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已知:H2O(l)═HO(g)△H=Q1 kJ/mol
H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=Q2 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q3kJ/mol
则H2和CH4的燃烧热之比是(  )
A、
Q1+Q2
Q1+Q3
B、
Q1-Q2
Q3-2Q1
C、
2Q1+Q2
2Q3
D、
Q2-2Q1
2Q3
分析:燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量.一般C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),然后根据盖斯定律求出表示燃烧热的热化学方程式,最后求出燃烧热之比.
解答:解:①H2O(l)═H2O(g)△H=Q1 kJ/mol
   ②2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=Q2 kJ/mol
根据盖斯定律:①×2+②得,H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=(2Q1+Q2)kJ/mol,则表示H2燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-
2Q1+Q2
2
kJ/mol,H2燃烧热为
2Q1+Q2
2
kJ/mol;
表示CH4燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q3kJ/mol,H2燃烧热为Q3kJ/mol,则H2和CH4的燃烧热之比是
2Q1+Q2
2
Q3
=
2Q1+Q2
2Q3
,故选:C;
点评:本题主要考查了燃烧热的概念以及盖斯定律的运用,难度不大,注意对燃烧热定义的理解.
练习册系列答案
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(2012?泰州二模)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-256.1kJ?mol-1
已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H=
-305.7 kJ?mol-1
-305.7 kJ?mol-1

(2)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
温度/℃ 800 1000 1200 1400
平衡常数 0.45 1.92 276.5 1771.5
①该反应是
吸热
吸热
反应(填“吸热”或“放热”);
②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol?L-1,该温度下反应CH4+H2O?CO+3H2的平衡常数K=
6.75
6.75

(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图.
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行
该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行
;在
n(NO)
n(CO)
=1的条件下,应控制的最佳温度在
870℃
870℃
左右.
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染.写出CH4与NO2发生反应的化学方程式:
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O

(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子.该电池负极的电极反应式为
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O

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