化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。

1. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。

(1) 为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的两套实验装置：

图中装置(填“I”或“II”)能证明氯化铵与氢氧化钙的反应吸热，现象是。

(2) 在化学科学研究中，物质发生化学反应的反应热可通过实验测定。

①中和反应反应热的测定：用 $\text{[math]}$ 的盐酸与 $\text{[math]}$ 的NaOH溶液进行中和反应。实验中使用的简易量热计中外筒的作用是。实验过程中，若将NaOH溶液分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中，测得放出的热量值(“偏大”、“偏小”、“不变”)。

②该学生依据实验数据计算，测得的中和热 $\text{[math]}$ ，请写出表示中和热的热化学反应方程式。

(3) 在化学科学研究中，物质发生化学反应的反应热可也通过化学计算间接获得。已知：二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳其总反应为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。该反应一般认为通过如下步骤来实现：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

【考点】

中和热; 热化学方程式;

【答案】

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综合题普通

1. 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。

(1) 在一定条件下，N₂(g)和H₂(g)反应生成0.2 mol NH₃(g)，放出9.24kJ的热量，写出该可逆反应的热化学方程式：。从平衡视角合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，可能的原因是。

(2) 将N₂和H₂通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH₃的浓度为0.2mol/L，这段时间内用N₂的浓度变化表示的化学反应速率为。

(3) 理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是(写出一条)。

(4) 如图是某压强下N₂和H₂按物质的量之比1：3投料进行反应，反应混合物中NH₃的物质的量分数随温度的变化曲线。I是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线，下列说法正确的是。

A．图中a点，容器内n(N₂)：n(NH₃)=1：4

B．图中b点，V_正<V_逆

C.400-530℃，Ⅱ中NH₃的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升温化学反应速率加快

综合题普通

2. 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。

(2) 将N₂和H₂通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH₃的浓度为0.2mol/L，这段时间内用N₂的浓度变化表示的化学反应速率为。

(3) 理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是(写出一条)。

A．图中a点，容器内n(N₂)：n(NH₃)=1：4

B．图中b点，V_正<V_逆

C.400-530℃，Ⅱ中NH₃的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升温化学反应速率加快

综合题普通

3. CH₄、H₂、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

(1) 在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠甲烷与O₂在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1mol甲烷转化为CO₂气体与液态水的过程中，放出的能量(填“>”“<”或“=”)890.3kJ。

(2) 甲烷与CO₂可用于生产合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)： $\text{[math]}$ ， 1gCH₄完全反应可释放15.46kJ的热量。则：

①如图能表示该反应过程的能量变化的是(填序号)。

A． B．

C． D．

②若将物质的量均为1mol的CH₄与CO₂充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH₄的转化率为。

(3) C(s)与H₂(g)很难发生反应，所以 $\text{[math]}$ 的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出 $\text{[math]}$ 的反应热ΔH=。

(4) 目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是___________(填序号)。 A. 寻找优质催化剂，使CO₂与H₂O反应生成CH₄与O₂ ，并放出热量 B. 寻找优质催化剂，在常温常压下使CO₂分解生成碳与O₂ C. 寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO₂与海底开采的CH₄反应生产合成气(CO、H₂) D. 用固态碳合成C₆₀ ，以C₆₀作为燃料

(5) 已知：a. $\text{[math]}$

b．下表为一些化学键的键能：

化学键	键能( kJ·mol^-1)	化学键	键能( kJ·mol^-1)
N≡N	942	H-O	460
N-H	391	O=O	499
H-H	437

①写出N₂和H₂反应合成氨的热化学方程式。

②写出NH₃(g)在O₂(g)中完全燃烧生成NO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式。

综合题困难