14．能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國(guó)目前使用的能源主要是化石燃料．
（1）在25℃、101kPa時(shí)，16g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是890.31kJ，則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式是CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.31KJ/mol．
（2）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1=-437.3kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H2=-285.8kJ•mol-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H3=-283.0kJ•mol-1
則煤的氣化主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=-131.5kJ•mol-1．
（3）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行估算．
已知：C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ/mol           ①
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2=-571.6kJ/mol              ②
2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H3=-2 599kJ/mol  ③
根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C（石墨，s）和H2（g）生成1mol C2H2（g）反應(yīng)的焓變△H=+226.7kJ•mol-1．

分析 （1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法可知，化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱成正比，并注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)來(lái)解答；
（2）①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-437.3kJ•mol-1
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-285.8kJ•mol-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
①-②-③C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）依據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變即可；
（3）可以先根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焓變，最后根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來(lái)書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）16g即1molCH4在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出889kJ熱量，則熱化學(xué)方程式為：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.31KJ/mol，
故答案為：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.31KJ/mol；
（2）①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-437.3kJ•mol-1
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-285.8kJ•mol-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算，①-②-③得到固態(tài)碳與水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ•mol-1；
故答案為：-131.5kJ•mol-1；
（3）已知：①C （s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1；
②2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H2=-571.6kJ•mol-1；
③2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O （l）△H2=-2599kJ•mol-1；
2C （s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的反應(yīng)可以根據(jù)①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，所以反應(yīng)焓變△H=2×（-393.5kJ•mol-1）+（-571.6kJ•mol-1）×$\frac{1}{2}$-（-2599kJ•mol-1）×$\frac{1}{2}$=+226.7kJ•mol-1，
故答案為：+226.7kJ•mol-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用和熱化學(xué)方程式的書寫方面的知識(shí)，注意反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能、蓋斯定律的應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

6．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183kJ/mol．
②隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是增大．（填“增大”、“減小”或“不變”）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．某實(shí)驗(yàn)需要0.2mol NaOH固體，用托盤天平稱取固體時(shí)，天平讀數(shù)（游碼及砝碼）將（　　）
A．等于8.0 gB．等于8.00 gC．大于8.0 gD．等于0.2 g

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)．反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)．
①$\frac{1}{4}$CaSO4（s）+CO（g）?$\frac{1}{4}$CaS（s）+CO2（g）△H1=-47.3 kJ•mol-1
②CaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H2=+210.5kJ•mol-1
③CO（g）?$\frac{1}{2}$C（s）+$\frac{1}{2}$CO2（g）△H3=-86.2kJ•mol-1
（1）反應(yīng)2CaSO4（s）+7CO（g）?CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的△H=4△H1+△H2+2△H3（用△H1、△H2和△H3表示）．
（2）反應(yīng)①～③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如圖所示，結(jié)合各反應(yīng)的△H，歸納lgK-T曲線變化規(guī)律：（a）當(dāng)△H＞0時(shí)，lgK隨溫度升高而增大，當(dāng)△H＜0時(shí)，lgK隨溫度升高而減��；（b）當(dāng)溫度同等變化時(shí)，△H的數(shù)值越大lgK的變化越大；（或△H的數(shù)值越大，lgK隨溫度的變化程度越大）．
（3）向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO，反應(yīng)①于900℃達(dá)到平衡，c平衡（CO）=8.0×10-5 mol•L-1，計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率99%（忽略副反應(yīng)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

9．氨既是實(shí)驗(yàn)室中常用試劑，也是工業(yè)上重要原料．
（1）某學(xué)習(xí)小組欲制備少量的氨水．供選用的試劑有：①NH4Cl ②（NH4）2CO3．提供的裝置如圖1，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①裝置A試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH4）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CO2↑+H2O；

