Question

（2011?泰州一模）本世紀，人類社會將逐漸步入氫經濟時代．目前大規模產氫方式仍是化學制氫．
I、催化重整制氫
以甲醇為例，反應制氫氣的一般途徑有：CH₃OH（l）=2H₂（g）+CO（g）；△H₁=+128kJ?mol^-1
CH₃OH（l）+H₂O（l）=3H₂（g）+CO₂（g）；△H₂=a kJ?mol^-1
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）；△H=-286kJ?mol^-1為求得△H₂，還要知道

CO

的燃燒熱，若其燃燒熱為△H=一283kJ?mol^-1，則△H₂=

+131kJ/mol

．
Ⅱ、金屬置換制氫
（1）研究表明，剛切割的金屬表面具有很高的反應活性．當鋁或鋁合金在水中被切割或碾碎的時候，可以持續地釋放出氫氣．使用鋁與水反應制氫氣比使用其它活潑金屬與水反應制氫氣的優點有：①價廉，成本較低；②

當機械切割行為停止時，放氫反應也會立即停止

．
（2）利用天然氣重整得到的CO、H₂混合氣對金屬氧化物進行還原，然后將金屬與水反應放出氫氣，由此達成一個良性循環．根據高中所學的知識合理預測該金屬單質，并寫出該金屬在加熱的條件下與水蒸汽反應的化學方程式：

3Fe+4H₂O（g）

△   .

Fe₃O₄+4H₂↑

．
III、太陽能制氫：利用光能分解水必須要有催化劑的參與．下列有關催化劑的說法正確的是

CD

A．使用高效催化劑分解水制得H₂的同時還可以獲得能量
B．使用高效催化劑后常溫下水可以自發分解
C．硅膠具有多孔結構，有較大的表面積，常用做催化劑的載體
D．對于可逆反應，催化劑在增大正反應速率的同時也增大逆反應速率
Ⅳ、配位氫化物制氫
在硼氫化鈉（NaBH₄）水溶液中加入特定催化劑后，可以迅速地發生水解反應生成偏硼酸鈉和氫氣．請寫出此水解反應的化學方程式：

NaBH₄+2H₂O=NaBO₂+4H₂↑

．
將無水偏硼酸鈉、氫化鎂（MgH₂）放入球磨設備中，通入氬氣或氫氣并保持壓強100～500kPa研磨0.5～4h，即可得到硼氫化鈉．研磨過程中需要通入氬氣或氫氣并保持壓強100～500kPa的目的是：

防止NaBH₄被氧化；防止金屬氫化物水解

．

Answer 1

分析：I、根據△H可與熱化學方程式同等倍數增大或減小解題；
Ⅱ、（1）從反應是否容易控制解題； （2）CO、H₂混合氣可還原鐵，鐵可與水反應生成氫氣；
III、催化劑的載體常具有多孔結構，有較大的表面積，對于可逆反應，催化劑在增大正反應速率的同時也增大逆反應速率；
Ⅳ、硼氫化鈉水溶液中加入特定催化劑后，可以發生水解反應生成偏硼酸鈉和氫氣；
NaBH₄易被氧化，MgH₂易水解．

解答：解：I、為求得△H₂還要知道 CO的燃燒熱，若其燃燒熱為△H=一283kJ?mol^-1，
①CH₃OH（l）=2H₂（g）+CO（g）△H₁=+128kJ?mol^-1；
②H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ?mol^-1；
③2CO（g）+O₂（g） 2CO₂（g）△H=-283kJ?mol^-1；    
④CH₃OH（l）+H₂O（l）=3H₂（g）+CO₂（g）△H₂=a kJ?mol^-1；
根據蓋斯定律可知，④=①-②+0.5×③，
△H₂=△H①-△H②+0.5×△H③=+128kJ?mol^-1-^_（-286kJ?mol^-1）+0.5×（-283kJ?mol^-1），
解得：△H₂=+131kJ/mol，
故答案為：CO；+131kJ/mol；
Ⅱ、（1）從反應是否容易控制解題，當機械切割行為停止時，放氫反應也會立即停止，故答案為：當機械切割行為停止時，放氫反應也會立即停止；
（2）CO、H₂混合氣可還原鐵，鐵可與水反應生成氫氣，故該金屬為鐵，故答案為：3Fe+4H₂O（g）

△   .

Fe₃O₄+4H₂↑；
III、催化劑的載體常具有多孔結構，有較大的表面積，對于可逆反應，催化劑在增大正反應速率的同時也增大逆反應速率，故答案為：CD；  
Ⅳ、硼氫化鈉水溶液中加入特定催化劑后，可以發生水解反應生成偏硼酸鈉和氫氣，故答案為：NaBH₄+2H₂O=NaBO₂+4H₂↑； 
NaBH₄易被氧化，MgH₂易水解，故需要通入氬氣或氫氣作保護氣，故答案為：防止NaBH₄被氧化；防止金屬氫化物水解．

點評：本題考查熱化學方程式的計算，物質的水解、化學反應方程式的書寫等，難度適中．