1、第一章微项目设计载人航天器用电池与氧气再生方案-化学反应中能量及物质的转化利用（四）20212022学年高二化学同步练习鲁教版（2019）选择性必修1一、单选题，共15小题1下列关于下图所示电化学装置的分析正确的是A若X为直流电源，Y为铜棒接正极，则Fe棒上镀铜B若X为直流电源，Y为碳棒接负极，则Fe棒被保护C若X为电流计，Y为锌棒，则SO42移向Fe棒D若X为导线，Y为铜棒，则Fe棒发生还原反应2在298 K、101 kPa时，已知：2H2 (g)O2 (g)=2H2O(g) H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3则H3
2、与H1和H2间的关系正确的是（ ）AH32H2H1BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H23已知：2H2S(g)+O2(g) = S2(s)+2H2O(l) H= -632 kJmol-1，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是A电极a上发生的电极反应式为：H2S - 2e- = S+2H+B电池工作时，电流从电极b经过负载流向电极aC电路中每流过1 mol电子，电池内部释放158 kJ的热能D每11.2 LH2S参与反应，有1 mol H+经固体电解质膜进入正极区4下列关于化学反应的描述中正确的是( )A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B已知NaOH(aq)+HCl(a
3、q) =NaCl(aq)+H2O(1)H=-57.3 kJmol-1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量CCO(g)的燃烧热是283.0 kJmol-1，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-283.0 kJmol-1D已知C(s)+O2(g)=CO2(g)H=a；2C(s) +O2(g)=2CO(g) H=b，则b2a5科学家研发了一种新型锂空气电池，结构如图所示。已知：电解质由离子液体（离子能够自由移动，非溶液）和二甲基亚砜混合制成，可促进过氧化锂生成；碳酸锂薄层的作用是让锂离子进入电解质，并阻止其
4、他化合物进入；二硫化钼起催化作用。下列叙述不正确的是（ ）A放电时，a极发生氧化反应B放电时的总反应是2Li+O2=Li2O2C充电时，Li+在电解质中由b极移向a极D充电时，b极的电极反应式为：Li2O2+2e-=2Li+ O22-6LiSOCl2电池(如图)具有很高的比能量(单位质量所能输出的电能)，其中的选择性透过膜只允许Cl-通过。该电池的总反应为。下列有关该电池的说法正确的是ALi电极为正极B放电时Cl-通过选择性透过膜从右往左迁移CC电极发生的电极反应式为2SOCl2-4e-=SO2+S+4Cl-D若有7gLi参加反应，则有1mol电子通过电解质溶液7对于反应中的能量变化，下列表述
5、正确的是A断开化学键的过程会放出能量B加热才能发生的反应一定是吸热反应C如图所示可能为Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应D石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明金刚石比石墨稳定8沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）A碳棒b的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-B光照强度对电池的输出功率有影响C外电路的电子方向：碳棒a碳棒bD酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时间后，电池效率降低9下列对反应热的描述中，正确的是A甲烷的燃烧热H =890.3 kJmol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(
6、g) H =890.3 kJmol-1B一定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H =2a kJmol-1C在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则水分解的热化学方程式表示为：2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) H =+571.6 kJmol-1DHCl和NaOH反应中和热H =57.3 kJmol-1，则CH3COOH和NaOH反应生成1mol水时放出的热量为57.3kJ10微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池如图所示，电池总反
7、应为：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2。下列叙述中正确的是（ ）A在使用过程中，电解质KOH不断被消耗B使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C正极反应式为：Ag2O+H2O+2e- = 2Ag+2OH-DZn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应11反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是A该正反应是吸热反应B反应物的总键能大于生成物的总键能C加入催化剂后，化学反应加快，E减小D反应达到平衡时，升高温度，A的转化率增大12用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(
