Question

【題目】氫是宇宙中含量最高的元素，占宇宙總質量的75%，應用前景十分廣闊。

（1）氫有1H、2H、3H三種常見的核素，它們互稱為____；氫元素的相對原子質量約為1.008，則三種核素中豐度（百分含量）最高的是____。

（2）2H2O可用作核反應堆的減速劑，1個 2H2O分子中所含中子的個數(shù)為___。

（3）H可與N形成多種分子，其中某分子含18個e－、6個原子，則該分子的結構式為__。

（4）工業(yè)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

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

（5）NaBH4是一種重要的儲氫載體。

①B在元素周期表中的位置為___。

②NaBH4(s)與H2O (l)反應生成NaBO2(s)和一種氣體，在25℃，101kPa下，已知每消耗3.8g NaBH4放熱21.6kJ，則該反應的熱化學方程式為________；反應前后B的化合價不變，則反應消耗1molNaBH4時轉移的電子數(shù)目為____。

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的質子數(shù)相同，中子數(shù)不相同，所以它們互為同位素，同位素在自然界中的豐度，指的是該同位素在這種元素的所有天然同位素中所占的比例，氫元素的相對原子質量約為1.008，與1H的質量數(shù)比較接近，則三種核素中豐度（百分含量）最高的是1H，故答案為：同位素，1H。

（2）中子數(shù)=質量數(shù)-質子數(shù)，2H的中子數(shù)=2-1=1，O的中子數(shù)=16-8=8，所以1個2H2O分子中所含中子的個數(shù)為1+1+8=10，故答案為：10。

（3）H可與N形成多種分子，其中含18個e－、6個原子的分子為N2H4，N2H4中N原子與其它三個原子成鍵，達到8電子穩(wěn)定結構，結構式為，故答案為：。

（4）已知：①C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH1②C(s) +2H2O(g)=2H2(g)+CO2(g) ΔH2，根據(jù)蓋斯定律由②-①可得，CO(s)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=ΔH2－ΔH1，故答案為：ΔH2－ΔH1。

（5）①B的原子序數(shù)為5，在元素周期表中的位置為第二周期第IIIA族，故答案為：第二周期第IIIA族。

②NaBH4能與水反應生成NaBO2，且反應前后B的化合價不變，所以NaBH4與H2O發(fā)生反應，生成NaBO2和氫氣，H元素化合價由-1價、+1價變?yōu)?/span>0價，依據(jù)得失電子守恒可知：NaBH4的系數(shù)為1，H2O的系數(shù)為2，依據(jù)原子個數(shù)守恒，反應方程式：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，已知每消耗3.8gNaBH4放熱21.6kJ，3.8gNaBH4的物質的量為0.1mol，所以1molNaBH4參加反應放出的熱量為216kJ，故該反應的熱化學方程式為：NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216kJ·mol－1，根據(jù)反應方程式，1個NaBH4參加反應轉移4個電子，則反應消耗1molNaBH4時轉移的電子數(shù)目為4NA，故答案為：NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=－216kJ·mol－1；4NA。