Cu₂O在酸性溶液中可發生自身氧化還原反應，生成Cu²⁺和單質銅。

（1）現有8克氧化銅被氫氣還原后，得到紅色固體6.8克，其中含單質銅與氧化亞銅的物質的量之比是               ；

（2）若將6.8克上述混合物與足量的稀硫酸充分反應后過濾，可得到固體       g；

（3）若將6.8克上述混合物與一定量的濃硝酸充分反應，

①生成標準狀況下1.568升的氣體（不考慮NO₂的溶解，也不考慮NO₂與N₂O₄的轉化），則該氣體的成分是          ，其物質的量之比是            ；

②把得到的溶液小心蒸發濃縮，把析出的晶體過濾，得晶體23.68g。經分析，原溶液中的Cu²⁺有20%殘留在母液中。求所得晶體的化學式

 

Answer 1

Ⅰ.B    （1分） 

Ⅱ.HgBr₂+CaOHgO+CaBr₂（1分）  循環過程需要很高的能量，且使用重金屬汞，會產生污染。（1分）

Ⅲ.①：SO₂+I₂+2H₂O2HI+H₂SO₄（1分）  ②：2H₂SO₄2SO₂↑+O₂↑+2H₂O （1分）  SO₂和I₂ 可循環使用，無污染。（1分）

Ⅳ.（1） 小于（1分） （2） ①逆反應（1分）② 0≤x＜3 （1分） （3） 小于（1分）

Ⅴ.（1）2︰1（1分）（2）4.8克（1分）（3）①NO、NO₂ （1分） 4︰3  （1分）  ②Cu（NO₃）₂·6H₂O（1分）

解析:略