Question

“氢能”将是未来最理想的新能源。

Ⅰ.实验测得，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_______。（填序号）

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.某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H₂的反应步骤

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

③HgBr₂+___________________      ④2HgO2Hg+O₂↑

请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：____________。

根据“绿色化学”的思想评估该方法制H₂的主要缺点：______________。

Ⅲ.利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。（提示：反应②的产物是O₂、SO₂和H₂O）

完成下列反应的化学方程式：

反应①__________________________；反应②__________________________。

此法制取氢气的最大优点是_______________________________________________。

Ⅳ.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO（g）+ H₂O（g） CO₂（g）+ H₂（g）; △H<0。

在850℃时，K=1。

（1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K______1（填“大于”、“小于”或“等于”）

（2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0molH₂O、1.0mol CO₂ 和 x mol H₂，则：   

①当x=5.0时，上述平衡向___________（填正反应或逆反应）方向进行。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是__________。

（3）在850℃时，若设x＝5.0mol和x＝6.0mol，其它物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H₂的体积分数分别为a％、b％，则a_______  b（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Ⅴ.氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物，已知Cu₂O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu²⁺和单质铜。

（1）现有8克氧化铜被氢气还原后，得到红色固体6.8克，其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是               ；

（2）若将6.8克上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤，可得到固体       g；

（3）若将6.8克上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应，

①生成标准状况下1.568升的气体（不考虑NO₂的溶解，也不考虑NO₂与N₂O₄的转化），则该气体的成分是          ，其物质的量之比是            ；

②把得到的溶液小心蒸发浓缩，把析出的晶体过滤，得晶体23.68g。经分析，原溶液中的Cu²⁺有20%残留在母液中。求所得晶体的化学式

 

Answer 1

Ⅰ.B    （1分） 

Ⅱ.HgBr₂+CaOHgO+CaBr₂（1分）  循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染。（1分）

Ⅲ.①：SO₂+I₂+2H₂O2HI+H₂SO₄（1分）  ②：2H₂SO₄2SO₂↑+O₂↑+2H₂O （1分）  SO₂和I₂ 可循环使用，无污染。（1分）

Ⅳ.（1） 小于（1分） （2） ①逆反应（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