②從提供的儀器中選擇并組裝一套本實(shí)驗(yàn)的合理、簡(jiǎn)潔裝置，按氣流方向連接順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注的導(dǎo)管口符號(hào)表示）a→edf；
（2）氨在氧氣中燃燒，生成水和一種單質(zhì)．
已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1
寫出氨在氧氣中燃燒生成液態(tài)水和氣態(tài)單質(zhì)的熱化學(xué)方程式：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=-1531.2 kJ•mol-1；
（3）已知在一定條件下，將1molN2和3molH2混合于一個(gè)10L的密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)為N2+3H2$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH3，5min后達(dá)到平衡，平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)為25%．
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，N2的反應(yīng)速率v（N2）=0.008mol/（L﹒min）；
（4）工業(yè)上以氨氣、空氣為主要原料制取硝酸．在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H＞0．該反應(yīng)的反應(yīng)速率（v）隨時(shí)間（t）變化的關(guān)系如圖2所示．若t2、t4時(shí)刻只改變一個(gè)條件，下列說(shuō)法正確的是（填選項(xiàng)序號(hào)）AB．
A．在t1～t2時(shí)，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B．在t2時(shí)，采取的措施可以是升高溫度
C．在t3～t4時(shí)，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
D．在t5時(shí)，容器內(nèi)NO2的體積分?jǐn)?shù)是整個(gè)過(guò)程中的最大值
（5）為檢驗(yàn)氨氣與酸反應(yīng)得到的某種常見(jiàn)氮肥的成分，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
①加熱氮肥樣品產(chǎn)生氣體，其中一種氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁．②取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，沒(méi)有明顯變化．由此可知該氮肥的主要成分可能是C（填選項(xiàng)序號(hào)）； A．NH4Cl    B．（NH4）2CO3        C．NH4HCO3   D．NH4NO3
（6）硝酸廠常用Na2CO3溶液吸收處理尾氣NO2生成CO2．若9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1mol，則反應(yīng)的離子方程式是：2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

19．CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過(guò)CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)．

（1）250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2 （g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：
物質(zhì)CH4CO2COH2
體積分?jǐn)?shù)0.10.10.40.4
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64
②已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=+2.8kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ•mol-1
反應(yīng)CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g） 的△H=+247.3kJ•mol-1
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸．
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖1所示．250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過(guò)250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低
②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是增大反應(yīng)壓強(qiáng)、增大CO2的濃度
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
（3）Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2．①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是ab
a．可在堿性氧化物中尋找
b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
c．可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找
②Li2O吸收CO2后，產(chǎn)物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、釋放CO2．原理是：在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700℃，反應(yīng)逆向進(jìn)行，放出CO2，Li4SiO4再生，說(shuō)明該原理的化學(xué)方程式是CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3
（4）利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品．反應(yīng)A：CO2+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$CO+H2+O2
高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)（3）中反應(yīng)A，工作原理示意圖如圖2：CO2在電極a放電的反應(yīng)式是CO2+2e-═CO+O2-．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．（1）家用液化氣的主要成分之一是丁烷（C4H10），當(dāng)1kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，放出熱量為5×104kJ，試寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C4H10（g）+×$\frac{13}{2}$O2（g）═4CO2（g）+5H2O△H=-2900kJ/mol．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

3．向HC1、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量隨NaOH溶液加入量的變化關(guān)系如圖所示，則下列離子組在對(duì)應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是（　�。�
A．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：K+、Fe2+、NO${\;}_{3}^{-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$
B．N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：K+、NH${\;}_{3}^{+}$、HCO${\;}_{3}^{-}$、Cl-
C．S點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na+、Ag+、SO${\;}_{4}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$
D．R點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na+、SO${\;}_{4}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、Cl-

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

4．甲烷、一氧化碳和氫氣、甲醇等既是重要的燃料也是重要的化工原料．已知：
①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H1=-571.6kJ•mol-1
②CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）+2H2（g）△H2=-36kJ•mol-1
③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H3=+216kJ•mol-1
（1）氫氣的燃燒熱△H為-285.8kJ•mol-1，寫出甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：CH4（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-607.6kJ•mol-1．
（2）現(xiàn)有1mol由H2O（g）與O2組成的混合氣體，且O2的體積分?jǐn)?shù)為x，將此混合氣體與足量CH4充分反應(yīng)．當(dāng)x=0.75時(shí)，反應(yīng)②與③放出（或吸收）的總能量為0．若②反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是C．
A．E1=36kJ     B．E2=36kJ      C．E1-E2=36kJ      D．E3-E1=36kJ
（3）工業(yè)上可通過(guò)CO和H2化合制得CH3OH：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1（CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)）．又知某些化學(xué)鍵的鍵能（斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵時(shí)所需要的最低能量）值如表：
化學(xué)鍵C-CC-HH-HC-OC≡O(shè)H-O
鍵能（kJ•mol-1）3484134363581072463
則△H1=-116kJ•mol-1，在相應(yīng)的反應(yīng)條件下，將1mol CO（g）與足量H2（g）充分混合反應(yīng)只生成CH3OH（g）后，反應(yīng)焓變＞△H1．（用“＞”、“＜”或“=”填空）

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