8、g)CO2(g)2H2O(g) H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H1160 kJmol1下列说法不正确的是A由反应、可推知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867kJmol1B等物质的量的甲烷分别参与反应、，则反应转移的电子数相等C若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2NAD若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4 kJ13等物质的量的N2、O2、CO2的混合气体，通过Na2O2后，相同条件下测得混合气体的体积是原来的8/9，
9、则此时混合气体中的三者物质的量之比是（ ）A1:1:0B3:4:0.5C1.5:2:0.5D3:3:214工业废气H2S经资源利用后可回收能量并得到单质硫。反应原理如图所示。下列说法不正确的是A电极a为电池的负极B电极b上发生的电极反应为O2+4H+4e-=2H2OC若电路中通过2mol电子，则电池内部释放632kJ热量D若有17gH2S参与反应，则会有1molH+经质子膜进入正极区15在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1，N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6JK-1
10、mol-1。一定压强下，1 mol反应中，反应物N2(g) +3H2(g)、生成物2NH3(g)的能量随温度T的变化示意图合理的是ABCD二、非选择题，共5小题16按要求填空。（1）氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_(至少答出两点)。利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_。（2）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下： H88.6 kJmol1。则M、N相比，较稳定的是_。（3）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛一定比例混合高温下煅烧，产物可作耐高温材料，4
11、Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s)H1 176 kJmol1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为_。（4）在一定温度下，4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：该反应的化学方程式为_。若t22 min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_。t2时刻，反应物的转化率为_。17(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_。AC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H0B2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H0CNaOH(aq)+HC1
12、(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) H0(2) 以KOH溶液为电解质溶液，依据题（1）所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为_。(3) 电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与右图中电解池相连，其中a为电解液，X和Y均为惰性电极，则：若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为_。若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672 mL（标准状况下）时，溶液的c（H+） = _（假设电解后溶液体积不变）。18I、下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是氯化钠、氯化铯、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某
13、一部分（黑点可表示不同或相同的粒子）。（1）其中代表金刚石的是_（填编号字母，下同），金刚石中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。（2）其中代表石墨的是_，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为_个；（3）其中表示氯化钠的是_，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子有_个；（4）代表氯化铯的是_，每个铯离子与_个氯离子紧邻；II、（1）已知14gCO气体在氧气中完全燃烧可放出141.5 kJ的热量，写出CO燃烧的热化学方程式_；（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42，两步反应的能量变化示意图如下：则1mol H2S（g）全部氧化成SO42（aq）的热化学方程式为_。
14、19（1）氢气是一种理想的新能源，与化石燃料相比，氢能源有哪三大优点_、_、_。（2）4 g甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出222.5 kJ热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式_。（3）拆开1mol HH键、1mol NH键、1mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则合成氨反应的热化学方程式为_。（4）已知：H2 (g) + 1/2O2(g) =H2O (g) H = 241.8 kJ /mol ；C (s) + O2(g) =CO2(g)H = 393.5 kJ /mol；现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.5
