4．充分燃烧一定量的丁烷生成CO₂和液态水，放热Q kJ.经测定生成的CO₂恰好被100 mL 5mol/L的KOH溶液吸收生成K₂CO₃，则热化学方程式：C₄H₁₀(g)+6.5O₂(g)===4CO₂(g)+5H₂O(l)的ΔH为

(　)

A．－16Q kJ/mol　 　　　　　　　　　 B．+16 Q kJ/mol

C．－8Q kJ/mol　 　　　　　　　　　　　　　　 D．+8Q kJ/mol

解析：先求CO₂的物质的量，由2KOH+CO₂===K₂CO₃+H₂O知n(CO₂)＝n(KOH)＝×0.1 L×5 mol/L＝0.25 mol.由生成0.25 mol CO₂放热Q kJ，可知 1 mol C₄H₁₀完全燃烧生成 4 mol CO₂放热 16Q kJ，因为是放热反应，故ΔH＝－16 Q kJ/mol.

答案：A

3．氢气燃烧的热化学方程式，可用下列两种方程式表示：

2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(l)+Q₁ kJ

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)+Q₂ kJ

Q₁与Q₂的关系为

(　)

A．Q₁＝Q₂　 　　　　　　　　　　　　　　 B．Q₂>Q₁

C．Q₁>2Q₂　 　　　　　　　　　　　　　　 D．Q₁<2Q₂

解析：反应中释放的能量既与参加反应的物质的量有关，又与物质的聚集状态有关，由于气态水液化要放热，故Q₁>2Q₂.

答案：C

2．下列变化中属于吸热反应的是

(　)

①液态水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③浓硫酸稀释　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰

A．①②　　　　　 B．②③

C．①④⑤　 　　　　　　　　　　　　　　 D．②④

解析：放热反应有⑤，吸热反应有②④；液态水汽化是吸热过程，浓硫酸稀释是放热过程，均为物理变化。

答案：D

1．2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料--丙烷(C₃H₈)，悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C₄H₁₀)和35%丙烷，已知丙烷的燃烧热为2221.5 kJ/mol，下列有关说法正确的是

(　)

A．奥运火炬燃烧主要是将化学能量转变为热能和光能

B．丙烷的沸点比正丁烷高

C．丙烷、空气及铂片可组成燃料电池，在丙烷附近的铂极为电池的正极

D．丙烷燃烧的热化学方程式为C₃H₈(g)+5O₂(g)===3CO₂(g)+4H₂O(g)　ΔH＝－2221.5kJ/mol

解析：根据能量守恒定律得出A项正确；B项，丙烷的相对分子质量小于正丁烷的相对分子质量，应是正丁烷的沸点高；C项，燃料电池中通入可燃性气体的一极应为负极；所谓燃烧热是指 1 mol可燃性气体完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，而D项中的H₂O是气态，不是稳定氧化物。

答案：A

13．甲醇(CH₃OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料．已知：

CH₃OH(l)+O₂(g)===CO(g)+2H₂O(g)

ΔH₁＝－443.64 kJ/mol

2CO(g)+O₂(g)===2CO₂(g)　ΔH₂＝－566.0 kJ/mol

(1)试写出CH₃OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO₂和H₂O(g)的热化学方程式：______________________________________________.

(2)科研人员新近开发出一种由强碱作电解质溶液的新型甲醇手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，据此回答：甲醇在________极反应．

(3)利用电池可实现电能向化学能的转化．某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)₂的实验装置(如图)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中不正确的是________(填序号)．

A．电源中的a一定为正极，b一定为负极

B．可以用NaCl溶液作为电解质溶液

C．A、B两端都必须用铁作电极

D．阴极发生的反应是2H⁺+2e^－===H₂↑

解析：(1)将第一个热化学方程式乘以2加上第二个热化学方程式可得：

2CH₃OH(l)+3O₂(g)===2CO₂(g)+4H₂O(g)

ΔH＝－1453.28 kJ/mol

(2)由题意知，该电池为新型燃料电池，CH₃OH发生氧化反应， 作原电池的负极．

(3)根据题意，白色沉淀较长时间不变色，电解时应该有还原性物质H₂生成，使Fe(OH)₂不易被氧化．电解时可以用NaCl溶液作为电解质溶液，此时阳极为铁电极，阴极可以不用铁作电极，阳极反应为Fe－2e^－===Fe²⁺，阴极反应为 2H⁺+2e^－===H₂↑.电解时a应为电源正极，b为电源负极，B极为电解池阴极，电解产生H₂可将电解质溶液中溶解的O₂排出，利于Fe(OH)₂在较长时间内存在 .

