最新研究发现.复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气:①MnFe2O4(s)=MnFe2O(4-x)(s)+x/2O2(g),△H1②MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(g)=MnFe2O4(s)+xH2(g),△H2 下列说法错误的是( ) A.反应①中O2是氧化产物.反应②中水是氧化剂B.该热化学循环制氢过程简单.无污染.物料� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

最新研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe₂O₄）可用于热化学循环分解制氢气：
①MnFe₂O₄（s）=MnFe₂O_（4-x）（s）+x/2O₂（g）；△H₁
②MnFe₂O_（4-x）（s）+xH₂O（g）=MnFe₂O₄（s）+xH₂（g）；△H₂
下列说法错误的是（　　）

A、反应①中O₂是氧化产物，反应②中水是氧化剂

B、该热化学循环制氢过程简单、无污染，物料可循环使用，安全易分离

C、若MnFe₂O_（4-x）（s）中x=0.8，则MnFe₂O_（4-x）（s）中Fe²⁺占全部铁元素的百分率为60%

D、若xH₂（g）+x/2O₂ （g）=xH₂O（g）；△H₃，则△H₃=-（△H₁+△H₂）

分析：A、分析反应前后元素化合价变化，元素化合价升高的做还原剂被氧化得到氧化产物，元素化合价降低的做氧化剂；
B、具有过程简单节约能源无污染物料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成，因此不存在高温气体分离等；
C、根据铁的总价态不变，用方程组来解决；
D、依据盖斯定律结合热化学方程式计算分析所得到的热化学方程式正误．

解答：解：A、反应①MnFe₂O₄（s）=MnFe₂O_（4-x）（s）+x/2O₂（g），氧元素化合价升高做还原剂被氧化所以氧气是氧化产物，反应②MnFe₂O_（4-x）（s）+xH₂O（g）=MnFe₂O₄（s）+xH₂（g）中，氢元素化合价降低，所以水做氧化剂，故A正确；
B、由流程图可以看出过程简单、节约能量、无污染、物料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成，不存在高温气体分离的问题等，故B正确；
C、x=0.8时，铁的总价态为（4-0.8）×2-2=4.4，设1mol MnFe₂O_4-0.8中含Fe²⁺、Fe³⁺物质的量分别为xmol、ymol，则有X+Y=2，2X+3Y=4.4
解得：x=1.6，y=0.4，则1 mol MnFe₂O_4-0.8中含Fe²⁺的物质的量为1.6 mol，则Fe²⁺占的百分率为

1.6

×100%=80%，故C错误；
D、①MnFe₂O₄（s）=MnFe₂O_（4-x）（s）+x/2O₂（g）；△H₁②MnFe₂O_（4-x）（s）+xH₂O（g）=MnFe₂O₄（s）+xH₂（g）；△H₂
由热化学方程式结合盖斯定律，①+②得到xH₂O（g）=xH₂（g）+x/2O₂ （g）；△H=△H₁+△H₂，则xH₂（g）+x/2O₂ （g）=xH₂O（g）△H₃=-（△H₁+△H₂），故D正确；
故选C．

点评：本题考查了化学反应能量变化分析判断，盖斯定律计算应用，元素守恒的计算是本题难点，掌握基础是关键，题目难度较大．

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[　　]
A．	反应①中O₂是氧化产物，反应②中水是氧化剂
B．	该热化学循环制氢过程简单、无污染，物料可循环使用，安全易分离
C．	若MnFe₂O_(4－x)(s)中x＝0.8，则MnFe₂O_(4－x)(s)中Fe²⁺占全部铁元素的百分率为60％
D．	若xH₂(g)＋x/2O₂(g)＝xH₂O(g)；ΔH₃，则ΔH₃＝－(ΔH₁＋ΔH₂)