Question

（2013?濰坊）研究氫氣、一氧化碳和二氧化碳具有重要意義．
（1）實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣的化學(xué)方程式是

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．研究發(fā)現(xiàn)：利用硫一碘循環(huán)分解水制氫氣．主要涉及下列反應(yīng)（反應(yīng)條件已略）：
Ⅰ、SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI；Ⅱ、2HI=H₂+I₂；Ⅲ、2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂0
請回答：反應(yīng)Ⅲ屬于

分解

反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）；循環(huán)分解水的過程中產(chǎn)生O₂和H₂的質(zhì)量比為

8：1

．
（2）在汽車“催化轉(zhuǎn)化器”內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NO+2CO

催化劑  .

N₂+2CO₂．某化學(xué)探究小組的同學(xué)為探究溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計了下列三組實驗．

實驗編號	T/℃	NO初始濃度/g?L-1	CO初始濃度/g?L-1	催化劑的比表面積/m2?g-1
Ⅰ	280	0.036	0.162	82
Ⅱ	280	0.036	0.162	124
Ⅲ	350	0.036	0.162	124

分析上表中實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗是

Ⅱ和Ⅲ

（填寫實驗編號）；研究催化劑的表面積對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗是

Ⅰ和Ⅱ

（填寫實驗編號）．
（3）在300℃、70MPa下，使用催化劑可由氫氣和二氧化碳合成乙醇，同時生成水，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CO₂+6H₂

催化劑        .

300℃、70MPa

CH₃CH₂OH+3H₂O

．
（4）燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量不同．已知在某溫度下各種燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量見下表：

燃料	質(zhì)量/g	產(chǎn)物	產(chǎn)生的熱量/KJ
氫氣	2	水蒸氣	241.8
甲烷	16	二氧化碳?xì)怏w和水蒸氣	890.3
乙醇	46	二氧化碳?xì)怏w和水蒸氣	1367

分析表中數(shù)據(jù)，燃燒單位質(zhì)量的上述燃料產(chǎn)生的熱量由多到少的順序是

H₂、CH₄、CH₃CH₂OH

（用化學(xué)式表示）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)反應(yīng)Ⅲ的特點分析反應(yīng)的類型，根據(jù)循環(huán)分解水的反應(yīng)計算產(chǎn)生O₂和H₂的質(zhì)量比；
（2）根據(jù)固定變量法探究的思路分析對化學(xué)反應(yīng)速率影響的因素；
（3）根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算比較．

解答：解：（1）實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；反應(yīng)Ⅲ有一種物質(zhì)生成了兩種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)．由循環(huán)分解水的反應(yīng)可知．生成的O₂和H₂的關(guān)系是O₂～2H₂，則生成的O₂和H₂的質(zhì)量比是8：1；
（2）由表中的數(shù)據(jù)及探究的方法可知，實驗Ⅱ和Ⅲ催化劑的比表面積相同，溫度不同，探究的是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響；實驗Ⅰ和Ⅱ溫度相同，催化劑的表面積不同，研究催化劑的表面積對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗；
（3）在300℃、70MPa下，使用催化劑可由氫氣和二氧化碳合成乙醇，同時生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式 是：2CO₂+6H₂

催化劑        .

300℃、70MPa

CH₃CH₂OH+3H₂O；
（4）由表中中數(shù)據(jù)可知：每1g燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量分別是：
H₂：

241.8KJ

2

=140.9KJ，CH₄：

890.3KJ

16

=55.6KJ；CH₃CH₂OH：

1367KJ

46

=29.7KJ
由以上計算可知：燃燒單位質(zhì)量的上述燃料產(chǎn)生的熱量由多到少的順序是H₂、CH₄、CH₃CH₂OH．
故答為：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，分解，8：1，Ⅱ和Ⅲ，Ⅰ和Ⅱ（2）2CO₂+6H₂

催化劑        .

300℃、70MPa

CH₃CH₂OH+3H₂O；
（3）H₂、CH₄、CH₃CH₂OH．

點評：能源、信息、材料、環(huán)境是當(dāng)今世界四大首要問題，在能源危機(jī)日趨嚴(yán)重的今天，它既是社會熱點，也是化學(xué)考查的熱點，主要側(cè)重能源的分類、能源使用對環(huán)境的影響、新能源開發(fā)的技術(shù)和前景等．