17．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

16．近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究得到了迅速发展，像电一样，

氢是一种需要依靠其他能源，如石油、煤、原子能等的能量来制取的“二级能源”，

而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能

和原子能。发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。

(1)下列可供开发又较经济且可持续利用的制氢气的方法是(　)

A．电解水　　　　　　　　 　B．锌和稀硫酸反应

C．光解海水　 　　　　　　　　D．以石油天然气为原料

(2)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知，热化学方程式为：

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(l)；ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1

C(g)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是：__________。

(3)氢能源既可能实现能源贮存，也可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型

氢化物(又称间充化物)，在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成

不固定，通常是非化学计量的，如：TiH_1.73、LaH_0.78。已知标准状况下，1体积的钯粉

(Pd)可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm^－3，相对原子量为106.4)试写出

Pd的氢化物的化学式：__________。

解析：(1)光解水法，利用特殊的催化剂、模拟生物光合作用制取氢气，都是较经济且

资源可持续利用的制氢方法。

(2)由热化学方程式可知，等质量的氢气和碳完全燃烧的热量之比为4.36∶1

(3)n(Pd)∶n(H)＝1∶0.8。

答案：(1)C　(2)4.36∶1　(3)PdH_0.8

0.50 mol/L)与氢氧化钠(50 mL 0.55 mol/L)完全反应后生成的水的物质的量

(50 mL×0.55 mol/L)比原先(50 mL×0.50 mol/L)多，所以放出的热量多，但中和热不变

答案：(1)减少热量损失　(2)不能　①铁会和盐酸反应②铁导热性好，热量损失较大　

(3)为了确保盐酸完全被中和　不相等　相等　(4)NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+

H₂O(l)；ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1

15．用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如右图所示的装置中

进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是

________________________________________________________________________；

(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？________(填“能”或“不能”)，其原

因是___________________________________________________________；

(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是

________________________________________________________________________；

实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，

与上述实验相比，所放出的热量____________(填“相等”“不相等”)，若实验操作均

正确，则所求中和热________________(填“相等”“不相等”)；

(4)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H₂O时，放出57.3 kJ的热量，

则上述反应的热化学方程式为：

________________________________________________________________________。

解析：考查学生对中和热测定的实验能力、对出现问题的分析和理解能力，热化学方

程式的书写、误差分析等。由于本实验的关键是如何防止热量的损失，所以填充大量

泡沫、使用玻璃搅拌器、稍过量的氢氧化钠等；(3)中由于参加反应的盐酸(60 mL

14．(2008·海南，8)白磷与氧可发生如下反应：P₄+5O₂===P₄O₁₀。已知断裂下列化学键需要吸

收的能量分别为：P－P a kJ·mol^－1、P-O b kJ·mol^－1、P===O c kJ·mol^－1、O===

O d kJ·mol^－1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(　)

A．(6a+5d－4c－12b) kJ·mol^－1

B．(4c+12b－6a－5d) kJ·mol^－1

C．(4c+12b－4a－5d) kJ·mol^－1

D．(4a+5d－4c－12b) kJ·mol^－1

解析：化学反应的实质是旧键断裂新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键

形成释放能量，反应方程式P₄+5O₂===P₄O₁₀中有6 mol P－P键和5 mol O===O键断

裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P－O键，因此ΔH＝(6a+5d－4c－12b)

kJ·mol^－1。

答案：A

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