[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作．Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾．最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe

题文

[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作．Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾．最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解水制氢．MnFe2O4的制备： 已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示．开始沉淀完全沉淀Fe3+2.74.2Mn2+8.310.4（1）此工艺中理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比应为______．（2）控制pH的操作中m的值为______．Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：MnFe2O4（s） 1000K . MnFe2O（4-x）（s）+x28O2（g）；△H1=akJ/mol，MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（l）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol，（3）由上可知，H2燃烧的热化学方程式是______．（4）该热化学循环制取氢气的优点是______（填字母编号）．A．过程简单、无污染         B．物料可循环使用   C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离Ⅲ、工业上可用H2、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅． 反应①Si（粗）+3HCl（g） 553--573K . SiHCI3（l）+H2（g）反应②：SiHCl3（l）+H2（g） 1373K . Si（纯）+3HCl（g）（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%．则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）铁酸锰的化学式为MnFe2O4，理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比2：1，故答案为：2：1（2）Mn2+完全沉淀的PH为10.4，控制pH的操作中m的值应为10.4，故答案为：10.4；（3）利用盖斯定律计算：MnFe2O4（s） 1000K . MnFe2O（4-x）（s）+x2O2（g）；△H1=akJ/mol…①，MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（1）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol…②，根据氢气燃烧的方程式H2+12O2═H2O可知热化学方程式为：H2（g）+12O2（g）═H2O（l）；△H=-①+②x=-a+bxkJ/mol，故答案为：H2（g）+12O2（g）═H2O（l）；△H=-a+bxkJ/mol；（4）制备过程无污染，生成气体为氢气和氧气，MnFe2O4可循环使用，产品易于分离，且生产安全，故答案为：A、B、C；（5）反应①中每消耗3molHCl生成1molH2，而反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%，所以反应后剩余的HCl和H2的体积比为3：1，则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是3：1，故答案为：3：1．

解析

 1000K . 

考点

据考高分专家说，试题“[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原.....”主要考查你对 [化学反应方程式 ]考点的理解。

化学反应方程式

化学方程式：

用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，同时，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。

书写化学方程式要遵守两个原则：

一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。

化学方程式的意义：

化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时，化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物，还可以直接通过化学计量数得出体积比。