15、3 kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为_。20某温度时，A元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-242kJmol-1H2(g)+S(g)=H2S(g) H=-20kJmol-1H2(g)+Se(g)H2Se(g) H=+81kJmol-1请回答：(1)上述反应中属于放热反应的是_(填序号，下同)，属于吸热反应的是_。(2)2g H2完全燃烧生成气态水，放出的热量为_。(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式_。(4)根据下图写出热化学方程式_。(5)加入催化剂该反应的反应热H是否发生了改变_(填“是”或“否”)。参考答
16、案1A【解析】试题分析：A、若X为直流电源，装置为电解池，Y为铜棒接正极，电解质溶液为硫酸铜溶液，为电镀池，Fe棒上镀铜，故A正确；B、若X为直流电源，装置为电解池，Fe接正极的为阳极，发生氧化反应被腐蚀，故B错误；C、若X为电流计，装置为原电池，活泼金属Zn作负极，阴离子SO42-移向负极Zn，故C错误；D、若X为导线，装置为原电池，活泼金属Fe作负极，Fe棒发生氧化反应，故D错误；故选A。考点：考查了原电池和电解池的工作原理的相关知识。2A【分析】【详解】运用盖斯定律，消去H2，将式乘以2再减去式得式，则2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3=2H2-H1，答案选A。
17、3B【详解】A电极a即负极H2S失电子发生氧化反应，所以电极反应为：2H2S-4e-=S2+4H+，故A错误；B电池工作时，电子从负极电极a经负载流向正极电极b，则电流从电极b经过负载流向电极a，故B正确；C根据A的分析，电路中每流过1 mol电子，反应0.5mol H2S，根据2H2S(g)+O2(g) = S2(s)+2H2O(l) H= -632 kJmol-1，电池内部释放158 kJ的能量，大部分能量以电能的形成放出，放出的热能远少于158 kJ，故C错误；D、未告知是否为标准状况，无法计算11.2 LH2S的物质的量，故D错误；故选B。【点睛】本题侧重考查原电池原理，明确电解质溶液
18、酸碱性是解本题关键，难点是电极反应式的书写。本题的易错点为C，要注意原电池是将化学能转化为电能的装置。4D【详解】A需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热反应，故A错误；B中和热是指稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1mol水时所放出的热量，醋酸是弱酸，其电离过程要吸热，40.0g即1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3kJ的热量，故B错误；C燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量分析，CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g)H=283.0kJ/mol
19、，故C错误；D已知C(s)+O2(g)=CO2(g)H=a，则2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)H=2a；2C(s) +O2(g)=2CO(g) H=b，焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，但焓变是负值，即b2a，故D正确；答案选D。【点睛】焓变大小比较时，需要注意的是，放热反应焓变小于0为负值，放出热量越多，焓变越小。5D【详解】A.根据图示可知A电极为锂电极，在放电时，失去电子变为Li+，发生氧化反应，A正确；B.根据图示可知a电极为锂电极，失去电子，发生反应：Li-e-=Li+，b电极通入空气，空气中的氧气获得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+2e-+2Li+=2L
20、i2O2，由于同一闭合回路中电子转移数目相等，所以总反应方程式为：2Li+O2=Li2O2，B正确；C.充电时，a电极连接电源的负极，作阴极，Li+向阴极定向移动，在a电极获得电子，变为Li，所以充电时Li+在电解质中由b极移向a极，C正确；D.充电时，b极连接电源的正极，作阳极，发生氧化反应：Li2O2-2e-=2Li+O2，D错误；故合理选项是D。6B【详解】A在中，Li失电子，所以Li做负极，故A错误；B放电时，阴离子移向负极，故B正确；CC电极做正极，发生得电子反应，电极反应式为，故C错误；D电子只能通过导线，不能通过电解质溶液，故D错误；故选B。7C【详解】A断开化学键的过程会吸收能
21、量，A错误；B反应条件与反应类型无关，加热时能发生的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，B错误；C根据图示可知反应物的能量比生成物的能量低，因此该图示表示的反应是吸热反应。Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，因此可用该图示表示，C正确；D石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明金刚石的能量比石墨高。物质含有的能量越低，物质的稳定性越强，故石墨比金刚石稳定，D错误；故合理选项是C。8A【分析】由图可知，H+向b极移动，原电池中阳离子向正极移动，因此碳棒a失去电子，作负极，碳棒b得到电子作正极，据此分析解答问题。【详解】A碳棒b作正极，电极上O2得电子生成水，电极方程式为：O2+4e+
