题目内容
(8分)
I已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483．6 kJ／mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571．6 kJ／mol
(1)氢气的燃烧热△H= kJ／mol
(2)燃烧2gH2生成水蒸气，放出的热量为 kJ。
Ⅱ把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径1：直接燃烧
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=E1 ①
途径2：先制成水煤气，再燃烧水煤气
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=E2 ②
H2(g)+1／2 O2(g)=H2O(g) △H=E3 ③
CO(g)+1／2 O2(g)=CO2(g) △H=E4 ④
请回答：
(1)上述四个热化学方程式中哪个反应△H >0? (填序号)
(2)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
(填选项字母)。
A．途径1比途径2多 B．途径1比途径2少 C．途径1与途径2在理论上相同
(3)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为 ．
Ⅰ （1）-285.8 （2分） （2）241.8 （2分）
Ⅱ （1）② （1分） （2） C （1分）
（3） E1=E2+E3+E4 （2分）
解析
能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关．尿素（H2NCONH2)是有机态氮肥，在农业生产中有着非常重要的作用。
（1）工业上合成尿素的反应分两步进行：
第一步：2NH3(l)+CO2
H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H2
某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件，在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。
已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定， 总反应进行到______min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示，则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。）
（2）该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变， 固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
|
温度/℃ |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
|
平衡总压强/Kpa |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
|
平衡气体总浓度/10-3mol/L |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。
A．2V(NH3)=V(CO2) B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。
（3）已知：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6KJ/mol
则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。
（4）尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时 负极电极反应式可表示为______。
