据报道，一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
已知：①CH3CH2OH(l)+3 O2 (g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H="-1366.8" kJ/mol
②2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ/mol
（1）写出由CO2和H2 反应合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的热化学方程式 。
（2）碱性乙醇燃料电池易储存，易推广，对环境污染小，具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中，使用铂作电极，KOH溶液做电解质溶液。通入乙醇燃气的一极为 极，该极上的电极反应式为 。
（3）用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图：
该装置中发生电解反应的方程式为 ；在铁棒附近观察到的现象是 ；当阴极产生448 mL气体（体积在标准状况下测得）时，停止电解，将电解后的溶液混合均匀，溶液的pH为 。（不考虑气体的溶解及溶液体积的变化）
(15分)生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如下图。
（1）下列有关说法正确的是 。
a．生物质能，本质上能量来源于太阳能
b．由纤维素水解获得的乙醇作燃料是利用了生物质能
c．生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d．由植物秸杆等厌氧发酵获得的沼气，主要成分是甲烷
（2）由生物质能获得的CO和H2，可以合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及许多烃类物质。当两者1∶1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是 。
a．汽油 b．甲醇 c．甲醛 d．乙酸
（3）甲醇是一种重要的化工原料，工业上合成甲醇的反应：
CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) △H= -90.8kJ·mol-1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
| 容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
1molCO 、2molH2 |
1mol CH3OH |
2molCO、4molH2 |
| CH3OH的浓度（mol/L） |
c1 |
c2 |
c3 |
| 反应的能量变化 |
放出Q1 kJ |
吸收Q2 kJ |
放出Q3 kJ |
| 平衡常数 |
K1 |
K2 |
K3 |
| 反应物转化率 |
α1 |
α 2 |
α3 |
下列说法正确的是 。
a. c1=c2 b. 2Q1＝Q3 c. K1=K3 d. α2+ α3＜ 100%
（4）在一定温度和压强下，CO和H2催化合成二甲醚的反应为：
3H2（g）+3CO（g）
CH3OCH3（g）+CO2（g）
①若一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。则：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正）____v(逆)（填“ >”、“ < ”或“=”），理由是
。平衡时n(CH3OCH3)= mol。
②下图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
b电极是 极；a电极的反应式为 。
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
（1）某同学配制CuSO4溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的 溶液，得到了澄清的CuSO4溶液。
（2）该同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图一是根据反应Zn + CuSO4== Cu + ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是 ，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K+向 移动（填“甲”或“乙”）。
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是 （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是 ；当铜电极的质量减轻3.2g，则消耗的CH4在标准状况下的体积为 L。
（3）反应一段时间后，燃料电池的电解质溶液完全转化为K2CO3溶液，以下关系正确的是 。
| A．c(K+)+c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(OH-) |
| B．c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) |
| C．c(K+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-) |
| D．c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-) |
E．c(K+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)
（每空2分，共6分）热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。
(1)如下图Ⅰ所示表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________。
(2)图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________________________________。
(3)已知：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)；
ΔH＝－25 kJ·mol－1，
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)；
ΔH＝－47 kJ·mol－1，
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)；
ΔH＝19 kJ·mol－1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
(1)氮元素原子的L层电子数为 ；
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ；
(3)肼可作为火箭发动机的燃料，它与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ；
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，写出该电池放电时负极的反应式 。
(5)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）+I2（s）="2LiI" （s） △H
已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s） △H1
4 LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s） △H2
则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的__________极。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 ；与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。
把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s) +O2 (g) == CO2(g) △H1<0 ①
途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) == CO(g)+H2(g) △H2>0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2 (g) == 2CO2(g) △H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(g) △H4<0 ④
请回答下列问题：
（1） 途径I放出的热量 ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
（2） △H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是 。
（3）12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110．35kJ热量。其热化学方程式为 。
（4）煤炭作为燃料采用途径II的优点有
为保护环境并缓解能源危机，专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想，转化关系如图所示。
