Question

【题目】氢是宇宙中含量最高的元素，占宇宙总质量的75%，应用前景十分广阔。

（1）氢有1H、2H、3H三种常见的核素，它们互称为____；氢元素的相对原子质量约为1.008，则三种核素中丰度（百分含量）最高的是____。

（2）2H2O可用作核反应堆的减速剂，1个 2H2O分子中所含中子的个数为___。

（3）H可与N形成多种分子，其中某分子含18个e－、6个原子，则该分子的结构式为__。

（4）工业上用C和H2O制取H2。已知：

①C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g) ΔH1 ②C(s) + 2H2O(g) = 2H2(g) + CO2(g) ΔH2

则CO(s) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) ΔH =__(用ΔH1、ΔH2表示)。

（5）NaBH4是一种重要的储氢载体。

①B在元素周期表中的位置为___。

②NaBH4(s)与H2O (l)反应生成NaBO2(s)和一种气体，在25℃，101kPa下，已知每消耗3.8g NaBH4放热21.6kJ，则该反应的热化学方程式为________；反应前后B的化合价不变，则反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为____。

Answer 1

【答案】同位素 1H 10 ΔH2－ΔH1 第二周期第IIIA族 NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216kJ·mol－1 4NA

【解析】

（1）1H、2H、3H的质子数相同，中子数不相同，所以它们互为同位素，同位素在自然界中的丰度，指的是该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例，氢元素的相对原子质量约为1.008，与1H的质量数比较接近，则三种核素中丰度（百分含量）最高的是1H，故答案为：同位素，1H。

（2）中子数=质量数-质子数，2H的中子数=2-1=1，O的中子数=16-8=8，所以1个2H2O分子中所含中子的个数为1+1+8=10，故答案为：10。

（3）H可与N形成多种分子，其中含18个e－、6个原子的分子为N2H4，N2H4中N原子与其它三个原子成键，达到8电子稳定结构，结构式为，故答案为：。

（4）已知：①C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH1②C(s) +2H2O(g)=2H2(g)+CO2(g) ΔH2，根据盖斯定律由②-①可得，CO(s)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=ΔH2－ΔH1，故答案为：ΔH2－ΔH1。

（5）①B的原子序数为5，在元素周期表中的位置为第二周期第IIIA族，故答案为：第二周期第IIIA族。

②NaBH4能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，所以NaBH4与H2O发生反应，生成NaBO2和氢气，H元素化合价由-1价、+1价变为0价，依据得失电子守恒可知：NaBH4的系数为1，H2O的系数为2，依据原子个数守恒，反应方程式：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，已知每消耗3.8gNaBH4放热21.6kJ，3.8gNaBH4的物质的量为0.1mol，所以1molNaBH4参加反应放出的热量为216kJ，故该反应的热化学方程式为：NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216kJ·mol－1，根据反应方程式，1个NaBH4参加反应转移4个电子，则反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为4NA，故答案为：NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216kJ·mol－1；4NA。