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11．已知2mol氫氣燃燒生成液態水時放出572kJ熱量，反應方程式是2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）
（l）請回答下列問題：
①該反應的生成物能量總和小于（填“大于”、“小于”或“等于”）反應物能量總和．
②若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜（填“＞”、“＜”或“=”）572kJ．
③與化石燃料相比，利用氫能源有很多優點，請說出其中一點熱值高，無污染．

分析 （1）①根據放熱反應中生成物能量總和與反應物能量總和的關系；
②根據熱化學方程式2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-572kJ/mol進行計算以及液態水變成水蒸氣需要吸熱來判斷；
③根據反應產物和反應熱分析．

解答 解：（1）①因放熱反應中生成物能量總＜與反應物能量總和，而2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-572kJ/mol是放熱反應，
故答案為：小于；
②據熱化學方程式2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-572kJ/mol，2mol氫氣完全燃燒生成液態水放出熱量572kJ，因液態水變成水蒸氣需要吸熱，所以2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣放出熱量小于572kJ，
故答案為：＜；
③與化石燃料相比，利用氫能源有很多優點，燃燒產物為水無污染，燃燒熱值高；
故答案為：熱值高，無污染．

點評 本題考查了化學反應的吸放熱于反應物產物能量之間的關系，注意知識的整理和應用是關鍵，難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：多選題

13．在100mL2mol/L的鹽酸反應中分別加入等物質的量的金屬Na、Mg、Al，充分生成氣體的體積均為VL（標準狀況下），下列說法正確的是（　　）
A．反應中，每生成1molH2轉移的電子數均為2mol
B．參加反應的金屬Na、Mg、Al的物質的量之比為1：2：3
C．鎂的物質的量為0.1mol
D．V=2.24

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

2．某校課外小組模擬工業制備純堿并測定純堿的純度，甲、乙兩組同學分別進行了下列相關實驗．
（1）寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
（2）甲組同學利用以下裝置制備碳酸氫鈉（如圖1）：
已知：1．反應原理：NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
2．NH3極易溶于水

①圖中裝置的連接順序為a接e，b接f，g接h．
②裝置B中燒瓶內發生復分解反應的化學方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
③實驗中要求先通入NH3，過量之后再通入CO2．
④裝置C中盛放的試劑是飽和NaHCO3，其作用是除去二氧化碳中的HCl．
（3）已知實驗中得到的Na2CO3中常含有少量NaCl．乙組設計如圖2所示裝置來測定Na2CO3的含量．
①檢驗裝置F氣密性的方法是：塞緊帶長頸漏斗的三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內的水面高于瓶內的水面，停止加水后靜置，若液面不下降，說明裝置不漏氣．
②裝置E中的試劑NaOH溶液，裝置G的作用是干燥CO2．
③實驗中需要測定的數據有固體樣品質量和H堿石灰的增重．
④以上實驗裝置存在明顯缺陷，該缺陷導致測定結果偏高，改進的措施是在裝置H后增加一個盛有堿石灰的干燥裝置．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

19．Ⅰ．工業上主要以甲醇為原料進行制備甲醛（HCHO）．
甲醇氧化法是制甲醛的一種工業方法，即甲醇蒸汽和空氣在鐵鉬催化劑催化下，甲醇即被氧化得到甲醛：①CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═HCHO（g）+H2O（l）△H
甲醇氧化法中存在深度氧化反應：②HCHO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）+H2O（l）
已知物質CH3OH（g）與HCHO（g）的燃燒熱如表所示：
物質反應熱/kJ•mol-1
CH3OH （g）-726.5
HCHO （g）-570.8
（1）計算△H=-155.7kJ•mol-1．
（2）目前工業上主要采用甲醇氧化法制取甲醛，簡要分析該方法的優點與缺點：反應平衡常數大，反應更徹底，但是存在副反應．
（3）如圖為甲醇氧化法，在不同溫度條件下甲醇轉化率與甲醛產率的曲線圖，二者隨溫度變化的可能的原因是反應溫度較低時催化劑活性較低，甲醇轉化率低，甲醛產率較低；反應溫度升高后，甲醇轉化率提高，但是發生副反應，產率反而下降．
Ⅱ．甲醇直接燃料電池簡稱DMFC，使用酸性介質，反應溫度在120℃，額定輸出電壓為1.18V．
（4）該電池負極的電極反應式為CH3OH-6e-+H2O═CO2+6H+，
（5）該燃料電池的能量轉換效率=94.1%（列式并計算，保留3位有效數字）
（已知：能量轉換效率=燃料電池輸出的電能/燃料直接燃燒產生的熱能；1mol 電子的電量為96500C．）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

6．研究CO、CO2的開發和應用對建設文明社會具有重要的意義．
（1）CO可用于煉鐵，已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1
Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H2=-28.5kJ•mol-1
則C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H=+172.5kJ•mol-1．
（2）電子工業中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應得到．
第一步：2CH3OH（g）?HCOOCH3（g）+2H2（g）
第二步：HCOOCH3（g）?CH3OH（g）+CO（g）
該兩步反應常溫下均不能自發進行，其原因是兩反應都△S＞0，常溫下不能自發，故△H＞0．
在工業生產中，為提高CO的產率，可采取的合理措施有升高反應溫度或減小壓強（寫兩條措施）．