已知：
(1)过程Ⅰ可用如下反应表示：①2CO2
2CO＋O2
②2H2O(g)2H2＋O2
③2N2＋6H2O4NH3＋3O2
④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2
⑤2CO＋4H2O________＋3O2。
(2)25 ℃时，a g CH4完全燃烧释放出b kJ热量。下列说法不正确的是( )。
| A．过程Ⅰ是将太阳能转化成化学能 |
| B．反应⑤的另一种产物为CH4 |
| C．ΔH1＝－ΔH2 |
| D．表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－16b kJ·mol－1 |
把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s) +O2 (g)=CO2(g) △H1<0 ①
途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) △H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g) △H4<0 ④
请回答下列问题：
（1）途径I放出的热量 ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量，原因是 。
（2）△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是 。
（3）12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为 。
（4）煤炭作为燃料采用途径II的优点有
（1）某化学兴趣小组要完成反应热的测定。实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌器、0．50mol· L－1盐酸、0．50mol· L－1NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃用品是_____________、_______________。
（2）已知2molCO气体完全燃烧生成CO2 气体放出566 kJ热量；1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量；1 molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。写出用标准燃烧热作为反应热的CO燃烧的热化学方程式__________________。
若1 molCH4气体完全燃烧生成CO2固体和液态水，放出热量_____890 kJ（ 填“＞”、 “＜”、“=”）。若将a molCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成 CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，则放出热量（Q）的的取值范围是________________。
保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：
过程Ⅰ可用如下反应表示：
①2CO2
2CO＋O2 ②2H2O===2H2＋O2 ③2N2＋6H2O4NH3＋3O2 ④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2 ⑤2CO＋4H2O
________＋3O2
请回答下列问题：
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)请完成第⑤个反应的化学方程式：____________________。
(3)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是________。
(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：
| 共价键 |
H—N |
H—O |
N≡N |
O===O |
| 断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol－1) |
393 |
460 |
941 |
499 |
常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_________。
在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图，然后回答问题。
(l)图中所示反应是______（填“吸热”或“放热”）反应，该反应_______（填“需要”或“不需要”）加热，该反应的△H=_______（用含
、
的代数式表示）。
(2)已知热化学方程式：H2(g) +
O2(g)═H2O(g)；△H=-241．5kJ/mol，该反应的活化能为167． 4kJ/mol，则其逆反应的活化能为________________。
(3)对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是_____________。
化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。
（1）下列 △ H 表示物质燃烧热的是 （填字母编号）。
（2）依据上述热化学方程式，稀硝酸与氢氧化钾溶液发生中和反应的热化学方程式为 （其中热效应从上述 △H1 ~△H7尽中选取）。
（3）中和热的测定是高中化学的定量实验之一。 50 mL0.50 mol/L 盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是。大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将会（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
已知：H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) ΔH="-57.3" kJ/ mol，计算下列中和反应中放出的热量：
（1）用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出 kJ的热量。
（2）用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出 kJ的热量。
（3）用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反应，放出的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）57.3 kJ，理由是 。
（4）1 L 0.1 mol/L NaOH溶液分别与①醋酸溶液、②浓硫酸、③稀硝酸恰好反应时，放出的热量分别为Q1、Q2、Q3（单位：kJ）。则它们由大至小的顺序为 。
将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋
O2(g)=H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
请回答：
(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：_______________________________。
(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出如图循环图
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是________________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点___________________________________________________。
化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃烧的热化学方程式分别为：
① C(石墨)+
O2(g)＝CO(g) 
="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) ＝H20(g) ="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)＝CO2(g) ="-394.0" kJ·mol-1
请解答下列问题：
（1）化学反应中有能量变化的本质原因是反应过程中有 的断裂和形成。上述三个反应都是 (填“吸热”或“放热”)反应。
（2）在热化学方程式中，需要标明反应物及生成物的状态的原因是 ；在①中，02的化学计量数“1/2”是表示 (填字母)。
a．分子个数 b．物质的量 c．气体的体积
（3）反应2H20(g)＝2H2(g)+02(g)的= KJ·mol-1。
（4）若C(金刚石)+02(g)＝C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1，则稳定性：金刚石 (填“＞”、“＜”或“＝”)石墨。
（5）已知形成H20(g)中的2 mol H-O键能放出926.0 kJ的能量，形成1 mol 02(g)中的共价键能放出498.0 kJ的能量，则断裂1 mol H2(g)中的H-H键需要的能量 KJ。
（6）工业制氢气的一个重要途径是用CO(g)与H2O(g)反应生成C02(g)和H2(g)，则该反应的热化学方程式是 。
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