22、4H+=2H2O，A选项错误；B碳棒b，CO2在光照和光合菌的作用下反应生成氧气，光照强度对电池的输出功率有影响，B选项正确；C外电路电子由负极流向正极，即碳棒a碳棒b，C选项正确；D电池工作一段时间后，电解质溶液酸性增强，酸性增强会使菌落失活，故工作一段时间后，电池效率降低，D选项正确；答案选A。9C【详解】A、燃烧热是可燃物生成稳定的氧化物，水应是液态，因此热化学反应方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890.3kJmol1，选项A错误；B、此反应是可逆反应，不能进行到底，此题不知道消耗氮气或氢气的消耗量，选项B错误；C、水分解是吸热反应，因此生成4g氢气，吸
23、收热量4285.8/2kJ=571.6kJ，选项C正确；D、醋酸是弱酸，弱电解质的电离是吸热过程，放出的热量小于57.3kJ，选项D错误。答案选C。10C【详解】A选项，根据总反应方程式得出在使用过程中，电解质KOH没有被消耗，故A错误；B选项，使用过程中，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，故B错误；C选项，根据总反应，锌化合价升高，氧化银化合价降低，得到电子，因此正极反应式为：Ag2O+H2O+2e = 2Ag+2OH，故C正确；D选项，Zn电极发生氧化反应，Ag2O电极发生还原反应，故D错误。综上所述，答案为C。【点睛】原电池负极是化合价升高，失去电子，发生氧化反应， 正极是化合价降低，
24、得到电子，发生还原反应。11C【详解】A由图可知，该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，所以反应为吸热反应，故A正确；B反应物断键吸收能量和生成物成键放出能量，该反应为吸热反应，所以反应物断键吸收能量大于生成物成键放出能量，故B正确；C图中E为该反应的热效应，加催化剂，降低了反应所需的活化能，但是反应热不变，即催化剂对E无影响，故C错误；D该反应为吸热反应，所以反应达到平衡时，升高温度，平衡正向移动，则A的转化率增大，故D正确；故选C。12C【详解】A.根据盖斯定律可知反应CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H ，A正确；B.在反应、中，碳元素均由-4价变为+4
25、价，1molCH4参与两个反应均转移8mol电子，B正确；C.标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2mol，还原NO2至N2，碳元素化合价由-4价变为+4价，整个过程中转移的电子总数为1.6NA，C错误；D.标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2mol，由反应、可推知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867kJmol1，故0.2mol CH4还原NO2至N2，放出的热量为0.2mol867kJmol1173.4 kJ，D正确；答案选C。13C【解析】【详解】设三者的物质的量分别为3 mol，发生的反应为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO
26、3+O2。现气体体积变为原来的，即剩余气体的物质的量为8 mol。若二氧化碳完全与过氧化钠反应，则气体的物质的量减少数1.5 mol，即剩余气体为7.5 mol，说明二氧化碳有剩余。设有xmol二氧化碳参加反应，则有3+3+0.5x+(3-x)=8，则x=2，所以反应后N2的物质的量为3mol，O2的物质的量为4mol，CO2的物质的量为1mol，混合气体中N2、O2、CO2的物质的量之比为3：4：1=1.5:2:0.5，故答案为C。14C【解析】A由2H2S（g）+O2（g）S2（s）+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，故A正确；B正极O2得电子发生还原反应，
27、所以电极b上发生的电极反应为：O2+4H+4e-=2H2O，故B正确；C电路中每流过4mol电子，则消耗1mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出能量，故C错误；D每17g即=0.5molH2S参与反应，则消耗0.25mol氧气，则根据O2+4H+4e-=2H2O，所以有1mol H+经质子膜进入正极区，故D正确；故选C。点睛：结合电池总反应分析电极反应，难点是根据电解质溶液酸碱性书写电极反应式；本题总反应式为2H2S（g）+O2（g）S2（s）+2H2O，得出负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，据此分析解答。15B【详解】该反应为放热反应，反应物的
28、总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，故答案选B。16 污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高（任写其中2个） 光能转化为化学能 M 98 kJ 2N M 0.25 molL-1min-1 75【解析】(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等，故答案为：污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等；利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能，故答案为：将光能转化为化学能；(2)有机物M经过太阳光光照可转化成N的H=+88.