答案：(1)2CH₃OH(l)+3O₂(g)===2CO₂(g)+4H₂O(g)

ΔH＝－1453.28 kJ/mol

(2)负　(3)C

12．CO、CH₄均为常见的可燃性气体．

(1)等体积的CO和CH₄在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是________．

(2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol.相同条件下，若2 mol CH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH₄完全燃烧反应的热化学方程式是__________________________．

(3)120℃、101 kPa下，a mL由CO、CH₄组成的混合气体在b mL O₂中完全燃烧后，恢复到原温度和压强．若混合气体与O₂恰好完全反应，产生b mL CO₂，则混合气体中CH₄的体积分数为________(保留2位小数)．

解析：(1)CO转化成CO₂：化合价从+2→+4；CH₄转化成CO₂：化合价从－4→+4；所以转移电子数之比为2∶8＝1∶4.

(3)由方程式：2CO+O₂===2CO₂；

CH₄+2O₂===CO₂+2H₂O(g)

当耗O₂和生成的CO₂相同时，n(CO)∶n(CH₄)＝2∶1，可知CH₄的体积分数是1/3＝0.33；

答案：(1)1∶4

(2)CH₄(g)+2O₂(g)===CO₂(g)+2H₂O(l)

ΔH＝－891 kJ/mol

(3)0.33

11．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)　ΔH＝－393.5 kJ/mol

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝－242.0 kJ/mol

CO(g)+O₂(g)===CO₂(g)　ΔH＝－283.0 kJ/mol

请回答下列问题：

(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：____________________.

(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 1mol 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作出如下列循环图：

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”)，判断的依据是

________．

(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：

____________________、____________________.

(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料．CO和H₂在一定条件下可以合成： ①甲醇(CH₄O)　②甲醛(CH₂O)　③甲酸(CH₂O₂)　④乙酸(C₂H₄O₂)．试分析当CO和H₂按1：1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放．

解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)+H₂O(g)===CO(g)+H₂(g)　ΔH＝+131.5 kJ/mol，由此可知煤转化为水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”．CO和H₂按1：1反应合成物质时，可达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质满足最简式为CH₂O，则②④符合．

答案：(1)C(s)+H₂O(g)===CO(g)+H₂(g)

ΔH＝+131.5 kJ/mol

(2)乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH₁＝ΔH₂+ΔH₃，且ΔH₂>0)

(3)减少污染　燃烧充分　方便　直接燃烧水煤气热量大(答案合理即可)

(4)②③

10．利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能，如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)．已知：

①C₇H₈(l)(NBD)+9O₂(g)===7CO₂(g)+4H₂O(l)　ΔH₁

②C₇H₈(l)(Q)+9O₂(g)===7CO₂(g)+4H₂O(l)　ΔH₂

③　ΔH＝+88.62 kJ/mol

下列叙述不正确的是

(　)

A．ΔH₁>ΔH₂

B．NBD的能量比Q的能量高

C．NBD比Q稳定

D．NBD转化为Q是吸热反应

解析：NBD转化为Q，ΔH>0为吸热反应，说明NBD能量比Q低，所以NBD比Q稳定．由①－②可得ΔH₁－ΔH₂＝ΔH>0, ΔH₁>ΔH₂.

答案：B

9．已知反应：①101 kPa时，2C(s)+O₂(g)===2CO(g)

ΔH＝－221 kJ/mol

②稀溶液中，H⁺(aq)+OH^－(aq)===H₂O(l)

ΔH＝－57.4 kJ/mol

下列结论正确的是

(　)

A．炭的燃烧热大于110.5 kJ/mol

B．①的反应热为221 kJ/mol

C．稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为－57.4 kJ/mol

D．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出57.4 kJ热量

解析：A项中燃烧热要生成稳定的化合物，生成的CO可继续燃烧放出能量，所以炭的燃烧热大于110.5 kJ/mol；B项中反应热存在吸热和放热两种情况，应为ΔH＝－221 kJ/mol；C项中和热反应表示为57.4 kJ/mol或ΔH＝－57.4 kJ/mol；D项中醋酸的电离要吸热，放出热量减少．

答案：A

8．科学家研究南极冰芯样本后发现：工业革命前的65万年间，地球大气层中的温室气体稳定，CO₂含量一直处于180-289 ppm之间，CH₄含量在320-720 ppb之间．现在大气中的CO₂和CH₄含量分别高达380 ppm和1700 ppb，导致温室气体含量变化的主要原因是

(　)

①以煤为能源的机器的广泛使用

②以石油为能源的机器的广泛使用

③以原子能为能源的核工业的发展

④以风能、太阳能为能源的新兴工业的发展

A．①②　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B．①③

C．②③　 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．②④

解析：煤、石油在燃烧时会产生CO₂，导致温室效应，①、②正确；核能和风能、太阳能为新能源且可再生，无污染，也不会产生温室效应，所以选A.

答案：A