Question

15．有科學(xué)家預(yù)言，氫能將成為21世紀(jì)的主要能源，而且是一種理想的綠色能源．
（1）氫能被稱為綠色能源的原因是無(wú)污染（任答一點(diǎn)）
（2）在101KP下，2g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量，請(qǐng)回答下列問(wèn)題
①該反應(yīng)生成物總能量小于反應(yīng)物總能量（填“大于”，“小于”或“等于”）
②氫氣的燃燒熱為285.8kJ•mol^-1
③該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
④若1mol氫氣完全燃燒生成1mol氣態(tài)水放出241kJ的熱量，已知H-H鍵能為436kJ•mol^-1，O=O鍵能為498kJ•mol^-1，計(jì)算H-O鍵能為463kJ•mol^-1
（3）氫能的存儲(chǔ)是氫能利用的前提，科學(xué)家研究出一種儲(chǔ)氫合金Mg₂Ni，已知：
Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ•mol^-1；
Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=-64.4kJ•mol^-1；
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃．
則△H₃=+84.6kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）氫氣燃燒生成水，無(wú)污染；
（2）2g氫氣為1mol，完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量，可知燃燒熱為285.8 kJ•mol^-1，為放熱反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需讓化學(xué)方程式，
①M(fèi)g（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ•mol^-1
②Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=-64.4kJ•mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
由蓋斯定律②-2×①得到．

解答 解：（1）氫氣燃燒生成水，無(wú)污染，為清潔能源，故答案為：無(wú)污染；
（2）①為放熱反應(yīng)，則生成物的總能量小于反應(yīng)物總能量，故答案為：小于；
  ②2g氫氣為1mol，完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量，可知燃燒熱為285.8 kJ•mol^-1，故答案為：285.8 kJ•mol^-1；
③燃燒熱為285.8 kJ•mol^-1，則熱化學(xué)方程式為2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1，故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
④若1mol氫氣完全燃燒生成1mol氣態(tài)水放出241kJ的熱量，已知H-H鍵能為436kJ•mol^-1，O=O鍵能為498kJ•mol^-1，燃燒的熱化學(xué)方程式：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-484kJ/mol，
設(shè)形成1mol H-O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量為X kJ，436KJ×2+496KJ-4X=-482kJ，
解得X=463KJ，
故答案為：463；
（3）①M(fèi)g（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ•mol^-1
②Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=-64.4kJ•mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
由蓋斯定律②-2×①得到Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃ =-64.4KJ/mol-2×（-74.5KJ/mol）=+84.6KJ/mol，則△H₃=+84.6KJ/mol，
故答案為：+84.6．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，本題注意把握計(jì)算反應(yīng)熱的角度，難度不大．