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专题一《-化学反应与热能》

必修4 【专题一】化学反应与能量
考试说明(1)了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
(2)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
(3)了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
(4)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中重要作用。

考点1反应热与热化学方程式
[考点整理] 化学反应中的能量变化
化学反应中有新物质生成，同时伴随有能量的变化。这种能量变化，常以热能的形式表现出来。（其他如光能、电、声等）
1、化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。
化学上把有吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
2、常见吸热反应：⑴氢氧化钡＋氯化铵，⑵C＋CO2，⑶一般分解反应都是吸热反应，⑷电离，⑸水解。
3、常见放热反应：⑴、燃烧反应 ⑵、金属＋酸→H2 ⑶、中和反应 ⑷、CaO ＋H2O ⑸、一般化合反应是放热反应。
以下反应都是吸热反应，应掌握：
①H2+I2 2HI
②N2+O2 2NO
③CO2+C 2CO
④C十H2O(g) CO+H2
4、能量变化的原因
⑴化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。
新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热。
新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热。
⑵根据参加反应物质所具能量分析。
反应物总能量大于生成物总能量，反应放热。
反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热。
一、 反应热（焓变）
1、定义：化学反应过程中吸收或放出的热量，叫做反应热。
2、符号：反应热用ΔH表示，常用单位为kJ/mol。
3、可直接测量：测量仪器叫做量热计。
4、用ΔH表示的反应热，以物质所具能量变化决定“＋”、“－”号。
若反应放热，物质所具能量降低，ΔH＝－x kJ/mol。
若反应吸热，物质所具能量升高，ΔH＝＋x kJ/mol。

5、反应类型的判断
当ΔH为“－”或ΔH <0时，为放热反应。
当ΔH为“＋”或ΔH >0时，为吸热反应。
二、 热化学方程式
1、定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。
2、一般化学方程式与热化学方程式的区别
（1）一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化，不能表明化学反应中的能量变化。热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化，又能表明化学反应中的能量变化。
（2）化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量，气体体积等，只能用整数。热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用分数。
3、热化学方程式的书写
（1）书写一般化学方程式
（2）注明物质状态
（3）根据化学计量数计算反应能量变化数值，以ΔH＝±x kJ/mol表示。
注意：
(1)注意反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH在25℃、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
(2)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
(3)注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。
(4)由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
四、盖斯定律
1840年，俄国化学家盖斯从大量实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。
即化学反应的反应热（能量）只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。如：

有：△H1＝△H2＋△H3＋△H4
应用：计算无法直接实验测量的反应的反应热。
如：已知下列三个热化学方程式
①H2(g)+1/2 O2(g)＝H2O(g)；ΔH=-241.8kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)==CO2(g)；ΔH=-393.5kJ·mol-1
③C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)；ΔH=+131kJ·mol-1
写出碳燃烧生成CO2和CO燃烧的热化学方程式。应用盖斯定律，对几个化学方程式变换和叠加，可以得出要写的化学方程式，对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。
所以由①+③可得；C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)；ΔH=-110.8kJ·mol-1……，④，
同样由②一④可得；CO(g)+1/2 O2（g）==CO2(g)；ΔH=-282.7kJ·mol-1。
五、燃烧热
根据反应类型的不同，反应热也分为燃烧热、中和热等不同类型。
1、概念：在一定条件下，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。燃烧热的单位一般用kJ·mol-1表示。
注意：生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热，
2、特点：燃烧的热化学方程式中，可燃物前系数始终为一，其他物质前系数可为分数。
3、作用：计算燃料燃烧反应提供的能量。充分利用能源。
4、燃烧热的计算；
Q放=n(可燃物)×ΔH c
n为可燃物的物质的量：ΔH c为可燃物的燃烧热。
六、中和热
1、概念：在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1mol水（液态），这时的反应热叫做中和热。
例：H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）ΔH＝－57.3kJ/mol
则稀盐酸＋氢氧化钠，稀硝酸＋稀氢氧化钾等强酸与强碱反应生成1mol水都是放出57.3kJ/mol热量。
注意：
①稀溶液是指溶于大量水的离子。
②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
注：以下反应热均非中和热：
①1/2 H2SO4(aq)+1/2 Ba(OH)2(aq)== 1/2BaSO4(s)+H2O(1)
②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(此处还有NaOH的溶解热)，
③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(1)(此处还有CH3COOH的电离热)

