Question

【题目】能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。

(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是________（填序号）。

A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料

D．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

①在通常状况下，________（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为ΔH= ____________。

②12 g石墨在24 g氧气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为________。

(3)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol－1、497 kJ·mol－1。

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol－1。

NO分子中化学键的键能为________kJ·mol－1。

(4)综合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式：_________________________。

Answer 1

【答案】ACD 石墨 －393.5 kJ·mol－1 252.0 kJ 631.5 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)　　ΔH=－746.0 kJ·mol－1

【解析】

(1)开源节流指的是开发新的能源，节约现有的化石能源；

A、大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，开发了新的能源，能够节约化石燃料，A符合题意；

B、化石能源的使用会增加温室效应气体的排放，不利于环保和节约能源，B不符合题意；

C、开放新能源，减少化石能源的使用，C符合题意；

D、资源的重复使用，可以节约能源，D符合题意；

ACD符合题意；

(2) ①根据图示，石墨(s)＋O2(g)的能量比金刚石(s)＋O2(g)的能量低，则石墨的能量低于金刚石的能量；能量越低，越稳定，则石墨更稳定；根据图示，石墨的燃烧热为 △H3＋△H4=－110.5kJ·mol－1＋(－283. 0kJ·mol－1)=－393.5 kJ·mol－1；

②12g石墨完全燃烧生成CO2，需要32gO2，现只有24gO2，因此36g气体为CO和CO2的混合气体，设CO的物质的量为x，根据C守恒，CO2的物质的量为(1－x)mol，则根据质量守恒，有28x＋44(1－x)=36，得x=0.5mol，则该石墨燃烧，生成了0.5molCO和0.5molCO2，生成0.5molCO，放出的热量为0.5×110.5kJ=55.25kJ；生成0.5molCO2，放出的热量为0.5×393.5kJ=196.75kJ；则总热量为55.25kJ+196.75kJ=252kJ；

(3)化学反应中，断开键需要吸热，形成键需要放热，假设NO分子中化学键的键能为E(NO),则有ΔH=946 kJ·mol－1+497 kJ·mol－1-2E(NO)= +180.0 kJ·mol－1，可得E(NO)= 631.5 kJ·mol－1；

(4)根据图示CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol－1（为反应①）

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol－1（为反应②）；

将（反应①×2-反应②）可得NO和CO的反应方程式，则ΔH =-283.0 kJ·mol－1×2-

(+180.0 kJ·mol－1)= －746.0 kJ·mol－1,，则CO和NO反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)　　ΔH=－746.0 kJ·mol－1。