题目内容
2013年我国煤炭产量35.2亿吨，约占一次能源生产总量78.6%；煤炭消费总量35.7亿吨，约占一次能源消费总量72.8%．中国富煤缺油少气的能源资源状况决定了在今后较长时期内，煤炭仍将是中国的主要能源．Ⅰ．煤燃烧的反应热可通过以下两种途径来利用：
a．利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；
b．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧．
这两个过程的热化学方程式为：
a．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=E1 ①
b．C（s）+H20（g）=CO（g）+H2（g）△H=E2 ②
H2（g）+
| 1 |
| 2 |
CO（g）+
| 1 |
| 2 |
请回答：
（1）与途径a相比，途径b有较多的优点，即
（2）上述四个热化学方程式中的哪个反应△H＞0？
（3）等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是
A．a比b多 B．a比b少 C．a与b在理论上相同
（4）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为
Ⅱ．煤炭的燃烧产生的废气是大气的主要污染来源．
（1）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
（2）如图是SO2生成SO3反应过程中能量变化的曲线图．该反应的热化学方程式为：
Ⅲ．煤炭在合成氨工业上用来生产原料气氢气和提供能量．已知：拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2完全反应生成NH3的反应热为
考点：反应热和焓变,有关反应热的计算,热化学方程式
专题：化学反应中的能量变化
分析：Ⅰ、（1）固体燃料变为气体燃料，能源利用率高，污染小；
（2）燃烧反应均为放热反应，C与水蒸气的反应为吸热反应；
（3）根据盖斯定律可知，反应一步完成或分步完成，其热效应相同；
（4）利用盖斯定律来分析；
Ⅱ、（1）16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，32g固体硫完全燃烧放热296.8 kJ，依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和反应焓变；
（2）图象分析可知是1molSO2和0.5mol氧气完全反应生成1molSO3，反应是放热反应，反应的焓变△H=501KJ/mol-600KJ/mol=99KJ/mol，据此写出反应的热化学方程式；
Ⅲ、化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，依据热化学方程式计算1mol H2完全反应生成NH3所放出的热量．
（2）燃烧反应均为放热反应，C与水蒸气的反应为吸热反应；
（3）根据盖斯定律可知，反应一步完成或分步完成，其热效应相同；
（4）利用盖斯定律来分析；
Ⅱ、（1）16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，32g固体硫完全燃烧放热296.8 kJ，依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和反应焓变；
（2）图象分析可知是1molSO2和0.5mol氧气完全反应生成1molSO3，反应是放热反应，反应的焓变△H=501KJ/mol-600KJ/mol=99KJ/mol，据此写出反应的热化学方程式；
Ⅲ、化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，依据热化学方程式计算1mol H2完全反应生成NH3所放出的热量．
解答：
解：Ⅰ、（1）固体煤经处理变成气体燃料后，不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于运输，
故答案为：燃烧效率高，变成气体后，燃烧充分，运输方便等；
（2）①③④为燃烧反应，所以放热反应，②为吸热反应，故答案为：②；
（3）由盖斯定律可知，反应一步完成或分步完成，其热效应相同，则等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量相同，
故答案为：C；
（4）由盖斯定律可知，①=②+③+④，则能量为E1=E2+E3+E4，故答案为：E1=E2+E3+E4；
Ⅱ．（1）16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，32g固体硫完全燃烧放热296.8 kJ，热化学方程式为：S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-296.8 kJ?mol-1 ，
故答案为：S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-296.8 kJ?mol-1 ；
（2）图象分析可知，图象中表示的是1molSO2和0.5mol氧气完全反应生成1molSO3，反应是放热反应，反应的焓变△H=501KJ/mol-600KJ/mol=99KJ/mol，2mol二氧化硫全部反应放热198 kJ；写出反应的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198 kJ?mol-1 ，
故答案为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198 kJ?mol-1 ；
Ⅲ．已知：拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，化学反应为N2+3H2=2NH3，反应的焓变=946kJ+3×436kJ-2×3×
391kJ=-92KJ/mol，则1mol N2完全反应生成NH3的反应热为：-92 kJ?mol-1 ；依据反应的化学方程式计算1mol氢气完全燃烧放热
=30.7KJ，
故答案为：-92 kJ?mol-1；30.7 kJ．
故答案为：燃烧效率高，变成气体后，燃烧充分，运输方便等；
（2）①③④为燃烧反应，所以放热反应，②为吸热反应，故答案为：②；
（3）由盖斯定律可知，反应一步完成或分步完成，其热效应相同，则等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量相同，
故答案为：C；
（4）由盖斯定律可知，①=②+③+④，则能量为E1=E2+E3+E4，故答案为：E1=E2+E3+E4；
Ⅱ．（1）16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，32g固体硫完全燃烧放热296.8 kJ，热化学方程式为：S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-296.8 kJ?mol-1 ，
故答案为：S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-296.8 kJ?mol-1 ；
（2）图象分析可知，图象中表示的是1molSO2和0.5mol氧气完全反应生成1molSO3，反应是放热反应，反应的焓变△H=501KJ/mol-600KJ/mol=99KJ/mol，2mol二氧化硫全部反应放热198 kJ；写出反应的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198 kJ?mol-1 ，
故答案为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198 kJ?mol-1 ；
Ⅲ．已知：拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，化学反应为N2+3H2=2NH3，反应的焓变=946kJ+3×436kJ-2×3×
391kJ=-92KJ/mol，则1mol N2完全反应生成NH3的反应热为：-92 kJ?mol-1 ；依据反应的化学方程式计算1mol氢气完全燃烧放热
| 92KJ |
| 3 |
故答案为：-92 kJ?mol-1；30.7 kJ．
点评：本题考查化学反应中的能量变化及利用盖斯定律确定反应及其能量的关系，注意键能计算焓变的方法，题目难度中等，注重基础知识的考查．
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