把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C(s) +O2 (g)=CO2(g)     △H1<0                   ①
途徑II：先制成水煤氣：C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H2>0  ②
再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)  △H3<0            ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g)  △H4<0             ④
請(qǐng)回答下列問題：
（1）途徑I放出的熱量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量，原因是                                                                   。
（2）△H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是                                。
（3）12g炭粉在氧氣中不完全燃燒生成一氧化碳，放出110.35kJ熱量。其熱化學(xué)方程式為                                                                       。
（4）煤炭作為燃料采用途徑II的優(yōu)點(diǎn)有                                         

（1）等于（2分）；根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的。（3分）意思對(duì)即可
（2）△H1=△H2+（△H3+△H4） （4分）
（3）C(s) +O2 (g)= CO(g)   △H="-110.35" kJ·mol-1 （4分）
（4）燃料燃燒充分，利用率高，放熱多，污染小。（3分）

解析試題分析：（1）（2）根據(jù)蓋斯定律可知，如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的。故存在△H1=△H2+（△H3+△H4），途徑I放出的熱量等于途徑II放出的熱量。
（3）n（C）=1mol，C(s) +O2 (g)= CO(g)   △H="-110.35" kJ·mol-1 
（4）燃料燃燒充分，利用率高，放熱多，污染小。
考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年12月2日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭將“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星成功送入太空，進(jìn)一步向廣寒宮探索。“長(zhǎng)征三號(hào)甲”是三級(jí)液體助推火箭，一、二級(jí)為常規(guī)燃料，常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ．常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。但有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大（兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂头瘹錃怏w）。
已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = －543kJ·mol－1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol－1
H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = －242kJ·mol－1
請(qǐng)寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時(shí)反應(yīng)：
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
 
(1) 已知：K800℃>K1000℃，則該反應(yīng)的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。
（2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a．容器內(nèi)顏色保持不變                  b． 2v逆(NO)＝v正(O2)
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                  d．容器內(nèi)密度保持不變
（3）為使該反應(yīng)的速率增大，提高NO的轉(zhuǎn)化率，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)應(yīng)采取的措施有          。
（4）在上述條件下，計(jì)算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K＝______________。
（5）在上述條件下，若開始通入的是0.2 mol  NO2氣體，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，則NO2的轉(zhuǎn)化率為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

SO2和NOx在化學(xué)工業(yè)上有重要用途，也是大氣污染的主要來源，開發(fā)和利用并重，預(yù)防和治理并舉是當(dāng)前工業(yè)上和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域研究的主要課題之一。
（1）在接觸法制硫酸的過程中，發(fā)生2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＜0反應(yīng)，某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如下圖所示，根據(jù)圖示回答下列問題：

①平衡狀態(tài)由A到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)     K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②將2．0molSO2和1．0molO2置于10L的密閉容器中，若40s后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)體系總壓強(qiáng)為0．10MPa，這一段時(shí)間內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為                。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為                       。
（2）用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染，例如：CH4(g)＋4NO2(g) ＝ 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝-574kJ·mol—1
CH4(g)＋4NO(g) ＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝-1160kJ·mol—1
取標(biāo)準(zhǔn)狀況下4．48LCH4并使之完全反應(yīng)：
①若將NO2還原至N2，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為                  ；
②若還原NO2和NO的混合物，放出的總熱量Q的取值范圍是              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時(shí)釋放的熱量為___________       。
（2）科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如下圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量，則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時(shí)要放出______________ kJ能量。

（3）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應(yīng)為：
2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液，電池放電時(shí)是將_________能轉(zhuǎn)化為___________能。其電極反應(yīng)式分別為：
負(fù)極_________________________，正極_____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氮及其化合物與人類各方面有著密切的聯(lián)系。Ⅰ現(xiàn)有一支15mL的試管，充滿NO倒置于水槽中，向試管中緩緩?fù)ㄈ胍欢垦鯕�，�?dāng)試管內(nèi)液面穩(wěn)定時(shí)，剩余氣體3mL。則通入氧氣的體積可能為                mL。
Ⅱ目前，消除氮氧化物污染有多種方法。
（1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-574kJ/mol"
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-1160kJ/mol"
③H2O(g)= H2O(l)                     △H=-44kJ/mol
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式                           。  
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為：
某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T0C)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

