题目内容

根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2OCaO+2HBr；
②2HBr+HgHgBr2+H2↑；
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2；  
④2HgO2Hg+O2↑．
该方案的主要目的是为了制备（ ）
A．HBr
B．CaO
C．H2
D．Hg
【答案】分析：绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，所以每一个反应的生成物只要能是其它反应的反应物则就可循环使用，利用此原理分析判断即可．
解答：解：依据绿色化学中关于绿色化学的要求是，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，
所以每一个反应的生成物只要能是其它反应的反应物则就可循环使用，
将①至④式联立，左加左就等于右加右，得H2O=H2↑+O2↑．
该方案为了制备氢气．
故选C．
点评：此题是对绿色化学的问题的考查，解题的关键是利用循环反应原理分析出最后的剩余物质．
练习册系列答案
相关题目
（2007?惠州模拟）科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源．请回答下列问题：
（1）实验测得，1克氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
B
B

A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-142.9kJ/mol
B．H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）；△H=-285.8kJ/mol
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol
D．H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H=-285.8kJ/mol
（2）根据“绿色化学”的思想，为了制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2O
 750℃ 
.
 
CaO+2HBr     ②2HBr+Hg
 100℃ 
.
 
HgBr2+H2↑
③HgBr2+CaO
 250℃ 
.
 
HgO+CaBr2    ④2HgO
 500℃ 
.
 
2Hg+O2↑
上述过程的总反应可表示为
2H2O2H2↑+O2↑
2H2O2H2↑+O2↑
．
（3）利用核能把水分解，制出氢气，是目前许多国家正在研究的课题．下图是国外正在研究中的一种流程（硫-碘热循环法），其中用了过量的碘．

请写出反应①的化学方程式：
SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
．
用硫-碘热循环法制取氢最大的优点是
SO2和I2可循环使用，无污染．
SO2和I2可循环使用，无污染．
．
（4）也有人认为利用氢气作为能源不太现实．你的观点呢？请说明能够支持你的观点的两点理由
不现实，理由是现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难．（或：现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等．）
不现实，理由是现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难．（或：现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等．）
．
根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2O
750℃
CaO+2HBr；
②2HBr+Hg
100℃
HgBr2+H2↑；
③HgBr2+CaO
750℃
HgO+CaBr2；  
④2HgO
500℃
2Hg+O2↑．
该方案的主要目的是为了制备（　　）
（2012?南京模拟）“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）实验测得，1g H2（g）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
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
．
（2）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+H2O
 750℃ 
.
 
CaO+2HBr             ②2HBr+Hg
 100℃ 
.
 
HgBr2+H2
③HgBr2+
CaO
CaO
 250℃ 
.
 
HgO
HgO
+
CaBr2
CaBr2
       ④2HgO
 500℃ 
.
 
2Hg+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
HgBr2+CaO
 250℃ 
.
 
HgO+CaBr2
HgBr2+CaO
 250℃ 
.
 
HgO+CaBr2
．
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点
循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染
循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染
．
（3）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
小于
小于
1（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2 和x mol H2，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
0≤x＜3
0≤x＜3
．
（4）工业生产中，常用氢氧化钠溶液吸收排放废气中的二氧化硫，并将吸收产物电解，可以产生氢气、
硫酸等物质，装置如图1所示．该电解过程中阳极的电极反应式为
HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
．

（5）一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物是汽车尾气的主要成分．已知空燃比（空气、燃料体积之比）与尾气中各成分排放量关系如图2所示．B物质的名称是
氮氧化物
氮氧化物
．
根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2O
 750℃ 
.
 
CaO+2HBr
②2HBr+Hg
 100℃ 
.
 
HgBr2+H2↑
③HgBr2+CaO
 750℃ 
.
 
HgO+CaBr2
④2HgO
 500℃ 
.
 
2Hg+O2↑
该方案的相关叙述正确的是（　　）
“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）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+O2=2H2O（l）；△H=-571.6kJ?mol-1
D．H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）；△H=-285.8kJ?mol-1
（2）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+H2O
 750℃ 
.
 
CaO+2HBr     
②2HBr+Hg
 100℃ 
.
 
HgBr2+H2
③HgBr2+
 
 250℃ 
.
 
 
       
④2HgO
 500℃ 
.
 
2Hg+O2↑
⑤2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：
 
．并根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：
 
．
（3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题．如图1是其中的一种流程，其中用了过量的碘．
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
 
．
（4）目前有科学家在一定条件下利用水煤气（CO+H2）合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）
CuO/ZnO
CH3OH（g）．甲醇的物质的量与反应温度的关系如图2所示：
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①合成甲醇反应，其反应热△H
 
0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②其它条件不变，对处于E点的体系体积压缩到原来的
1
2
，正反应速率加快，逆反应速率
 
．（填“加快”、“减慢”、“不变”）重新平衡时
c(CH3OH)
c(CO)
 
．（填“增大”、“减小”或“不变”）
③据研究，合成甲醇反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是（用化学方程式表示）
 
．

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