2、特点：以生成1mol水为标准来配平其他物质的系数。
3、燃烧热和中和热的区别与联系

燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
△H
△H＜0，单位：KJ/mol
不同点
反应物的量
1mol（O2的量不限）
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同
生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3KJ/mol
七、中和热的测定
(1)主要仪器，
大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个孔)，环形玻璃搅拌棒。
(2)实验步骤：
①组装仪器如图所示。
②分别量取50mL 0.5mo1·L-1的盐酸和50mL0.55 mo1·L-1NaOH溶液，记录起始温度t1。
③混合反应并准确量取混合液最高温度，记录终止温度t2。
④重复实验二次，取平均值。
⑤计算△H；
(3)注意事项
①为了保证0.50 mo1·L-1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mo1·L-1NaOH溶液，使碱稍稍过量。
②实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值变化。
八、使用化石燃料的利弊及新能源的开发
(1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气
(2)煤作燃料的利弊问题
①煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。
②煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。
③煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。
④可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。
(3)新能源的开发
①调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。
②最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。
考点精析 热化学方程式的书写及盖斯定律的应用
红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________________________，上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于_________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________________________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3＝_________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是______________________。
解析：（1）由图可以看出，1molP在Cl2中完全燃烧放出的热量为306kJ·mol－1，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ·mol－1。
(2）中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其△H＝－93kJ·mol－1，所以PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ·mol－1；分解率α1＝×100％＝25％，由热化学反应方程式可知，此反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，PCl5的分解率增大。即：α2＞α1。
(3）由图可知，P与Cl2反应生成PCl3，PCl3和Cl2进一步反应生成PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。
(4）由盖斯定律可知，一步生成生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即△H3＝－399kJ·mol－1。
(5）PCl5与水反应生成H3PO4和HCl，化学方程式为：PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。
答案：（1）P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ·mol－1。
(2）PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ·mol－1。25％；大于。
(3）两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。
(4）－399kJ·mol－1；等于。
(5）PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。

典型例题
1、白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（ ）
A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1
C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1
【解析】：由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。
答案：A。
2、北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
　　　已知：C3H8(g)===CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)；△H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)===CH4(g)+HC=CH(g)；△H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为___________；放电时，CO32－移向电池的_______(填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－ +H+的平衡常数K1＝_____________。（已知：10-5.60＝2.5×10-6）
(4)常温下，则溶液c(H2CO3)______c(CO32－)(填“>”、“＝”或“<”)，原因是_______________________（用离子方程式和必要的文字说明）。
【解析】（1）由盖斯定律可知，由上一个反应减去下一个反应：
C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g) 得：△H=124.2kJ·mol-1。
(2）注意电池反应不是电极反应，这是本题的关键。电池反应为：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O，由于CO32－为阴离子，所以它应向负极移动。
(4）由于0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，说明溶液呈碱性，进一步推测可知，HCO3－的水解大于HCO3－的电离。
答案： (1)124.2。
(2)C3H8+5O2===3CO2+4H2O；负。
(3)4.2×10-7 mol·L-1。
(4)> ；HCO3－＋H2OCO32－＋H3O＋(或HCO3-CO32－＋H＋)。
HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－、HCO3－的水解程度大于电离程度
限时训练
一、选择题（共18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是 （ ）
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
2. 已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4•5H2O(s) === CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q2 kJ·mol-1则Q1、Q2的关系为 ( )
A. Q1<Q2 B. Q1>Q2 C. Q1=Q2 D. 无法确定
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化
B. 据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量
C. 放热的化学反应不需要加热就能发生
D. 吸热反应不加热就不会发生
4. 1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，热化学方程式为（ ）
A.C + H2O == CO + H2 ΔH= +131.3 kJ·mol-1
B. C(s)+ H2O(g) == CO(g) + H2(g) ΔH= +10.94 kJ·mol-1
C. C(s)+ H2O(l) == CO(g) + H2(g) ΔH= +131.3 kJ·mol-1
D. C(s)+ H2O(g) == CO(g) + H2(g) ΔH= +131.3 kJ·mol-1
5. 灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。
已知：①Sn（s，白）+2HCl（aq）== SnCl2（aq）+H2（g） ΔH1
②Sn（s，灰）+2HCl（aq）== SnCl2（aq）+H2（g） ΔH2
③Sn（s，灰） Sn（s，白） ΔH3 = +2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是（ ）
A．ΔH1>ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
6. 甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 （ ）
A. 2CH4(g) + 4O2(g) == 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= +890 kJ·mol-1
B. CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) +2H2O(l) ΔH= +890 kJ·mol-1
C. CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) +2H2O(l) ΔH= －890 kJ·mol-1
D. 2CH4(g) + 4O2(g) == 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= －890 kJ·mol-1
7. 如下图所示，△H1=－393.5 kJ•mol-1，△H2=－395.4 kJ•mol-1，下列说法或表示式正确的是（ ）

