Question

（1）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，则甲烷燃烧热的热化学方为

CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890KJ/mol

．
（2）已知：Fe（s）+1/2O₂（g）=FeO（s）△H=-270.0kJ/mol，2Al（s）+3/2O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ/mol，Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是

2Al（s）+3FeO（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-865.7 kJ?mol^-1

．
（3）①反应的分类研究：从能量变化角度分，将反应分为放热反应和吸热反应．下列反应中能量变化符合如图所示的是

BC

（填序号）
A．铁片与稀盐酸反应
B．灼热的碳与CO₂反应
C．Ba（OH）₂?8H₂O与NH₄Cl反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
②煤作为燃料有两种途径：
Ⅰ、C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁＜0Ⅱ．C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃＜0      2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H4＜0
请回答：途径Ⅰ放出的热量

=

途径Ⅱ放出的热量（填“＞”、“＜”或“=”）．
△H₁、△H₂、△H₃、△H₄之间关系的数学表达式是

△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）

．

Answer 1

分析：（1）依据热化学方程式书写方法书写，标注物质聚集状态，计算对应化学方程式量下的焓变写出热化学方程式；
（2）依据题干热化学方程式结合盖斯定律分析计算写出；
（3）①按反应过程中热量的变化，通常把化学反应分为放热反应、吸热反应．放热反应：有热量放出的化学反应，因为反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量．常见放热反应：燃烧与缓慢氧化，中和反应；金属与酸反应制取氢气，生石灰和水反应等；吸热反应：有热量吸收的化学反应，因为反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量．常见的吸热反应：C（s）+H₂O（g）→CO（g）+H₂O； C+CO₂→CO的反应，以及KClO₃、KMnO₄、CaCO₃的分解等．该图象表示吸热反应；
②根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量；由盖斯定律，将途径Ⅱ的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减，构造出途径I的热化学方程式，据此判断△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的数学关系式．由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，构造目标热化学方程式；

解答：解：（1）0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量，1mol甲烷反应燃烧反应放热

222.5

0.25

=890KJ；反应的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890KJ/mol；
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890KJ/mol；
（2）①Fe（s）+1/2O₂（g）=FeO（s）△H=-270.0kJ/mol②2Al（s）+

3

2

O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1依据盖斯定律②-①×3得到热化学方程式为：2Al（s）+3FeO（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-865.7 kJ?mol^-1
故答案为：2Al（s）+3FeO（s）═Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-865.7 kJ?mol^-1
（3）①A．铁片与稀盐酸反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，是放热反应，故A错误；
B．灼热的碳与CO₂反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，是吸热反应，故B正确；
C．Ba（OH）₂?8H₂O与NH₄Cl反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，是吸热反应，故C正确；
D．甲烷在氧气中的燃烧反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，是放热反应，故D错误；
故选BC．
②根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量；Ⅰ、①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁＜0Ⅱ．②C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0③2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃＜0  ④2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H4＜0由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C（s）+2O₂ （g）═2CO₂（g）△H=2△H₂+△H₃+△H₄，所以△H₁=

1

2

△H=

1

2

（2△H₂+△H₃+△H₄）=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄），
故答案为：=；△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）；

点评：本题考查利用盖斯定律热书写化学方程式、反应热与图象的关系，理解盖斯定律、理解放热、吸热与图象的关系是解答本题的关键，题目难度中等．