Question

【题目】氢能是未来最理想的新能源。

（1）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：________。

（2）已知2H2(g) + O2(g) ==2H2O(l)；△H=–571.6 kJ·

C3H8(g) +5O2(g) ==3CO2(g) + 4H2O(l)；△H=–2220.0 kJ·,

试比较同质量的H2和C3H8燃烧，产生的热量比值约为____________：1。

Answer 1

【答案】 HgBr2+CaOHgO+CaBr2 循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染 2.8

【解析】（1）理想的原子经济性反应是原材料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放．原子利用率是指反应物中的所有原子进入期望产物中的百分比，绿色化学的特征之一是提高原子利用率，尽量达到100%，根据原子经济原则，可知最终反应为：2H2O═2H2↑+O2↑；根据盖斯定律将（①+②+③）×2+④，可知反应③为HgBr2+CaOHgO+CaBr2；该方法中需要750℃，消耗能量高，且有重金属污染；正确答案：HgBr2+CaOHgO+CaBr2；循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染。

（2）设H2和C3H8的质量均为ag，则根据2H2(g) + O2(g) ==2H2O(l)；△H=–571.6 kJ·反应可知，ag氢气产生的热量：a/2×571.6÷2=142.9a kJ，根据C3H8(g) +5O2(g) ==3CO2(g) + 4H2O(l)；△H=–2220.0 kJ·反应可知，ag C3H8产生的热量：a/44×2220=50.45 a kJ，二者产生的热量比值约为：2.8:1；正确答案：2.8。