29、6kJmol-1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定，说明M稳定，故答案为：M；(3)由反应可知，转移12mol电子放出1176kJ热量，则每转移1mol电子放出的热量为=98kJ，故答案为：98kJ；(4)由图象可以看出，反应中N的物质的量减小，M的物质的量增多，则N为反应物，M为生成物，且n(N)：n(M)=6mol：3mol=2：1，则反应的化学方程式为：2NM，故答案为：2NM；根据v=计算得M的平均化学反应速率为=0.25mol/(Lmin)，故答案为：0.25mol/(Lmin)；根据图像可知，从反应开始N的物质的量在减小，所以N为反应物，N的转化率为100
30、%=75%，故答案为：75%。17B H2 - 2e一 + 2 OH一= 2 H2O 2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4 0.1mol/L 【分析】（1）根据原电池原理和题给信息知，能设计成原电池的反应必须是放热的氧化还原反应；（2）以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池中，负极上氢气得电子和氢氧根离子反应生成水；（3）关键是明确电解原理，特别是溶液中离子的放电顺序。【详解】（1）能设计成原电池的反应通常是放热反应，且必须是能自发进行的氧化还原反应，A.该反应是吸热反应，所以不能设计成原电池，故A错误；B.该反应是放热反应且能自发的进行氧化还原反应，所以能设计成原电池，故B正确；
31、C.该反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故C错误。故选B。（2）将反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) HS2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根(NO3-SO4 2-)F-；阴极：溶液中阳离子得电子，得电子能力：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H2O（水）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+（即活泼型金属顺序表的逆向）。18D 4 E 2 A 12 C 8 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) H2 =566.0 kJmol-1 H2S（g）+2O2（g）=SO42（aq）+2H+（aq）H=806.39 kJmol1 【详解】
32、I、本题考查常见几种晶体的晶胞，（1）金刚石属于原子晶体，以正四面体形式向外延伸的空间网状结构，即D为金刚石结构，金刚石晶体中，每个碳原子以四个共价单键对称地与相邻的4个碳原子结合，即每个碳原子与4个碳原子最接近且距离相等；（2）石墨是层状平面六元并环结构，即B为石墨的结构，每一个碳原子被3个六元环共用，根据均摊法，属于一个六元环的的碳原子平均为61/3=2；（3）氯化钠属于离子晶体，表示氯化钠结构的是A，根据氯化钠的晶胞，与Na最近且距离相等的钠离子同层有4个，上层有4个，下层有4个，因此与最近且距离相等的Na的个数为12个；（4）氯化铯为离子晶体，Cs位于晶胞内部，表示氯化铯结构的是C，C
33、s位于体心，Cl位于8个顶点，因此每个Cs与8个Cl紧邻；II、本题考查热化学反应方程式的书写，（1）1molCO燃烧时放出的热量为kJ=283kJ，因此CO燃烧的热化学反应方程式为CO(g)1/2O2(g)=CO2(g) H=2283kJmol1或2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H=566.0kJmol1；（2）利用盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关，因此H2S（g）+2O2（g）=SO42（aq）+2H+（aq）H=(221.19585.20)kJmol1=806.39 kJmol1。19热值大 无污染 原料充足 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（
34、l） H890kJ/mol N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）H92kJ/mol 11 【详解】（1）单位质量的氢气和其他燃料相比，燃烧产生的热量多，氢气燃烧产物是水，无污染，而且氢气可以用水为原料制取，原料充足。所以氢气和其他化石燃料相比，具有热值大、无污染、原料充足等优点。（2）4 g甲烷的物质的量为0.25mol，在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出222.5 kJ热量，那么1mol甲烷完全燃烧放出222.5kJ4=890kJ的热量，所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） H890kJ/mol。（3）拆开1mol HH键、1mol NH
35、键、1mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的H946 kJ+3436 kJ-6391 kJ=92kJ，所以合成氨反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）H92kJ/mol。（4）设炭粉的物质的量为xmol，则氢气的物质的量为0.2-x，根据氢气和碳燃烧的热化学方程式：393.5x+241.8(0.2-x)=63.53，解得x=0.1，则混合物中C和H2 的物质的量均为0.1mol ，C与H2的物质的量之比为11。20 242kJ O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) H=-444
36、kJmol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+182.6 kJ/mol 否 【详解】(1)放热反应中H0，吸热反应中H0，上述反应中属于放热反应的是，属于吸热反应的是；(2)2gH2的物质的量为1mol，根据反应H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-242kJmol-1可知，1molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量为242kJ，则2gH2完全燃烧生成气态水放出的热量为242kJ；(3)已知：H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-242kJmol-1H2(g)+S(g)=H2S(g) H=-20kJmol-1根据盖斯定律：(-)2可得O2与H2S反应生成S的热化学方程式O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) H=-444kJmol-1；(4)根据图示，反应物为N2和O2，生成物为NO，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应，H=+182.6 kJ/mol，则该热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+182.6 kJ/mol；(5)催化剂只改变反应速率和反应历程，不改变反应的焓变。