Question

4．目前，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋允侨祟愂褂玫淖钪饕�能源�?br />I．氫氣是一種很有前途的新能源，以水為原料大量制取氫氣的最理想途徑是a．
a．利用太陽(yáng)能直接將水分解產(chǎn)生氫氣    b．以焦炭和水制取水煤氣后分離出氫氣
c．用Fe跟HCl反應(yīng)放出氫氣           d．由熱電站提供電力電解水產(chǎn)生氫氣
II．下表列出了斷裂1mol某些化學(xué)鍵所需的能量

化學(xué)鍵	H-H	O=O	O-H
能量（kJ）	436	a	463

已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1，回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)屬于_放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，1mol H₂（g）和0.5molO₂（g）的總能量大于（填“大于”“小于”或“等于”） 1mol H₂O（g）的總能量，此反應(yīng)中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能．
（2）表中a=496.4 kJ．
（3）若H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-1
請(qǐng)寫出H₂（g）燃燒生成液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式_H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 Ⅰ、以水為原料制取氫氣，需要消耗另一種能源，如水力，化石燃料等，而且這些能源都比較緊缺．而利用太陽(yáng)能在某種催化劑作用下分解水是最好的，太陽(yáng)能環(huán)保無(wú)污染，且取之不盡用之不竭，據(jù)此分析；
II．（1）根據(jù)反應(yīng)H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1＜0為放熱反應(yīng)即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量判斷；
（2）根據(jù)△H=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和計(jì)算；
（3）①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律①-②書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：Ⅰ、a．太陽(yáng)能環(huán)保無(wú)污染，且資源相當(dāng)豐富，取之不盡用之不竭，故a正確；
b．焦炭是不可再生資源，故b錯(cuò)誤；
c．用鐵和鹽酸反應(yīng)放出氫氣成本太高，故c錯(cuò)誤；
d．電能是清潔能源，無(wú)需轉(zhuǎn)化為氫氣，故d錯(cuò)誤；
故選a；
II．（1）因?yàn)榉磻?yīng)H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1＜0，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能，放熱反應(yīng)即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則1mol H₂（g）和0.5molO₂（g）的總能量大于1mol H₂O（g）的總能量，故答案為：放熱，大于，熱能；
（2）△H=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和=436KJ/mol+$\frac{1}{2}$aKJ/mol-2×463KJ/mol=-241.8KJ/mol，則a=496.4KJ/mol，
故答案為：496.4；
（3）①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-1，根據(jù)蓋斯定律①-②得H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-241.8kJ•mol^-1-44kJ•mol^-1=-285.8 kJ•mol^-1，故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算，熱化學(xué)方程式書寫，注意掌握根據(jù)蓋斯定律、熱化學(xué)方程式、反應(yīng)焓變利用鍵能的計(jì)算方法，題目難度中等．