“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢气的燃烧效率非常高，只要在汽油中加入4%的氢气，就可使内燃机节油40%。目前，氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和

题文

“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢气的燃烧效率非常高，只要在汽油中加入4%的氢气，就可使内燃机节油40%。目前，氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g） ΔH＝206.2 kJ·mol－1CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g） ΔH＝247.4 kJ·mol－12H2S（g）=2H2（g）＋S2（g） ΔH＝169.8 kJ·mol－1（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为________。（2）H2S热分解制氢气时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是____________；燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均为非气体，写出该反应的化学方程式：________________。（3）H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示。图中A、B表示的物质依次是________。（4）电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为________________。（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350 ℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为____________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）CH4（g）＋2H2O（g）=CO2（g）＋4H2（g） ΔH＝165.0 kJ·mol－1（2）为H2S热分解反应提供热量2H2S＋SO2=2H2O＋3S↓（或4H2S＋2SO2=4H2O＋3S2↓）（3）H、O（或氢原子、氧原子）（4）CO（NH2）2＋8OH－－6e－=CO32-＋N2↑＋6H2O（5）2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2

解析

（1）根据盖斯定律将第一个热化学方程式扩大两倍再减去第二个热化学方程式即得该热化学方程式，ΔH也进行相应的计算得ΔH＝206.2 kJ·mol－1×2－247.4 kJ·mol－1＝165.0 kJ·mol－1。（2）硫化氢燃烧放热，为其分解提供能量。硫化氢和二氧化硫反应生成单质硫和水。（3）1 mol H2O分解首先得到2 mol H和1 mol O，故曲线A为H，曲线B为O。（4）根据装置图可知阳极产生了N2，阴极产生了H2，再分析元素化合价的升降，可知阴极H＋得电子生成氢气，在阳极[CO（NH2）2]失电子生成N2，同时再结合电荷守恒和质量守恒可知还生成CO32-。（5）根据原子守恒和金属元素氢化物中氢的质量分数为0.077可判断，该金属元素的氢化物为MgH2。

考点

据考高分专家说，试题““氢能”被视为21世纪最具发展潜力的清洁.....”主要考查你对 [质量守恒定律 ]考点的理解。

质量守恒定律

质量守恒定律：

参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。 化学反应前后，各种原子种类、数目、质量都不改变。 任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

质量守恒定律的本质：

原子是物质质量的最小承担者。故在化学反应中，只要各种原子总数保持不变，则总质量保持不变。所以，质量守恒定律也就等价于元素守恒。

质量守恒定律的适用范围：

①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化； ②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒； ③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应； ④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量

质量守恒定律的应用:

(1)根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。 (2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。(3)据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。 (4)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。