Question

（2012?南京模拟）“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）实验测得，1g H₂（g）燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为

H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol

．
（2）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H₂的反应步骤
①CaBr₂+H₂O

750℃  .

CaO+2HBr             ②2HBr+Hg

100℃  .

HgBr₂+H₂
③HgBr₂+

CaO

250℃  .

HgO

+

CaBr₂

       ④2HgO

500℃  .

2Hg+O₂↑
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式

HgBr₂+CaO

250℃  .

HgO+CaBr₂

．
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H₂的主要缺点

循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染

．
（3）氢气通常用生产水煤气的方法制得．其中：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在850℃时，K=1．
①若升高温度到950℃时，达到平衡时K

小于

1（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂ 和x mol H₂，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是

0≤x＜3

．
（4）工业生产中，常用氢氧化钠溶液吸收排放废气中的二氧化硫，并将吸收产物电解，可以产生氢气、
硫酸等物质，装置如图1所示．该电解过程中阳极的电极反应式为

HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺

．

（5）一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物是汽车尾气的主要成分．已知空燃比（空气、燃料体积之比）与尾气中各成分排放量关系如图2所示．B物质的名称是

氮氧化物

．

Answer 1

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）根据原子经济分析；
（3）根据等效平衡及其移动分析；
（4）由图知：HSO₃^-在电解池的阳极放电；
（5）根据空燃比、反应特点分析．

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．故答案为：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．
（2）根据原子经济，可知最终反应为：2H₂O═2H₂↑+O₂↑，根据盖斯定律将（①+②+③）×2+④，可知反应③为HgBr₂+CaO

250℃  .

HgO+CaBr₂；该方法中需要750℃，消耗能量高，且有重金属污染，
故答案为：HgBr₂+CaO

250℃  .

HgO+CaBr₂；循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染；
（3）升高温度，平衡向吸热即逆反应方向移动，此时平衡常数K小于1；根据等效平衡，x=3时，平衡不移动，x＜3时，平衡向正反应方向移动，
故答案为：小于；0≤x＜3；
（4）阴离子HSO₃^-在电解池的阳极放电生成SO₄^2-，故答案为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺；
（5）随着空燃比的增大，一氧化碳、碳氢化合物因反应生成CO₂，其含量逐渐减少，而氮氧化物反应后任然是氮氧化物而含量逐渐增大；故答案为：氮氧化物．

点评：本题考查热化学方程式的书写，盖斯定律的应用，电极反应的书写，等效平衡等知识，综合性强，难度较大．