Question

2．氢气是未来理想的能源，用MnFe₂O₄热化学循环制氢气的原理如下（x不为零）：MnFe₂O₄→MnFe₂O_4-x（s）+$\frac{x}{2}$O₂（g）△H₁；MnFe₂O_4-x（s）+xH₂O（g）═MnFe₂O₄（s）+xH₂（g）△H₂，下面说法正确的是（　　）

• A． 上述两个反应都是氧化还原反应，且转移电子数相等
• B． Mn与Fe都属于ⅤⅡ族元素
• C． 2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-2（△H₁+△H₂）
• D． 根据两个反应可以看出，非自发反应加入合适的催化剂可以自发进行

Answer 1

分析 A．可根据O、H元素化合价的变化判断；
B．Mn属于ⅦB族，Fe属于Ⅷ族元素；
C．依据盖斯定律结合热化学方程式计算分析所得到的热化学方程式正误；
D．催化剂只改变反应速率．

解答 解：A．MnFe₂O₄→MnFe₂O_4-x（s）+$\frac{x}{2}$O₂（g）中，O元素化合价由-2价升高到0价转移2x电子，MnFe₂O_4-x（s）+xH₂O（g）═MnFe₂O₄（s）+xH₂（g）中H元素化合价由+1价降低到0价，转移2x电子，故A正确；
B．Mn属于ⅦB族，Fe属于Ⅷ族元素，故B错误；
C．①MnFe₂O₄（s）=MnFe₂O_（4-x）（s）+$\frac{x}{2}$O₂（g）；△H₁ ②MnFe₂O_（4-x）（s）+xH₂O（g）=MnFe₂O₄（s）+xH₂（g）；△H₂
由热化学方程式结合盖斯定律，①+②得到xH₂O（g）=xH₂（g）+$\frac{x}{2}$O₂ （g）；△H=△H₁+△H₂，xH₂（g）+$\frac{x}{2}$O₂ （g）=xH₂O（g）△H₃=-（△H₁+△H₂），则2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-$\frac{x}{2}$（△H₁+△H₂），故C错误；
D．催化剂只改变反应速率，不能决定反应能否进行，故D错误．
故选A．

点评 本题考查较为综合，涉及化学反应能量变化分析判断，盖斯定律计算应用，元素守恒的计算等知识，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目难度较大．