Question

4．通過以下反應均可獲取H₂，下列有關說法正確的是（　　）
①太陽光催化分解水制氫：2H₂O（l）═2H₂（g）+O₂（g）△H₁=+571.6kJ•mol^-1
②焦炭與水反應制氫：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ•mol^-1
③甲烷與水反應制氫：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H₃=+206.1kJ•mol^-1．

• A． 反應①中電能轉化為化學能
• B． 反應②為放熱反應
• C． 反應③使用催化劑，△H₃減小
• D． 反應CH₄（g）=C（s）+2H₂（g）的△H₃=74.8kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A．該反應中太陽能轉化為化學能；
B．放熱反應的焓變小于0，而該反應的焓變大于0，為吸熱反應；
C．催化劑只影響反應速率，不影響焓變；
D．根據蓋斯定律，將熱化學方程式③-④可得目標反應．

解答 解：A．根據“太陽光催化分解水制氫”可知，該反應過程中太陽能轉化成光能，故A錯誤；
B．反應C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ•mol^-1的焓變大于0，說明該反應為吸熱反應，故B錯誤；
C．反應③使用催化劑，可以加快反應速率，但是催化劑不影響反應熱，所以使用催化劑后△H₃不變，故C錯誤；
D．②焦炭與水反應制氫：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ•mol^-1，
③甲烷與水反應制氫：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H₃=+206.1kJ•mol^-1，
根據蓋斯定律，③-②可得：反應CH₄（g）=C（s）+2H₂（g）的△H₃=（+206.1kJ•mol^-1）-（+131.3kJ•mol^-1）=+74.8kJ•mol^-1，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了反應熱與焓變的應用，題目難度中等，明確化學反應與能量變化的關系為解答關鍵，注意掌握蓋斯定律的內容及應用方法，試題培養了學生的分析能力及靈活應用能力．