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專題23 化學(xué)反應(yīng)與能量綜合應(yīng)用 （滿分60分 時(shí)間30分鐘） 姓名：_______________ 班級：_______________ 得分：_______________ 1．（1）根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說法中正確的是________。 A．其熱化學(xué)方程式為：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　ΔH＝41 kJmol－1 B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) D．若當(dāng)H2O為液態(tài)時(shí)反應(yīng)熱為ΔH2，則ΔH2＞ΔH （2）25℃、101 kPa下，已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量，表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是_________。 （3）已知反應(yīng)：N2(g) ＋ O2 (g) ＝ 2NO(g) △H1 2H2(g) ＋ O2(g) ＝ 2H2O(g) △H2 N2(g) ＋ 3H2(g) ＝ 2NH3(g) △H3 利用上述三個(gè)反應(yīng)，計(jì)算4NH3(g) + 5O2(g) ＝ 4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反應(yīng)焓變?yōu)開_______________(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。 （4）在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________。 【答案】BH2(g) +1/2O2(g) = H2O（1） △H2=-285.8kJmol－12△H1+3△H2—2△H3 C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJmol－1 【解析】 【詳解】 （1）.根據(jù)圖分析，一氧化碳和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.圖顯示二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成一氧化碳和水為吸熱反應(yīng)，故正確；C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故錯(cuò)誤；D.從氣態(tài)水變 【點(diǎn)睛】注意反應(yīng)的方向和熱量的關(guān)系，正反應(yīng)為放熱，則逆反應(yīng)為吸熱，且數(shù)值不變。注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為物質(zhì)的量，物質(zhì)的量與反應(yīng)熱成正比例關(guān)系。 2．當(dāng)前能源危機(jī)是一個(gè)全球性問題，開源節(jié)流是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措。 （1）下列做法有利于能源“開源節(jié)流”的是________(填字母)。 A．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源 B．大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求 C．開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，減少使用煤、石油等化石燃料 D．減少資源消耗，加大資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生 （2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時(shí)燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時(shí)充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。則在通常狀況下，金剛石和石墨相比較，________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱ΔH＝________。 （3）已知：N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH＝＋180kJ/mol。NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為__________________kJ/mol。 （4）綜合上述有關(guān)信息，請寫出用CO除去NO生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式：________________。 （5）已知Na2SO410H2ONa2SO4nH2O＋(10－n)H2O。將裝有芒硝(Na2SO410H2O)的密閉聚乙烯管安裝在房屋的外墻內(nèi)就能達(dá)到白天蓄熱，使室內(nèi)保持較低溫度，晚上把白天所蓄的熱量放出，使室內(nèi)保持溫暖的目的。則白天和晚上的能量轉(zhuǎn)化方式是白天將________能轉(zhuǎn)化為________能，晚上將________能轉(zhuǎn)化為________能。 【答案】ACD石墨－393.5 kJmol-1631.52NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746 kJmol-1熱化學(xué)化學(xué)熱 【解析】 【詳解】 （1）只要能減少化石燃料等資源的使用都屬于開源節(jié)流，ACD能減少化石燃料的使用，B大力開采煤、 3．植物可以通過光合作用在體內(nèi)合成有機(jī)物，被稱為生物質(zhì)（以淀粉為代表），具有廣闊的應(yīng)用前景。已知生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化途徑及主要產(chǎn)物如圖所示： 請回答： （1）農(nóng)村燃燒沼氣供能的反應(yīng)類型為下列的______。 A．吸熱反應(yīng) B．放熱反應(yīng) C．氧化還原反應(yīng) D．非氧化還原反應(yīng) （2）寫出葡萄糖的化學(xué)式________________，上圖由葡萄糖得到乙醇的反應(yīng)中另一種氣體產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為__________________。 （3）下列說法不正確的是______。 A．生物質(zhì)中的能量本質(zhì)上來自于太陽能 B．生物質(zhì)氣化產(chǎn)物中所含的能量既屬于化學(xué)能，又屬于生物質(zhì)能 C．上圖中生物質(zhì)的所有轉(zhuǎn)化均為化學(xué)反應(yīng) D．直接燃燒生物質(zhì)是一種高效利用能源的方式 （4）已知18 g的葡萄糖固體被氧氣完全氧化生成兩種氣體產(chǎn)物時(shí)放出熱量254 kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________。 【答案】BC C6H12O6 O=C=O BD C6H12O6(s)+6O2(g) = 6CO2(g)+6H2O(g) ΔH＝－2540 kJmol－1 【解析】 【詳解】 4．CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì)，它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為： ①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3kJmol－1 ②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJmol－1 ③C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5kJmol－1 （1）在深海中存在一種甲烷細(xì)菌，它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活，甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水，放出的能量________(填“＞”“＜”或“＝”)890.3kJ。 （2）甲烷與CO2可用于合成水煤氣(主要成分是一氧化碳和氫氣)：CH4＋CO2=2CO＋2H2，1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量，則： ①能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是________(填字母)。 ②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中，體系放出的熱量隨著時(shí)間的變化如圖所示，則CH4的轉(zhuǎn)化率為________。 （3）C(s)與H2 (g)不反應(yīng)，所以C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱無法直接測量，但通過上述反應(yīng)可求出C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH＝_____。 （4）目前對于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn)，下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是_______(填字母)。 A．尋找優(yōu)質(zhì)催化劑，使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2，并放出熱量 B．尋找優(yōu)質(zhì)催化劑，在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2 C．尋找優(yōu)質(zhì)催化劑，利用太陽能使大氣中的CO2與海底開采的CH4合成水煤氣(CO、H2) D．將固態(tài)碳合成為C60，以C60作為燃料 【答案】＝D63%－74.8kJmol－1C 【解析】 【詳解】 （1）給定反應(yīng)的反應(yīng)熱只取決于反應(yīng)物和生成物的多少和狀態(tài)，與中間過程無關(guān)，甲烷細(xì)菌使1 mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水，放出的能量仍等于890.3 kJ，故答案為：＝；