题目内容
【题目】随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可以是__________________。
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径 Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＜0 ①
途径 Ⅱ：先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＜0 ③
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4＜0 ④
则途径 Ⅰ 放出的热量__________(填“大于”“等于”或“小于”)途径 Ⅱ 放出的热量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是____________________。
(3)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一 CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)
方法二 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式________________________________________________________________。
(4)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s) ΔH＝―235.8 kJ·mol―1 ①
已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g) ΔH＝＋62.2 kJ·mol―1 ②
则O3转化为O2的热化学方程式为__________________________。
【答案】C＋CuO
Cu＋CO↑等于ΔH1＝ΔH2＋1/2(ΔH3＋ΔH4)CH4O(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol―12O3(g)===3O2(g) ΔH＝－285 kJ·mol―1
【解析】
（1）C能将CuO中的铜置换出来。
（2）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关；由盖斯定律，将途径Ⅱ的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减，构造出途径I的热化学方程式，据此判断△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式。
（3）题干所给量计算32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热，结合热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变。
（4）Ⅰ、6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=-235.8kJmol-1；Ⅱ、2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJmol-1；根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到，2O3（g）═3O2（g），以此计算反应热。
(1)①是置换反应可以是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，或与金属氧化物反应，反应的化学方程式为C＋CuO
Cu＋CO↑；正确答案：C＋CuO
Cu＋CO↑。
(2)由盖斯定律可知：若一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同；根据盖斯定律，①＝②＋③×1/2＋④×1/2，所以ΔH1＝ΔH2＋1/2(ΔH3＋ΔH4)；正确答案：等于；ΔH1＝ΔH2＋1/2(ΔH3＋ΔH4)。
(3)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH4O(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol―1；正确答案：CH4O(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol―1。
(4)Ⅰ.6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s) ΔH＝－235.8 kJ·mol―1；Ⅱ.2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g) ΔH＝＋62.2 kJ·mol―1；根据盖斯定律可知①×2＋②×3可得到，2O3(g)===3O2(g)，则反应热ΔH＝(－235.8 kJ·mol－1)×2＋(＋62.2 kJ·mol－1)×3＝－285 kJ·mol―1；正确答案：2O3(g)===3O2(g) ΔH＝－285 kJ·mol―1。