A. C（s、石墨）== C（s、金刚石） △H= +1.9 kJ•mol-1
B. 石墨和金刚石的转化是物理变化
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
8. 已知25℃、101kPa条件下：4Al (s) + 3O2 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -2834.9 kJ·mol-1； 4Al (s) +2O3 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -3119.91 kJ·mol-1
由此得出的结论正确的是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3 为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3 为放热反应
9. 0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，又知：H2O (l ) == H2O（g） △H = +44 kJ·mol-1，下列热化学方程式，正确的是（ ）
A. B2H6 (g)+O2 (g) == B2O3 (g)+H2O (g) △H = -677.7 kJ·mol-1
B. B2H6 (g)+3O2 (g) == B2O3(s)+3H2O (g) △H = -2165 kJ·mol-1
C. B2H6 (g)+3O2 (g) == B2O3(s)+3H2O (g) △H = -2033 kJ·mol-1
D. B2H6 (g)+3O2 (g) == B2O3(s)+3H2O（l） △H = -2033 kJ·mol-1
10. 2007年3月，温家宝指出“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是（ ）
A. 大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源
B. 加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C. 研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D. 将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生
11. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ⊿H=－57.3kJ／mol。向1L0.5mol／L的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应⊿H1、⊿H2、⊿H3的关系正确的是（ ）
A．⊿H1>⊿H2>⊿H3 B．⊿H1<⊿H3<⊿H2
C．⊿H1<⊿H2<⊿H3 D．⊿H1>⊿H3>⊿H2
12. 已知下列两个热化学方程式
2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l) △H =-571.6kJ·mol-1
C3H8(g) +5O2(g) == 3CO2(g) + 4H2O(l) △H =-2 220.0kJ·mol-1
实验测得氢气和丙烷的混和气体共5 mol完全燃烧时放热3847kJ，则混和气体中氢气与丙烷的体积比是 ( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1
13. 已知：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝- Q1 ；
2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH＝- Q2；
H2O(g) == H2O(l) ΔH＝- Q3
常温下，取体积比为4：1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（ ）
A. 4Q1+0.5Q2 B. 4Q1+Q2+10Q3 C. 4Q1+2Q2 D. 4Q1+0.5Q2+9Q3
14. 已知：
CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g) == 4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g) == 4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 869kJ·mol-1
下列说法正确的是（ ）
A. 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B. 正丁烷的稳定性大于异丁烷
C. 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D. 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
15. 已知下列热化学方程式：
（1）CH3COOH(l)+2O2(g) == 2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol-1
（2）C(s)+ O2(g) == CO2(g) △H2＝-393.5 kJ•mol-1
（3）H2(g) +O2(g) == H2O(l) △H3＝-285.8kJ·mol-1
则反应2 C(s)+2H2(g) +O2(g) == CH3COOH(l)的△H为（ ）
A. -488.3 kJ·mol-1 B.-244.15 kJ·mol-1 C.+488.3 kJ·mol-1 D.+244.15 kJ·mol-1
16. 已知热化学方程式：
H2O(g) == H2(g) + O2(g) △H = +241.8 kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g) == H2O(1) △H = －285.8 kJ·mol-1
当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是（ ）
A．吸热88kJ B． 吸热2.44 kJ C．放热44kJ D． 吸热44 kJ
17. 已知（1）H2O(g) == H2O(l) ΔH1＝-Q1 kJ·mol-1
（2）CH3OH(g) == CH3OH(l) △H2＝-Q2 kJ·mol-1
（3）2CH3OH(g) +3O2(g) == 2CO2(g)＋4H2O(g) △H3＝-Q3 kJ·mol-1
（Q1、Q2、Q3均大于0）若要使32g液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为（单位：kJ） （ ）
