Question

15．有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源．
（1）氢能被称为绿色能源的原因是无污染（任答一点）
（2）在101KP下，2g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，请回答下列问题
①该反应生成物总能量小于反应物总能量（填“大于”，“小于”或“等于”）
②氢气的燃烧热为285.8kJ•mol^-1
③该反应的热化学方程式为2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-H键能为436kJ•mol^-1，O=O键能为498kJ•mol^-1，计算H-O键能为463kJ•mol^-1
（3）氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg₂Ni，已知：
Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ•mol^-1；
Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=-64.4kJ•mol^-1；
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃．
则△H₃=+84.6kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）氢气燃烧生成水，无污染；
（2）2g氢气为1mol，完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，可知燃烧热为285.8 kJ•mol^-1，为放热反应，化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式，
①Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ•mol^-1
②Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=-64.4kJ•mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
由盖斯定律②-2×①得到．

解答 解：（1）氢气燃烧生成水，无污染，为清洁能源，故答案为：无污染；
（2）①为放热反应，则生成物的总能量小于反应物总能量，故答案为：小于；
  ②2g氢气为1mol，完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，可知燃烧热为285.8 kJ•mol^-1，故答案为：285.8 kJ•mol^-1；
③燃烧热为285.8 kJ•mol^-1，则热化学方程式为2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1，故答案为：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-H键能为436kJ•mol^-1，O=O键能为498kJ•mol^-1，燃烧的热化学方程式：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-484kJ/mol，
设形成1mol H-O键完全断裂时吸收热量为X kJ，436KJ×2+496KJ-4X=-482kJ，
解得X=463KJ，
故答案为：463；
（3）①Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ•mol^-1
②Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=-64.4kJ•mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
由盖斯定律②-2×①得到Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃ =-64.4KJ/mol-2×（-74.5KJ/mol）=+84.6KJ/mol，则△H₃=+84.6KJ/mol，
故答案为：+84.6．

点评 本题综合考查化学反应与能量变化，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，本题注意把握计算反应热的角度，难度不大．