10．在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼（N2H4）和強(qiáng)氧化劑（H2O2），當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵�，放�?56.65kJ的熱量．
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ•mol-1．
（2）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ•mol-1，則16g液態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量是408.8kJ．
（3）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物為氮?dú)夂退瑹o(wú)污染．
（4）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ•mol-1，N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g）；△H=-534kJ•mol-1，根據(jù)蓋斯定律寫(xiě)出肼與NO2完全反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1．
（5）已知：N2 （g）+2O2 （g）═2NO2 （g）△H=+67.7kJ/mol
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g）△H=-543kJ/mol
$\frac{1}{2}$H2 （g）+$\frac{1}{2}$F2 （g）═HF （g）△H=-269kJ/mol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O （g）△H=-242kJ/mol
有人認(rèn)為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放能量更大，肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1135kJ•mol-1．
（6）丙烷燃燒可以通過(guò)以下兩種途徑：
途徑I：C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-a kJ•mol-1
途徑II：C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g）△H=+b kJ•mol-1
2C3H6（g）+9O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-c kJ•mol-1
2H2（g）+O2 （g）═2H2O（l）△H=-d kJ•mol-1 （abcd均為正值）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
判斷等量的丙烷通過(guò)兩種途徑放出的熱量，途徑I放出的熱量等于（填“大于”、“等于”或“小于”）途徑II放出的熱量．由于C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g） 的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量小于（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的總能量．b 與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是b=$\frac{c}{2}$+$\fracip9u5wq{2}$-a．

分析 （1）根據(jù)題給條件厲害書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的原則寫(xiě)出；
（2）依據(jù)（2）中寫(xiě)出的熱化學(xué)方程式和H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，利用蓋斯定律寫(xiě)出熱化學(xué)方程式計(jì)算；
（3）依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)分析無(wú)污染物產(chǎn)生分析；
（4）①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7KJ•mol-1；
②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534KJ•mol-1
將方程式2×②-①得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變，并書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
（5））①N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ•mol-1
②$\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$F2（g）=HF（g）△H=-269kJ•mol-1
③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-③×2+②×4得到：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF （g），利用蓋斯定律計(jì)算得到焓變，并書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
（6）根據(jù)蓋斯定律來(lái)判斷兩種途徑放熱之間的關(guān)系；該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量小于生成物的總能量；需要吸收能量，所以反應(yīng)條件為加熱；途徑I：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-a kJ•mol-1
途徑II：②C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g）△H=+b kJ•mol-1
③2C3H6（g）+9O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-c kJ•mol-1
④2H2（g）+O2 （g）═2H2O（l）△H=-d kJ•mol-1 反應(yīng)①=反應(yīng)②+反應(yīng)③×$\frac{1}{2}$+反應(yīng)④×$\frac{1}{2}$，根據(jù)蓋斯定律來(lái)判斷各步反應(yīng)之間的關(guān)系．