A. Q1+Q2+Q3 B. 0.5 Q3-Q2+2Q1 C. 0.5 Q3+ Q2-2Q1 D. 0.5（Q1+Q2+Q3）
18. 已知热化学方程式：
① C2H2(g) +O2(g) == 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝-1301.0 kJ•mol-1
② C(s)+ O2(g) == CO2(g) △H2＝-393.5 kJ•mol-1
③ H2(g)+ O2(g) == H2O(1) △H3 = -285.8 kJ·mol-1
则反应④ 2C(s)+ H2(g) == C2H2(g)的△H为（ ）
A. +228.2 kJ·mol-1 B. -228.2 kJ·mol-1 C. +1301.0 kJ·mol-1 D. +621.7 kJ·mol-1
二、填空（本题包括6个小题，共46分）
19.（12分）在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
（2）已知H2O(l)====H2O(g)；△H=+44kJ·mol-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________________________。
（4）已知N2(g)+2O2(g)====2 NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1， N2H4(g)+O2(g)=== N2(g)+2H2O (g)；△H=-534 kJ·mol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式________________________________________。
20.（8分）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：2 CO(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 。
21．（10分）“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1:1。已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4 气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：_________________________，若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量________890kJ（填“＞”、“＝”或“＜”）
（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO2 的质量比约为________________。
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是________________________________________。
22.（4分）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
① Fe2O3(s)+3CO(g)== 2Fe(s)+3CO2(g) △H＝ ―24.8 kJ•mol-1
② 3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝ ―47.2 kJ•mol-1
③ Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H＝ +640.5 kJ•mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：
__________________________________________________。
23.（12分）丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径I：C3H8(g) + 5O2(g) == 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝-a kJ·mol-1
途径II：C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) ΔH＝+b kJ·mol-1
2C3H6(g)+ 9O2(g) == 6CO2(g) +6H2O(l) ΔH＝-c kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(l) ΔH＝-d kJ·mol-1 （abcd均为正值）
请回答下列问题：（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，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）由于C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) 的反应中，反应物具有的总能量______（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时。反应物就需要______（填“放出”、或“吸收”）能量才能转化为生成物，因此其反应条件是______________。
（3）b 与a、c、d的数学关系式是______________。

参考答案
1.D 2.A 3.A 4.D 5. D 6.C 7.A 8.A 9.C 10.D 11. D 12.B 13.D 14.A 15.A 16.B 17.B 18.A
19.（1）N2H4(l)+2 H2O2 (l) === N2(g)+ 4 H2O (g) △H= - 641.625 kJ·mol-1
（2）408.8 （3）生成N2和H2O，对环境无污染
（4）2N2H4(g)+2 NO2 (g) === 3N2(g)+4 H2O(g)；△H= - 1135.7kJ·mol-1
20.（1）等于（2）△H1=△H2+（△H3+△H4）
（3）C(s) +O2 (g) == CO(g) △H=-110.35 kJ·mol-1
21.（1）2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l)；△H=－572kJ•mol-1 <
（2）3：1 3：2 （3）燃烧值高，减少CO2的排放量，有利于保护环境。
22. FeO(s)+ CO(g)== Fe(s)+CO2(g) △H＝-218.0 kJ•mol-1
23. （1）等于 （2）小于 吸收 加热（3）b=+-a
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