14．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^－1

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－242.0 kJ·mol^－1

CO(g)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

请回答：

(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：________________________________________________________________________。

(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1 mol 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做出右面循环图：

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”)；判断的理由是________________________________________________________________________。

(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　②甲醛　③甲酸　④乙酸。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^－1，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化成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，则合成的物质的最简式应满足CH₂O，则②、④符合。

答案：(1)C(s)+H₂O(g)===CO(g)+H₂(g)；ΔH＝+131.5 kJ·mol^－1

(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)①减少污染　②燃烧充分　③方便运输(任写两个)　(4)②④

13．(2008·重庆理综，13)化学反应N₂+3H₂2NH₃的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是(　)

A．N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(l)；

　 ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol^－1

B．N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；

　 ΔH＝2(b－a) kJ·mol^－1

C. N₂(g)+H₂(g)NH₃(l)；ΔH＝(b+c－a) kJ·mol^－1

D. N₂(g)+H₂(g)NH₃(g)；ΔH＝(a+b) kJ·mol^－1

解析：通过图分析起点 mol N₂(g)+ mol H₂(g)，变化三阶段为①吸收能量a kJ；②放出能量b kJ；③放出能量c kJ到1 mol NH₃(l)。故可得热化学方程式：

N₂(g)+H₂(g)NH₃(l)　ΔH＝(a－b－c) kJ·mol^－1，扩大计量数后得到A。

答案：A

12．卫星发射时，用铝粉与高氯酸铵(NH₄ClO₄)的混合物为固体燃料，点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解，其化学方程式可表示为：2NH₄ClO₄===N₂↑+4H₂O+Cl₂↑+2O₂↑，反应放出大量的热，下列有关此反应的叙述中错误的是(　)

A．上述反应属于分解反应

B．上述反应瞬间产生的大量高温气体推动卫星发射升空

C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能

D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用

解析：2NH₄ClO₄===N₂↑+4H₂O+Cl₂↑+2O₂↑是分解反应，同时产生的大量高温气体推动卫星发射。从能量变化的角度分析，主要是化学能转变为热能和动能。至于高氯酸铵在反应中的作用，由于Cl元素的化合价由 ―→，N元素的化合价从 ―→，O元素的化合价从 ―→，故NH₄ClO₄在反应中既是氧化剂又是还原剂。

答案：D

11．已知下列热化学方程式：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO₂(g)；ΔH＝－24.8 kJ/mol

Fe₂O₃(s)+CO(g)===Fe₃O₄(s)+CO₂(g)；ΔH＝－15.73 kJ/mol

Fe₃O₄(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO₂(g)；ΔH＝+640.4 kJ/mol

则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO₂气体时对应的ΔH约为(　)

A．－218 kJ/mol　 B．－109 kJ/mol　 C．+218 kJ/mol　 D．+109 kJ/mol

解析：该问题可以转化为CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO₂(g)；ΔH＝？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[(①－②)×－③]×即可。

答案：B

10. 下列反应中，其反应放热的是(　)

①NaOH溶液中加入盐酸　②由乙醇制C₂H₄　③铝热反应　④由氯酸钾制O₂

A．①② 　　B．②③　 　C．①③ 　　D．①④

解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。B、D选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C。

答案：C

9．如图所示，把盛有几小块镁片的试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入2 mL的稀盐酸。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是(　)

A．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高，溶　　

　 质析出

B．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶　

　 质析出

C．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系

D．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量

解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)₂的溶解度随温度的升高而降低。

答案：A

8．将V₁ mL 1.00 mol·L^－1 HCl溶液和V₂ mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V₁+V₂＝50 mL)。下列叙述正确的是(　)

A．做该实验时环境温度为22℃

B．该实验表明化学能可以转化为热能

C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L^－1

D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图像，当V₁＝30 mL时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完全反应，V₂＝20 mL,1.00 mol·L^－1×30 mL＝c(NaOH)×20 mL，c(NaOH)＝1.5 mol·L^－1；NH₄Cl(s)与Ba(OH)₂·8H₂O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。

答案：B

7． 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl的反应过程中能量变化的是(　)

解析：Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应过程中吸收热量，即生成物的总能量大于反应物的总能量。

答案：A

6.　 盖斯定律认为：不管化学反应是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。

已知：H₂O(g)===H₂O(l)；ΔH₁＝－Q₁ kJ·mol^－1

C₂H₅OH(g)===C₂H₅OH(l)；ΔH₂＝－Q₂ kJ·mol^－1

C₂H₅OH(g)+3O₂(g)===2CO₂(g)+3H₂O(g)；ΔH₃＝－Q₃ kJ·mol^－1

若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(kJ)(　)

A．Q₁+Q₂+Q₃ 　　　　　　　　B．0.5(Q₁+Q₂+Q₃)

C．0.5Q₁－1.5Q₂+0.5Q₃　 　　　　D．1.5Q₁－0.5Q₂+0.5Q₃

解析：23 g酒精为0.5 mol，汽化吸热0.5 Q₂ kJ,0.5 mol酒精生成H₂O 1.5 mol，H₂O液化放热1.5Q₁ kJ，故23 g酒精液体完全燃烧放出的热量应为：(1.5Q₁－0.5Q₂+0.5Q₃) kJ。

答案：D

5． 已知25℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：

C(石墨，s)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－393.51 kJ·mol^－1

C(金刚石，s)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－395.41 kJ·mol^－1

据此判断，下列说法中正确的是(　)

A．由于石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低

B．由于石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高

C．由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低

D．由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高

解析：用石墨燃烧的热化学方程式减去金刚石燃烧的热化学方程式得：

C(石墨，s)===C(金刚石，s)；ΔH＝+1.9 kJ·mol^－1，由于ΔH>0，所以石墨制备金刚石是吸热反应，即石墨吸收能量才能成为金刚石，故石墨的能量比金刚石的能量低。

答案：A