Question

本世紀(jì)，人類社會將逐漸步入氫經(jīng)濟(jì)時代．目前大規(guī)模產(chǎn)氫方式仍是化學(xué)制氫．
I、催化重整制氫
以甲醇為例，反應(yīng)制氫氣的一般途徑有：CH₃OH（l）=2H₂（g）+CO（g）；△H₁=+128kJ?mol^-1
CH₃OH（l）+H₂O（l）=3H₂（g）+CO₂（g）；△H₂=a kJ?mol^-1
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）；△H=-286kJ?mol^-1為求得△H₂，還要知道    的燃燒熱，若其燃燒熱為△H=一283kJ?mol^-1，則△H₂=    ．
Ⅱ、金屬置換制氫
（1）研究表明，剛切割的金屬表面具有很高的反應(yīng)活性．當(dāng)鋁或鋁合金在水中被切割或碾碎的時候，可以持續(xù)地釋放出氫氣．使用鋁與水反應(yīng)制氫氣比使用其它活潑金屬與水反應(yīng)制氫氣的優(yōu)點(diǎn)有：①價廉，成本較低；②    ．
（2）利用天然氣重整得到的CO、H₂混合氣對金屬氧化物進(jìn)行還原，然后將金屬與水反應(yīng)放出氫氣，由此達(dá)成一個良性循環(huán)．根據(jù)高中所學(xué)的知識合理預(yù)測該金屬單質(zhì)，并寫出該金屬在加熱的條件下與水蒸汽反應(yīng)的化學(xué)方程式：    ．
III、太陽能制氫：利用光能分解水必須要有催化劑的參與．下列有關(guān)催化劑的說法正確的是   
A．使用高效催化劑分解水制得H₂的同時還可以獲得能量
B．使用高效催化劑后常溫下水可以自發(fā)分解
C．硅膠具有多孔結(jié)構(gòu)，有較大的表面積，常用做催化劑的載體
D．對于可逆反應(yīng)，催化劑在增大正反應(yīng)速率的同時也增大逆反應(yīng)速率
Ⅳ、配位氫化物制氫
在硼氫化鈉（NaBH₄）水溶液中加入特定催化劑后，可以迅速地發(fā)生水解反應(yīng)生成偏硼酸鈉和氫氣．請寫出此水解反應(yīng)的化學(xué)方程式：    ．
將無水偏硼酸鈉、氫化鎂（MgH₂）放入球磨設(shè)備中，通入氬氣或氫氣并保持壓強(qiáng)100～500kPa研磨0.5～4h，即可得到硼氫化鈉．研磨過程中需要通入氬氣或氫氣并保持壓強(qiáng)100～500kPa的目的是：    ．

Answer 1

【答案】分析：I、根據(jù)△H可與熱化學(xué)方程式同等倍數(shù)增大或減小解題；
Ⅱ、（1）從反應(yīng)是否容易控制解題； （2）CO、H₂混合氣可還原鐵，鐵可與水反應(yīng)生成氫氣；
III、催化劑的載體常具有多孔結(jié)構(gòu)，有較大的表面積，對于可逆反應(yīng)，催化劑在增大正反應(yīng)速率的同時也增大逆反應(yīng)速率；
Ⅳ、硼氫化鈉水溶液中加入特定催化劑后，可以發(fā)生水解反應(yīng)生成偏硼酸鈉和氫氣；
NaBH₄易被氧化，MgH₂易水解．
解答：解：I、為求得△H₂還要知道 CO的燃燒熱，若其燃燒熱為△H=一283kJ?mol^-1，
①CH₃OH（l）=2H₂（g）+CO（g）△H₁=+128kJ?mol^-1；
②H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ?mol^-1；
③2CO（g）+O₂（g） 2CO₂（g）△H=-283kJ?mol^-1；    
④CH₃OH（l）+H₂O（l）=3H₂（g）+CO₂（g）△H₂=a kJ?mol^-1；
根據(jù)蓋斯定律可知，④=①-②+0.5×③，
△H₂=△H①-△H②+0.5×△H③=+128kJ?mol^-1-^_（-286kJ?mol^-1）+0.5×（-283kJ?mol^-1），
解得：△H₂=+131kJ/mol，
故答案為：CO；+131kJ/mol；
Ⅱ、（1）從反應(yīng)是否容易控制解題，當(dāng)機(jī)械切割行為停止時，放氫反應(yīng)也會立即停止，故答案為：當(dāng)機(jī)械切割行為停止時，放氫反應(yīng)也會立即停止；
（2）CO、H₂混合氣可還原鐵，鐵可與水反應(yīng)生成氫氣，故該金屬為鐵，故答案為：3Fe+4H₂O（g） Fe₃O₄+4H₂↑；
III、催化劑的載體常具有多孔結(jié)構(gòu)，有較大的表面積，對于可逆反應(yīng)，催化劑在增大正反應(yīng)速率的同時也增大逆反應(yīng)速率，故答案為：CD；  
Ⅳ、硼氫化鈉水溶液中加入特定催化劑后，可以發(fā)生水解反應(yīng)生成偏硼酸鈉和氫氣，故答案為：NaBH₄+2H₂O=NaBO₂+4H₂↑； 
NaBH₄易被氧化，MgH₂易水解，故需要通入氬氣或氫氣作保護(hù)氣，故答案為：防止NaBH₄被氧化；防止金屬氫化物水解．
點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式的計算，物質(zhì)的水解、化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫等，難度適中．