（3）節能減排是要控制溫室氣體CO2的排放．
①氨水可用于吸收低濃度的CO2．請寫出氨水吸收足量CO2的化學方程式為：2NH3•H2O+CO2=（NH4）2CO3+H2O．
②利用太陽能和缺鐵氧化物[Fe（1-y）O]可將富集到的廉價CO2熱解為碳和氧氣，實現CO2再資源化，轉化過程如圖1所示，若生成1mol缺鐵氧化物[Fe（1-y）O]同時生成$\frac{1-4y}{6}$mol氧氣．
③固體氧化物電解池（SOEC）用于高溫電解CO2/H2O，既可高效制備合成氣（CO+H2），又可實現CO2的減排，其工作原理如圖2．
在c極上反應分兩步進行：首先水電解產生氫氣，然后氫氣與CO2反應產生CO．
寫出電極c上發生的電極反應式：H2O+2e-=H2+O2-．
若電解得到的1：1的合成氣（CO+H2）則通入的CO2和H2O物質的量比值為1：2．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

16．甲醇是重要的化工原料．利用合成氣（主要成分CO，CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發生主要反應如下：
?CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）?CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
甲醇與CO的結構式分別如圖：

（1）已知反應?中相關化學鍵鍵能數據如表：
化學鍵H-HC-OC≡OH-OC-H
鍵能（kJ．mol-1）4363431076465413
利用反應?合成1mol甲醇反應放出（填“放出”或“吸收”）能量99kJ
（2）溫度為110℃條件下，向體積2L的密閉容器充2molCO2與4molH2，發生反應?，10min后達到平衡狀態后測得甲醇濃度為0.5mol．L-1．求氫氣的反應速率：0.15mol/（L•min）．
（3）將甲醇與氧氣分別通入如圖所示的裝置的電極中，可構成甲醇燃料電池，請回答下列問題：
通入甲醇的電極是負（填“正”或“負”）極，反應時該電極附近的現象是溶液紅色變淺，溶液中K+向正（填“正”或“負”）極移動：寫出正極反應式：O2+2H2O+4e-=4OH-；若電池工作過程中通過2mol電子，則理論上消耗O211.2L（標準狀況）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

3．下列圖示與對應的敘述相符的是（　　）
A．圖甲表示溫度T1＞T2，SO2與O2反應過程中的能量變化
B．圖乙表示0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00ml 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液所得到的滴定曲線
C．圖丙表示一定條件下進行的反應2SO2+O2?2SO3各成分的物質的量變化，t2時刻改變的條件可能是縮小容器體積
D．圖丁表示在飽和Na2CO3溶液中逐步加BaSO4固體后，溶液中c（CO32-）濃度變化

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．二甲醚是一種重要的清潔燃料，工業上可利用煤的氣化產物（水煤氣）合成二甲醚．利用水煤氣合成二甲醚的熱化學方程式為：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-274kJ•mol-1
（1）該反應在一定條件下的密閉容器中達到平衡后，為同時提高反應速率和二甲醚的產率，可以采取的措施是cd（填字母代號）．
a．降低溫度   b．加入催化劑  c．縮小容器體積   d．增加H2的濃度   e．分離出二甲醚
（2）該反應可以分兩步進行：
4H2（g）+2CO（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1①
CO（g）+H2O（g）═CO2 （g）+H2（g）△H2=-42kJ•mol-1②
則反應①的焓變△H1=-232kJ•mol-1，熵變△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）二甲醚也可以通過CH3OH分子間脫水制得：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=-23.5kJ•mol-1．在T1℃，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示．
①該條件下反應平衡常數表達式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$．
②相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為：c（ CH3OH）=0.4mol•L-1、c（H2O）=0.6mol•L-1、c（CH3OCH3）=1.2mol•L-1，此時正、逆反應速率的大小：v正＞v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）二甲醚、空氣可組成一種高效的燃料電池，在氫氧化鉀溶液中電池反應方程式為：CH3OCH3（l）+3O2（g）+4KOH（aq）═2K2CO3（aq）+5H2O（l），寫出負極的電極反應式CH3OCH3-12e-+16OH-?2CO32-+11H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

1．下列各組反應中關于能量的比較正確的是（　　）
①H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H1； $\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$Cl2（g）=HCl （g）△H2；△H1＞△H2
②2H2O（l）=2H2（g）+O2（g）△H1； 2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）△H2；△H1＞△H2
③CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1；CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H2；△H1＜△H2
④t℃時，在一定條件下，將 1mol N2和 3mol H2 分別置于恒容和恒壓的兩個密閉容器中，達到平衡狀態時放出的熱量分別為 Q1、Q2； Q1＜Q2．
A．①③④B．①②④C．②③④D．①③

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