Question

研究氢气、一氧化碳和二氧化碳具有重要意义．
（1）实验室用锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式是______．研究发现：利用锍一碘循环分解水制氢气．主要涉及下列反应（反应条件已略）：
Ⅰ、SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI；Ⅱ、2HI=H₂+I₂；Ⅲ、2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂
请回答：反应Ⅲ属于______反应（填基本反应类型）；循环分解水的过程中产生O₂和H₂的质量比为______．
（2）在汽车“催化转化器”内发生反应的化学方程式是：2NO+2CON₂+2CO₂．某化学探究小组的同学为探究温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，设计了下列三组实验．

实验编号	T/℃	NO初始浓度/g?L-1	CO初始浓度/g?L-1	催化剂的比表面积/m2?g-1
Ⅰ	280	0.036	0.162	82
Ⅱ	280	0.036	0.162	124
Ⅲ	350	0.036	0.162	124

分析上表中实验数据，回答下列问题：探究温度对化学反应速率影响的实验是______（填写实验编号）；研究催化剂的表面积对化学反应速率影响的实验是______（填写实验编号）．
（3）在300℃、70MPa下，使用催化剂可由氢气和二氧化碳合成乙醇，同时生成水，写出反应的化学方程式______300℃、70MPaCH₃CH₂OH+3H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）根据实验室用锌和稀硫酸制取氢气的反应写出反应的化学方程式，根据反应Ⅲ的特点分析反应的类型，根据循环分解水的反应计算产生O₂和H₂的质量比；
（2）根据固定变量法探究的思路分析对化学反应速率影响的因素；
（3）根据反应写出反应的方程式；
（4）根据表中数据计算比较．
解答：解：（1）实验室用锌和稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；反应Ⅲ有一种物质生成了两种物质，属于分解反应．由循环分解水的反应可知．生成的O₂和H₂的关系是O₂～2H₂，则生成的O₂和H₂的质量比是8：1；
（2）由表中的数据及探究的方法可知，实验Ⅱ和Ⅲ催化剂的比表面积相同，温度不同，探究的是温度对化学反应速率影响；实验Ⅰ和Ⅱ温度相同，催化剂的表面积不同，研究催化剂的表面积对化学反应速率影响的实验；
（3）在300℃、70MPa下，使用催化剂可由氢气和二氧化碳合成乙醇，同时生成水，反应的化学方程式 是：2CO₂+6H₂CH₃CH₂OH+3H₂O；
（4）由表中中数据可知：每1g燃料燃烧时产生的热量分别是：
H₂：=140.9KJ，CH₄：=55.6KJ；CH₃CH₂OH：=29.7KJ
由以上计算可知：燃烧单位质量的上述燃料产生的热量由多到少的顺序是H₂、CH₄、CH₃CH₂OH．
故答为：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，分解，8：1，Ⅱ和Ⅲ，Ⅰ和Ⅱ（2）2CO₂+6H₂CH₃CH₂OH+3H₂O；
（3）H₂、CH₄、CH₃CH₂OH．
点评：能源、信息、材料、环境是当今世界四大首要问题，在能源危机日趋严重的今天，它既是社会热点，也是化学考查的热点，主要侧重能源的分类、能源使用对环境的影响、新能源开发的技术和前景等．