Question

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步．低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新．科学家预测“氢能”作为一种清洁能源，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

 

．
A．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-142.9kJ/mol
B．H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）；△H=-285.8kJ/mol
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-571.6kJ/mol
D．H₂（g）+

1

2

O₂（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

 

．
（3）电解水制取H₂需要消耗大量的电能，接收太阳能分解水得到氢气是人类开发氢能源的主要研究课题．已知在特定条件下聚合太阳能所得高温可使氢碘酸分解出氢气，也可使硫酸分解出氧气．下图是国外正在研究中的一种利用核能把水分解，制取氢气的一种流程（硫-碘热循环法）．

请写出反应①的化学方程式：

 

．
用硫-碘热循环法制取氢气，非常符合低碳经济理念，其原因是①采用新能源技术且能量利用率高②

 

．
（4）已知用电解法生产1立方米的氢气（标准状况）大约消耗400度电，则用上述硫-碘热循环法产生10³kg氢气，相当于减排CO₂

 

吨（二氧化碳排放量（kg）=耗电度数×0.785）．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学方程式的书写

专题：

分析：（1）燃烧热的热化学方程式中可燃物物质的量为1moL，生成稳定的氧化物，水的状态为液态；
（2）总反应可由分步反应相加减得到；
（3）由图知：反应物为：SO₂，I₂，H₂O，生成物为：HI，H₂SO₄；
（4）设产生10³kg氢气，相当于减排CO₂ X吨，结合题中信息列方程求解．

解答： 解：（1）1克氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，1moL放出的热量为285.8kJ，燃烧热的热化学方程式中可燃物物质的量为1moL，生成稳定的氧化物，水的状态为液态，故选B．
（2）①CaBr₂+H₂O

750℃  .

CaO+2HBr     ②2HBr+Hg

100℃  .

HgBr₂+H₂↑
③HgBr₂+CaO

250℃  .

HgO+CaBr₂    ④2HgO

500℃  .

2Hg+O₂↑
将（①+②+③）×2+④，得：2H₂O

催化剂  .

△

2H₂↑+O₂↑，
故答案为：2H₂O

催化剂  .

△

2H₂↑+O₂↑；
（3）由图知：反应物为：SO₂，I₂，H₂O，生成物为：HI，H₂SO₄，故方程式为：SO₂+I₂+2H₂O

110℃-120℃  .

2HI+H₂SO₄，
H₂SO₄可分解为SO₂，O₂，H₂O，SO₂和I₂可循环使用，故答案为：SO₂+I₂+2H₂O

110℃-120℃  .

2HI+H₂SO₄，SO₂和I₂可循环使用，无污染；
（4）设产生10³kg氢气，相当于减排CO₂ X吨，则

10 3×103

2

×22.4×10^-3×400×0.785=X×10³，解得X=3516.8，故答案为3516.8；

点评：本题考查热化学方程式的判断与方程式的书写，新能源的使用，难度不大．