Question

低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進步．低碳經(jīng)濟實質(zhì)是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)創(chuàng)新．科學(xué)家預(yù)測“氫能”作為一種清潔能源，將是未來最理想的新能源．請回答下列問題：
（1）實驗測得，1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

 

．
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）根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想，為了制備H₂，某化學(xué)家設(shè)計了下列化學(xué)反應(yīng)步驟：
①CaBr₂+H₂O

750℃  .

CaO+2HBr     ②2HBr+Hg

100℃  .

HgBr₂+H₂↑
③HgBr₂+CaO

250℃  .

HgO+CaBr₂    ④2HgO

500℃  .

2Hg+O₂↑
上述過程的總反應(yīng)可表示為

 

．
（3）電解水制取H₂需要消耗大量的電能，接收太陽能分解水得到氫氣是人類開發(fā)氫能源的主要研究課題．已知在特定條件下聚合太陽能所得高溫可使氫碘酸分解出氫氣，也可使硫酸分解出氧氣．下圖是國外正在研究中的一種利用核能把水分解，制取氫氣的一種流程（硫-碘熱循環(huán)法）．

請寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：

 

．
用硫-碘熱循環(huán)法制取氫氣，非常符合低碳經(jīng)濟理念，其原因是①采用新能源技術(shù)且能量利用率高②

 

．
（4）已知用電解法生產(chǎn)1立方米的氫氣（標準狀況）大約消耗400度電，則用上述硫-碘熱循環(huán)法產(chǎn)生10³kg氫氣，相當于減排CO₂

 

噸（二氧化碳排放量（kg）=耗電度數(shù)×0.785）．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)方程式的書寫

專題：

分析：（1）燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物物質(zhì)的量為1moL，生成穩(wěn)定的氧化物，水的狀態(tài)為液態(tài)；
（2）總反應(yīng)可由分步反應(yīng)相加減得到；
（3）由圖知：反應(yīng)物為：SO₂，I₂，H₂O，生成物為：HI，H₂SO₄；
（4）設(shè)產(chǎn)生10³kg氫氣，相當于減排CO₂ X噸，結(jié)合題中信息列方程求解．

解答： 解：（1）1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量，1moL放出的熱量為285.8kJ，燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物物質(zhì)的量為1moL，生成穩(wěn)定的氧化物，水的狀態(tài)為液態(tài)，故選B．
（2）①CaBr₂+H₂O

750℃  .

CaO+2HBr     ②2HBr+Hg

100℃  .

HgBr₂+H₂↑
③HgBr₂+CaO

250℃  .

HgO+CaBr₂    ④2HgO

500℃  .

2Hg+O₂↑
將（①+②+③）×2+④，得：2H₂O

催化劑  .

△

2H₂↑+O₂↑，
故答案為：2H₂O

催化劑  .

△

2H₂↑+O₂↑；
（3）由圖知：反應(yīng)物為：SO₂，I₂，H₂O，生成物為：HI，H₂SO₄，故方程式為：SO₂+I₂+2H₂O

110℃-120℃  .

2HI+H₂SO₄，
H₂SO₄可分解為SO₂，O₂，H₂O，SO₂和I₂可循環(huán)使用，故答案為：SO₂+I₂+2H₂O

110℃-120℃  .

2HI+H₂SO₄，SO₂和I₂可循環(huán)使用，無污染；
（4）設(shè)產(chǎn)生10³kg氫氣，相當于減排CO₂ X噸，則

10 3×103

2

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

點評：本題考查熱化學(xué)方程式的判斷與方程式的書寫，新能源的使用，難度不大．