Question

太陽能是一種清潔能源，它的利用前景非常誘人。下面是科學家正在研究的一種利用太陽能制取氫氣的方法。

(1)首先利用太陽能加熱裝有氧化鋅和木炭的混合物，當反應塔內的溫度達到1200 ℃，可得到高純度的鋅粉。然后將制得的高純度鋅與400 ℃以上的水蒸氣反應，得到氫氣，氧化鋅循環使用。請寫出該過程涉及的化學方程式________________________、________________________________________________________________________

________________。

(2)若投入81 kg氧化鋅粉，則理論上制得的氫氣在標準狀況下的體積為________L。

 

Answer 1

【答案】

(1)2ZnO＋C2Zn＋CO₂↑  Zn＋H₂O(g)ZnO＋H₂   (2)22400

【解析】

試題分析：：(1)由信息可知反應物有ZnO和C，生成物有Zn，由原子守恒及反應知生成物應有CO₂，分析各元素化合價的變化，依據電子得失相等的原則，可推知ZnO的化學計量數為2，C的化學計量數為1，再由觀察法配平其他物質的化學計量數。

(2)由2ZnO＋C2Zn＋CO₂↑

Zn＋H₂O(g)ZnO＋H₂

可知ZnO與H₂的關系為

ZnO　　  ～　　H₂

81 g·mol^－1　22.4 L·mol^－1

81×10³ g　　V(H₂)

解得V(H₂)＝22400 L

考點：考查方程式的書寫、化學計算

點評：該題是中等難度的試題，試題難易適中，基礎性強。有利于培養學生的規范答題能力，提高學生分析問題、解決問題的能力，也有利于激發學生的學習興趣和學習求知欲。