Question

10．（1）氢气是一种高效而无污染的理想能源．1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km/h行驶了40km．为有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价氢气．下列可供开发又较经济的制氢方法是C
A、电解水      B、锌和稀硫酸反应     C、光解海水
（2）已知1克氢气燃烧生成液态水放出143KJ的能量，请回答下列问题：
①写出该反应的热化学方程式：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ/mol．
②反应物断键需要吸收的能量＜（填“＞”、“＜”或“=”）生成物生成新键放出的能量．
③若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜（填“＞”、“＜”或“=”）2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量．
④某航天器上使用了一种新型装置，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成．它是将化学能转化为电能的装置．a极上的电极反应式为H₂-2e^-=2H⁺，b极上的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）根据获取途径的经济效益角度来分析；
（2）①根据反应物、生成物的状态、能量的变化写出热化学方程式；
②放热反应反应物断键需要吸收的能量＜生成物生成新键放出的能量；
③根据液态水转变成气态水要吸热分析；
④氢氧燃料电池为原电池装置，将化学能转化为电能的装置，氢气为负极失电子发生氧化反应，氧气为正极得电子发生还原反应．

解答 解：（1）A、电解水需要消耗大量的电能；B、锌和稀硫酸反应应用于实验室制备少量的氢气，大量制备氢气经济效益差；C、利用太阳能使海水光解最经济，故答案为：C；
（2）①氢气、氧气、水蒸气的状态都是气态，燃烧后放出能量，所以△H＜0；1g氢气的物质的量是0.5mol，则0.5mol氢气燃烧后放出143kJ的热量，所以2mol氢气燃烧后放出572 kJ的能量，
故答案为：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ/mol；
②放热反应反应物断键需要吸收的能量＜生成物生成新键放出的能量，故答案为：＜；
③因为液态水转变成气态水要吸热，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，故答案为：＜；
④氢氧燃料电池为原电池装置，将化学能转化为电能的装置，a极氢气为负极失电子发生氧化反应，反应为H₂-2e^-=2H⁺，b极氧气为正极得电子发生还原反应，反应为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：化学；电；H₂-2e^-=2H⁺；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

点评 本题考查能源与利用，反应热的计算，注意能源利用的应符合经济原则，利用化学键键能求反应热关键掌握反应物和生成物的结构，题目难度中等．