现在和将来的社会，对能源和材料的需求是越来越大，我们学习化学就为了认识物质，创造物质，开发新能源，发展人类的新未来。请回答以下问题：

1. 现在和将来的社会，对能源和材料的需求是越来越大，我们学习化学就为了认识物质，创造物质，开发新能源，发展人类的新未来。请回答以下问题：

(1) 理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点，下列属于理想的新能源的是。

①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥地热能 ⑦风能 ⑧氢能

A. ①②③④ B. ⑤⑥⑦⑧ C. ③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧

(2) 已知：CO的燃烧热为283kJ/mol，则表示CO燃烧热的热化学方程式为：。

(3) 已知反应CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) △H=+198kJ•mol^-1 ，在298K时断开(形成)1mol化学键要吸收(放出)的能量数据为：

化学键	H－H	O－H	C－H	C≡O
E/(kJ•mol^-1)	436	x	413	1076

则根据反应热的计算，x=。

(4) CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如图：

①过程I为过程(填“吸热”或“放热”。过程II生成的化学键有(填“极性键”、“非极性键”或“极性键”和“非极性键”)。

②已知过程I的焓变为akJ/mol，过程II的焓变为bkJ/mol，则该反应的热化学方程式为。

(5) 火箭发射时可以用肼(N₂H₄ ，液态)作燃料，NO₂作氧化剂，二者反应生成N₂和水蒸气。已知：

①N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g) △H₁=+66.4kJ•mol^-1

②N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g) △H₂=-534kJ•mol^-1

请写出N₂H₄(l)与NO₂反应的热化学方程式。

【考点】

反应热和焓变; 燃烧热; 盖斯定律及其应用; 化学在解决能源危机中的重要作用;

【答案】

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填空题普通

1. 有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。

(1) 在101kP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题

①该反应反应物总能量生成物总能量（填“大于”，“小于”或“等于”）

②氢气的燃烧热为。

③该反应的热化学方程式为。

④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O键能为463 kJ·mol^－¹ ， O=O键能为498 kJ·mol^－¹ ，计算H-H键能为kJ·mol^－¹

(2) 氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg₂Ni，已知：

Mg(s)＋H₂(g)＝MgH₂(s) ΔH₁＝－74.5kJ·mol^－¹；

Mg₂Ni(s)＋2H₂(g)＝Mg₂NiH₄(s) ΔH₂＝－64.4kJ·mol^－¹；

Mg₂Ni(s)＋2MgH₂(s)＝2Mg(s)＋Mg₂NiH₄(s)　ΔH₃。

则ΔH₃＝kJ·mol^－¹

填空题普通

探索浩瀚宇宙，发展航天事业。我国航天事业取得重大成就，火箭的“血液”——推进剂功不可没。请回答下列问题：

Ⅰ．长征二号、三号和四号火箭发射时使用液肼——N₂H₄(1)作为燃料，NO₂(g)为氧化剂。

已知：①N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g) ΔH₁=+66.4kJ·mol^-1

②N₂H₄(l)+2O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(l) ΔH₂=-534kJ·mol^-1

③H₂O(g)=H₂O(1) ΔH₃=-44kJ·mol^-1

（1）写出N₂H₄的结构式。

（2）N₂H₄(1)与NO₂(g)反应生成N₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为。

（3）N₂H₄(l)-NO₂(g)型火箭推进剂的优点是：①可放出大量热；②能快速产生大量气体。缺点是：①；②腐蚀性强，热值较低。

Ⅱ．长征五号B运载火箭采用以液氧、液氢和煤油作为燃料推进剂。已知1mol水蒸气完全液化放出44kJ的热量，下图表示H₂与O₂反应生成H₂O(g)的能量变化示意图。

（4）写出表示H₂燃烧热的热化学方程式。

（5）H₂可用焦炭与水反应制得，C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.3kJ·mol^-1 ，该反应的ΔS0(填“>”或“<”)，该反应在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。

Ⅲ．液态甲烷是一种相对新型的液体燃料，在航天领域尚未实现广泛应用。已知甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式为CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=-890kJ·mol^-1。

25℃时，部分键能数据如下表所示：

化学键	C-H	O=O	C=O	H-O
键能(kJ·mol^-1)	414	496	x	464

（6）通过计算可知x=。

（7）若该反应正反应的活化能为akJ/mol，则逆反应的活化能为。

填空题普通

3. 请回答下列问题：

(1) 对烟道气中的 $\text{[math]}$ 进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由 $\text{[math]}$ 和CO反应生成S和 $\text{[math]}$ 的能量变化如图所示，已知每生成 $\text{[math]}$ ，那该反应(填“放出”或“吸收”)的热量为kJ。

(2) $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 和一种黑色固体。在25℃、 $\text{[math]}$ 下，已知该反应每转移 $\text{[math]}$ ，放热44.4kJ，写出该反应的热化学方程式。

(3) 近年来空气污染日益严重，原因之一是汽车尾气中含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等气体。为消除汽车尾气的污染，可采取：NO和CO在催化转换器中发生如下反应：

$\text{[math]}$ ；

已知： $\text{[math]}$ ；

CO的燃烧热为 $\text{[math]}$ ；

$\text{[math]}$ 与CO发生反应的热化学方程式： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ (用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示)。

(4) 工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下， $\text{[math]}$ 被空气中的 $\text{[math]}$ 氧化为 $\text{[math]}$ 是钢催化剂的活性成分，郭汗贤等提出： $\text{[math]}$ 在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，图示如下：

有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
能量 $\text{[math]}$	535	496	472

①由此计算反应Ⅰ的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为、。

填空题普通