Question

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）Bunsen热化学循环制氢工艺流程图如下：

①下列说法错误的是______（填字母序号）。

A．该过程实现了太阳能化学能的转化

B．和对总反应起到了催化剂的作用

C．该过程的3个反应均是氧化还原反应

D．常温下，该过程的3个反应均为自发反应

②已知：

则：______（用含、、的代数式表示）。

（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知有关化学反应的能量变化如图所示。

①下列说法正确的是______（填字母序号）

A．的燃烧热为B．的燃烧热为

C．的燃烧热为D．为放热反应

②与反应生成和的热化学方程式为________________________。

（3）中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程可表示为：

已知：几种物质有关键能[形成（断开）共价键释放（吸收）的能量]如下表所示。

化学键
键能	463	496	436	138

若反应过程中分解了，过程Ⅲ的______。

Answer

D BD

【解析】

根据反应关系图进行判断；②根据盖斯定律进行解答；根据燃烧热的概念进行判断；根据盖斯定律书写反应热方程式；根据断键键能总和-生成物键能总和进行计算。

(1)①A．由图可知，利用太阳能使化学反应发生，则太阳能转化为化学能，故A正确；

B．由图可知，总反应为水分解生成氧气、氢气的反应，所以SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用，故B正确；

C．由已知：；；可知，该过程的3个反应均有元素化合价变化，都是氧化还原反应，故C正确；

D．由已知：；；可知，常温下，反应不能自发进行，故D错误；

故答案选D；

②已知：①；

②；

③，

则根据盖斯定律：①2+②+③2:=2a+b+2c；

(2)①A．由图可知：CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)=-，因为生成的是气态水，所以的燃烧热不是，故A错误；

B．由图可知：CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-，故的燃烧热为，故B正确；

C．由图可知：O2(g)+(g)=H2O(g)=-，因为生成的是气态水，所以=-不是H2的燃烧热，故C错误；

D．由图可知①O2(g)+(g)=H2O(g)=-，②CO2(g)=CO(g)+O2(g)=+，根据盖斯定律①+②可得：=+，所以为放热反应，故D正确；

故BD正确；

②由图可知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)=-，②CO2(g)=CO(g)+O2(g)=+，③O2(g)+(g)=H2O(g)=-，则①2+②2-③6为：+=+3，所以该热化学方程式为：；

(3)由图可知：分解可以生成1molH2和1mol H2O2，过程Ⅲ为1mol H2O2分解生成1molH2和1mol O2，化学反应方程式为：H2O2(g)=H2(g)+O2(g)(2(+)kJ/mol=+132。