能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题：I．氢能是极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。

1. 能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题：

I．氢能是极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。

(1) 工业生产中可利用 $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ 制备清洁能源甲醇。

①由如图的能量转化关系可知生成 $\text{[math]}$ 需要(填“吸收”或“放出”) $\text{[math]}$ 能量。

②已知 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的燃烧热分别为 $\text{[math]}$ 。则 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一，反应过程如图：

反应I： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应II： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应III： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

①在热化学硫碘循环分解水的总反应中，反应物的总能量(填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)生成物总能量，热化学方程式为。

②已知 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键完全断裂时需要吸收 $\text{[math]}$ 的能量， $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键形成时放出 $\text{[math]}$ 的能量，则 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键断裂时吸收的能量为 $\text{[math]}$ 。

【考点】

反应热和焓变; 盖斯定律及其应用;

【答案】

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填空题普通

1. 回答下列问题

(1) 在微生物作用的条件下，NH $\text{[math]}$ 经过两步反应被氧化成NO $\text{[math]}$ 。两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是。

②1 mol $\text{[math]}$ (aq)全部氧化成 $\text{[math]}$ (aq)的热化学方程式是。

2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)　ΔH＝－566 kJ·mol^－¹①

Na₂O₂(s)＋CO₂(g)=Na₂CO₃(s)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)　ΔH＝－226 kJ·mol^－¹②

则CO(g)与Na₂O₂(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数目为。

(3) 已知H₂(g)＋Br₂(l)=2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol^－¹ ，蒸发1 mol Br₂(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：

物质	H₂(g)	Br₂(g)	HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ	436	200	a

则表中a＝。

填空题困难

2. 写出下列反应的热化学方程式

(1) $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中完全燃烧生成 $\text{[math]}$ 和液态水，放出 $\text{[math]}$ 的热量。

(2) $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中完全燃烧生成 $\text{[math]}$ 和液态水，放出 $\text{[math]}$ 的热量。

(3) 如图是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 过程中能量变化示意图。

①该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

②若在该反应体系中加入催化剂对反应热(填“有”或“没有”)影响。

③该反应的反应热为。

(4) 2021年12月09日，中国太空课堂介绍了空间站利用 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的反应，将航天员呼出的 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，然后通过电解 $\text{[math]}$ 得到 $\text{[math]}$ ，从而实现 $\text{[math]}$ 的再生。

已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

写出甲烷的燃烧热为

(5) 下表是部分化学键的键能数据：

化学键	P-P	P-O	O=O	P=O
键能/(kJ·mol^-1)	198	360	498	x

已知白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol^-1 ，白磷(P₄)、P₄O₆、P₄O₁₀结构如图所示，则表中x=。

填空题普通

3. 回答下列问题：

(1) 合成氨反应的能量变化如图所示，

该反应的热化学方程式是： $\text{[math]}$ ΔH＝。

(2) 室温下， $\text{[math]}$ （Si为-4价）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 $\text{[math]}$ 固体和 $\text{[math]}$ 。已知室温下 $\text{[math]}$ 自燃时每转移0.05mol电子，放出a kJ的热量，该反应的热化学方程式为。

(3) 如图是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应生成1mol $\text{[math]}$ 过程中的能量变化示意图，表格中若已知下列数据：

化学键	H-H	$\text{[math]}$
键能/ $\text{[math]}$	435	943

计算N-H的键能为 $\text{[math]}$ 。

(4) 电化学合成氨有望解决哈伯法的不足，以NO为氮源通过电解法制取氨气成为研究热点之一、已知酸性溶液中反应时，该过程存在（a）、（b）两种反应历程且均通过五步完成，示意如下：

这两种途径的焓变分别为ΔH（a），ΔH（b），两者的关系是（填“大于”“等于”“小于”）。

填空题普通