时间:2019-05-30 04:16:15
1、简答题 已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0kJ?mol-1．
（1）用铂电极电解稀硫酸溶液，当阳极产生2.24L（标准状况）气体时需消耗的能量是（假设能量的利用率为80%）______．
（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO（另一产物为H2），写出该反应的热化学方程式______；
（3）甲烷燃料电池是利用燃料甲烷跟氧气或空气反应，将化学能转化成电能的装置，电解质是强碱溶液．在甲烷燃料电池中：负极反应为______，放电时溶液中的阴离子向______极移动；随放电的进行，溶液的pH______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．若用该燃料电池电解氯化铜溶液，当消耗甲烷5.6L（标准状况）时，可生成铜的质量为（假设能量的利用率为100%）______．
参考答案：（1）用铂电极电解稀硫酸溶液，阳极生成O2，n（O2）=2.24L22.4L/mol=0.1mol，由氢气的燃烧热可知2H2O（l）=O2（g）+2H2（g）△H=+571.6kJ?mol?-1，则生成0.1mol需要O2吸收0.1mol×571.6kJ?mol?-1=57.16kJ，由于能量的利用率为80%，则实际应吸收51.76kJ80%=71.5kJ，故答案为：71.5kJ；
（2）根据CH4、H2、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式：
①O2（g）+2H2（g）=2H2O（L）△H=-571.6kJ?mol?-1；
②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（L）△H=-890.3kJ?mol-1；
③2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.03kJ?mol-1，
利用盖斯定律将②-①-③可得：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3?kJ?mol?-1，
故答案为：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3?kJ?mol?-1；
（3）在甲烷燃料电池中负极甲烷发生氧化反应生成CO32-和H2O，负极电极反应式为CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O，放电时溶液中的阴离子向负极，总反应式为CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O，OH-浓度降低，则pH减小，当消耗甲烷5.6L（标准状况）时，转移电子的物质的量为5.6L22.4L/mol×8=2mol，则生成铜1mol，质量为64g，
故答案为：CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O；负；减小；64g．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 298K、10lkPa时，1molH2（g）与O2（g）完全反应生成H2O（g）时放出242kJ热量，而生成H2O（1）时放出286kJ热量，则下列表达不正确的是（ ）
A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H=-484kJ?mol-1
B．H2O（g）=H2（g）+
O2（g）；△H=242kJ?mol-1
C．H2（g）+
O2（g）=H2O（1）；△H=-286kJ?mol-1
D．H2O（1）=H2O（g）；△H=-44kJ?mol-1
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）在25℃．101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22．68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________________________
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16．95kJ热量。
________________________________________
（3）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2（气态）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量。___________________________________
（4）已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ．391kJ．946kJ，则N2
与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________________
参考答案：（1）CH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-725．76kJ·mol-1
（2）N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)；ΔH=67．8kJ·mol-1
（3）C2H2(g)＋5/2O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)；ΔH=-1300kJ·mol-1
（4）N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)；ΔH=-92kJ·mol-1
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 氮是地球上极为丰富的元素。
（1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的核外电子的轨道表示式为 。
（2）N≡N的键能为942 kJ/mol，N-N单键的键能为247 kJ/mol，计算说明N2中
的 键比 键稳定（填“
”“
”）。
（3）根据下表数据，写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式。
| 化学键 | N－N | N＝N | N≡N | N－H | H－H |
| 键能/kJ?mol-1 | 159 | 418 | 946 | 391 | 436 |
参考答案：（9分）（1）
（2） （ 每空2分）
（3 ）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H＝－92kJ/mol（3分）
本题解析：（1）根据构造原理可知，基态N3-的核外电子的轨道表示式是
。
（2）三键是有1个键和2个
键构成的，则根据N≡N的键能为942 kJ/mol，N－N单键的键能为247 kJ/mol可知，键键能是（942 kJ/mol－247 kJ/mol）÷2＝347.5 kJ/mol＞247 kJ/mol，所以N2中的键比键稳定。
（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以该反应的反应热是△H＝3×436 kJ/mol＋942 kJ/mol－2×3×391kJ/mol＝－92kJ/mol，即热化学方程式是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H＝－92kJ/mol。
考点：考查轨道表达式、共价键以及反应热的计算和热化学方程式的书写
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，在注重对吸收基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，意在巩固学生的基础，提高学生的答题能力和学习效率。
本题难度：一般
5、选择题 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是（ ）
A．已知c（石墨，s）=c（金刚石，s）△H＞0，则金刚石比石墨稳定
B．已知H2（g）+F2（g）═2HF（g）△H=-270kJ/mol，则2L氟化氢气体分解成1L氢气和1L氟气吸收270kJ热量
C．HCl和NaOH反应的中和热为-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba（oH）2反应的中和热△H=2×（-57.3）kJ/mol
D．已知I2（g）+H2（g）═2HI（g）△H1；I2（s）+H2（g）═2HI（g）△H2；则△H1＜△H2
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般