①不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______ ；（選填字母代號(hào)）
A．容器內(nèi)CO2的濃度保持不變
B．v正(N2)="2" v正(NO)
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D．混合氣體的密度保持不變
E．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
②前20分鐘，平均反應(yīng)速率v(NO)=                      。v(NO)=（0．1- 0．04）/ 20 = 0．003mol·L-1· min-1
③在T0C時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______(保留兩位小數(shù))；
④在30 min，改變某一條件反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件是_______                      。
（3）科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將超音速飛機(jī)尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應(yīng)為：

研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑的比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下表中。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T(0C)
NO初始濃度
（mol/L）
CO初始濃度
（mol/L）
催化劑的比
表面積(m2/g)
Ⅰ
280
1．20×10-3
5．80×10-3
82
Ⅱ
a
b
c
124
Ⅲ
350
d
e
124
 
上表中：a=_______,b=________,e=________ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機(jī)的可充電的高效燃料電池，充一次電可以連續(xù)使用一個(gè)月。已知該電池的總反應(yīng)式為：
2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O
請(qǐng)?zhí)羁眨?br />(1)放電時(shí)：負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________________________________________________。
(2)通入甲醇一端的電極是________極，電池在放電過程中溶液的pH將_______ (填“上升”、“下降”或“不變”)。
(3)若在常溫、常壓下，1 g CH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出22.68 kJ的熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。
（1）為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    △H＝－49.0kJ/mol
測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如右圖。請(qǐng)回答：

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡，氫氣的反應(yīng)速率：v(H2)＝                        。
②能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是_________。
A．恒溫、恒容時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
B．恒溫、恒容時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
C．一定條件下，CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗3molH2的同時(shí)生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是           。
A．加入催化劑                B．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O(g)從體系中分離      D．降低溫度
④求此溫度(T1)下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝                (計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
⑤另在溫度(T2)條件下測(cè)得平衡常數(shù)K2，已知T2＞T1，則K2     (填“＞”、“＝”或“＜”)K1。
（2）以CH3OH為燃料(以KOH溶液作電解質(zhì)溶液)可制成CH3OH燃料電池(電池總反應(yīng)式：2CH3OH＋3O2＋4OH－＝2CO32－＋6H2O)，則充入CH3OH的電極為  極，充入O2的電極反應(yīng)式              。
（3）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)  △H1
②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H2
則1mol甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水時(shí)反應(yīng)的△H＝                   。（用含△H1、△H2的式子表示）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）已知紅磷比白磷穩(wěn)定，又知：4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1；
4P（紅磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，則ΔH1和ΔH2的關(guān)系是△H1    △H2（填“＞”、“＜”
或“＝”）。
（2）已知H2（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，寫出由CO2
和H2生成液態(tài)甲醇和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                             。
（3）已知一定溫度下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) K1,CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g) K2。則相同溫度下反應(yīng)SO2(g)+CO2(g) SO3(g)+CO(g)的平衡常數(shù)為          。
（用K1、K2表示）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6 kJ/mol，
CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－283.0 kJ/mol。某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74 kJ熱量，同時(shí)生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為___________。
（2）以甲醇、空氣，氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極，可構(gòu)成燃料電池；已知該燃料電池的總反應(yīng)式是：2CH3OH +3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，該燃料電池發(fā)生反應(yīng)時(shí)，正極區(qū)溶液的PH__________ (填“增大”， “減小” 或“不變”)該電池的負(fù)極反應(yīng)式為_________________。
（3） 用上述燃料電池進(jìn)行粗銅的精煉，粗銅應(yīng)連接電源的________極，該粗銅精煉電解池的陰極反應(yīng)式為_________________。

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