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    5．CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料．
    （1）已知8.0g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量．则CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6kJ•mol-1
    （2）以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理图1所示，则通入a气体的电极名称为负极，通入b气体的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O．（质子交换膜只允许H+通过）

    （3）在一定温度和催化剂作用下，CH4与CO2可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向．
    ①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示，则该反应的最佳温度应控制在250℃ 左右．
    ②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO2，难溶物）．将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O．
    （4）CH4还原法是处理NOx气体的一种方法．已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2，若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOx，则x值为1.6．

    分析 （1）由8.0g CH4完全燃烧生成液体水放出计算1mol甲烷燃烧放出的热量；
    （2）由图可知，通入气体a的一端发生氧化反应，故应通入甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下结合氢离子生成水；
    （3）①分析图根据乙酸反应速率最大、催化活性最高选择；
    ②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，生成的盐为硝酸铝、硝酸铜，反应还有水生成，配平书写离子方程式；
    （4）根据电子转移守恒计算．

    解答 解：（1）已知8.0g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量，则1mol即16g燃烧放出的热量为$\frac{16g}{8g}$×444.8kJ=889.6kJ，反应放热，则故△H=-889.6kJ/mol；
    故答案为：-889.6；
    （2）由图可知，通入气体a的一端发生氧化反应，故应通入甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下结合氢离子生成水，正极电极反应式为：O2+4e-+4 H+=2H2O，
    负极； O2+4e-+4H+=2H2O；    
    （3）①从图象可知：250℃时乙酸反应速率最大、催化活性，故选择250℃；
    故答案为：250℃；
    ②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，生成的盐为硝酸铝、硝酸铜，反应还有水生成，反应离子方程式为：3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O；
    故答案为：3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O；
    （4）根据得失电子转移守恒，则：8.96L×[4-（-4）]=22.4L×2x，解得x=1.6；
    故答案为：1.6．

    点评 本题涉及反应热计算、原电池、反应条件控制、离子方程式书写、氧化还原反应计算等，是对学生综合能力的考查，注意△H有符号，易错，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    6．如图（某些反应的生成物没有全部写出）所示的位置中，A的焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），B是不溶于水的黑色固体，D、E为气体单质，且D是植物光合作用的产物之一，E的组成元素G的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的无机含氧酸．

    （1）B的化学式为MnO2．
    （2）将C中物质分离开的操作是溶解、过滤．
    （3）写出E→A+F的离子方程式3Cl2+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO3-+5Cl-+3H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．已知反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g）在830℃条件下，达到平衡时生成物和反应物的关系式$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$为一个常数，数值为1．
    （1）830℃时，向一个1L密闭容器中充入0.04mol的A和0.16mol的B．
    ①如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0.003mol•L-1•s-1，则6s时c（A）=0.022 mol•L-1，C的物质的量为0.018mol．
    ②若反应经过一段时间后，达到平衡时A的转化率为80%．
    （2）判断该反应是否达到平衡的依据为c（填正确选项前的字母）．
    a．压强不随时间改变
    b．气体的密度不随时间改变
    c．c（A）不随时间改变
    d．单位时间里生成C和D的物质的量相等．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    13．（1）Na2CO3•10H2O（s）═Na2CO3（s）+10H2O（g）△H1=+532.36kJ•mol-1
    Na2CO3•10H2O（s）═Na2CO3•H2O（s）+9H2O（g）△H2=+473.63kJ•mol-1
    写出Na2CO3•H2O脱水反应的热化学方程式Na2CO3•H2O（S）═Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ/mol．
    （2）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
    CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1
    CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ•mol-1
    若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为1.6NA（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为173.4kJ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．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N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol．
    （2）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ•mol-1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8kJ．
    （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生成N2和H2O，对环境无污染．
    （4）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ•mol-1，N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g）；△H=-534kJ•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2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    10．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N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ•mol-1．
    （2）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ•mol-1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8kJ．
    （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产物为氮气和水，无污染．
    （4）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ•mol-1，N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g）；△H=-534kJ•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2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1．
    （5）已知：N2 （g）+2O2 （g）═2NO2 （g）△H=+67.7kJ/mol
    N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g）△H=-543kJ/mol
    $\frac{1}{2}$H2 （g）+$\frac{1}{2}$F2 （g）═HF （g）△H=-269kJ/mol
    H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O （g）△H=-242kJ/mol
    有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1135kJ•mol-1．
    （6）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）△H=-a kJ•mol-1
    途径II：C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g）△H=+b kJ•mol-1
    2C3H6（g）+9O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-c kJ•mol-1
    2H2（g）+O2 （g）═2H2O（l）△H=-d kJ•mol-1 （abcd均为正值）
    请回答下列问题：
    判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量等于（填“大于”、“等于”或“小于”）途径II放出的热量．由于C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g） 的反应中，反应物具有的总能量小于（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的总能量．b 与a、c、d的数学关系式是b=$\frac{c}{2}$+$\frac{d}{2}$-a．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    17．为处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏．化学家研究在催化条件下，通过下列反应，使CCl4转化为重要的化工原料氯仿（CHCl3）．CCl4+H2?CHCl3+HCl△H＜0  已知CCl4的沸点为77℃，CHCl3的沸点为61.2℃．
    （1）在密闭器中，该反应达到平衡后，测得如表数据．
    实验序号温度（℃）初始CCl4浓度（mol•L-1）初始H2浓度（mol•L-1）CCl4的平衡转化率
    11101150%
    210011X
    31100.8Y60%
    ①实验1中，10h后达到平衡，H2的平均反应速率为0.05mol•L-1•h-1．在此实验的平衡体系中，再加入0.5molCCl4和0.5molHCl，平衡将不移动（“向左”、“向右”、“不”或“无法确定”）．
    ②实验2中，X的值B（填序号）．
    A．等于50%    B．大于50%    C．小于50%    D．无法确定
    ③实验3中的Y值为1.2．
    （2）为从平衡体系CCl4+H2?CHCl3+HCl中分离得到CHCl3，请你结合题给信息设计合理的方案，用简要的文字表示：先把平衡体系中的混合物降温到61.2℃以下得到CCl4和CHCl3液态混合物，再分馏得到CHCl3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．根据有关能量变化关系图，回答下列问题．
    （1）①根据图1A，写出反应的热化学方程式：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41 kJ/mol．

    ②根据如图1B所示情况，判断下列说法中正确的是B．
    A．其热化学方程式为CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=+41kJ•mol-1
    B．该反应为吸热反应
    C．该反应为放热反应
    D．当H2O为液态时，其△H＞+41kJ•mol-1
    （2）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.8 kJ/mol．
    （3）如图2表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素．
    ①非金属元素氢化物的稳定性与氢化物生成热△H的关系为非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然．
    ②写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式H2Se（g）=Se（s）+H2（g）△H=-81kJ/mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8g，其物质的量为0.3mol．求：
    （1）混合气体中二氧化碳与一氧化碳的物质的量CO20.15 mol；CO0.15 mol．
    （2）混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后，剩余的气体是CO；其质量为4.2g所含分子数约为9.03×1022．

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