解答 解：（1）已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2（l）反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出256.64kJ的熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)原則，結(jié)合定量關(guān)系寫(xiě)出，1mol肼和過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵夥懦龅臒崃?$\frac{256.64kJ×1mol}{0.4mol}$=641.6KJ，所以熱化學(xué)方程式為：N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol，
故答案為：N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol； 
（2）16g液態(tài)肼物質(zhì)的量=$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，
由①N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-641.6kJ/mol；
②H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，
結(jié)合蓋斯定律的內(nèi)容和要求，可以把②×4方向倒轉(zhuǎn)得到③4H2O（g）=4H2O（l）△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol，
①+③得到N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（l）；△H=-817.6kJ/mol，
所以0.5mol液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量=$\frac{0.5mol×817.6kJ}{1mol}$=408.8kJ，
故答案為：408.8；
（3）反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)器，除釋放出大量熱量和快速生成大量氣體產(chǎn)生巨大推力外，反應(yīng)的生成物是氮?dú)夂退芡怀龅膬?yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無(wú)污染；
故答案為：產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，無(wú)污染；
（4）①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7KJ•mol-1；
②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534KJ•mol-1
將方程式2×②-①得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2（-534KJ•mol-1）-（+67.7KJ•mol-1）=-1135.7kJ•mol-1，
故答案為：2N2H4（g）+2 NO2 （g）═3N2（g）+4 H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1；
（5）①N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ•mol-1
②$\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$F2（g）=HF（g）△H=-269kJ•mol-1
③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-③×2+②×4得到：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF （g）△H=-1135kJ•mol-1；
故答案為：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF （g）△H=-1135kJ•mol-1；
（6）根據(jù)蓋斯定律，煤作為燃料不管是一步完成還是分兩步完成，反應(yīng)物和產(chǎn)物的焓值是一定的，所以兩途徑的焓變值一樣，放出的熱量一樣；由于C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g） 的反應(yīng)中△H＞0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量小于生成物的總能量；
途徑I：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-a kJ•mol-1
途徑II：②C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g）△H=+b kJ•mol-1
③2C3H6（g）+9O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-c kJ•mol-1
④2H2（g）+O2 （g）═2H2O（l）△H=-d kJ•mol-1 反應(yīng)①=反應(yīng)②+反應(yīng)③×$\frac{1}{2}$+反應(yīng)④×$\frac{1}{2}$，所以-a=b+$\frac{1}{2}$（-c-d），所以b=-a+$\frac{1}{2}$（c+d）=b=$\frac{c}{2}$+$\fracb6itbdp{2}$-a．
故答案為：等于；小于；b=$\frac{c}{2}$+$\frac4xh1ghn{2}$-a．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用以及反應(yīng)吸放熱與反應(yīng)物、生成物能量之間的關(guān)系，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是（　�。�
A．碳酸鈣溶于鹽酸：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
B．鈉投入水中：Na+H2O═Na++2OH-+H2↑
C．鐵粉加入稀硫酸中：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
D．氫氧化鋇溶液滴入稀硫酸中：Ba2++SO42-═BaSO4↓

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

1．二氧化碳的捕集、利用與封存（CCUS）是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向，CCUS或許發(fā)展成一項(xiàng)重要的新興產(chǎn)業(yè)．

（1）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1=a kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）═CO2（g）+H2 （g）△H2=b kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3=c kJ•mol-1
反應(yīng)CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g） 的△H=（a+2b-2c）kJ•mol-1．
（2）利用廢氣中的CO2為原料制取甲醇，反應(yīng)方程式為：CO2+3H2═CH3OH+H2O其他條件相同，該甲醇合成反應(yīng)在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反應(yīng)相同時(shí)間后，CO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示．
①a點(diǎn)所代表的狀態(tài)不是（填“是”或“不是”）平衡狀態(tài)．
②c點(diǎn)CO2的轉(zhuǎn)化率高于b點(diǎn)，原因是b、c點(diǎn)均未達(dá)到平衡狀態(tài)，c點(diǎn)溫度高，反應(yīng)速率較快，故CO2的轉(zhuǎn)化率較大．
（3）用二氧化碳催化加氫來(lái)合成低碳烯烴，起始時(shí)以0.1MPa，n（H2）：n（CO2）=3：1的投料比充入反應(yīng)器中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$C2H4（g）+4H2O（g）△H，不同溫度下平衡時(shí)的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖2所示：
①該進(jìn)行的反應(yīng)的△S＜0（填：“＞”或“＜”）
②對(duì)于氣體反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（pB）代替物質(zhì)的量濃度（cB）也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），則該反應(yīng)的KP=$\frac{p（{C}_{2}{H}_{4}）×{p}^{4}（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（C{O}_{2}）×{p}^{6}（{H}_{2}）}$．
③為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施是增大壓強(qiáng)；提高氫氣和二氧化碳物質(zhì)的量的比值（列舉2項(xiàng)）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．在一定溫度下，在2L容器中a mol SO2和b mol O2，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有c mol SO2發(fā)生了反應(yīng)，試填寫(xiě)下列空白：
（1）生成cmol SO3；
（2）O2的轉(zhuǎn)化率為$\frac{c}{2b}$×100%；
（3）平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為a+b-$\frac{c}{2}$mol；
（4）達(dá)到平衡時(shí)c（SO2）=$\frac{a-c}{2}$  mol/L．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．CH4既是一種重要的能源，也是一種重要的化工原料．
（1）已知8.0g CH4完全燃燒生成液體水放出444.8kJ熱量．則CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6kJ•mol-1
（2）以CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的燃料電池，其工作原理圖1所示，則通入a氣體的電極名稱為負(fù)極，通入b氣體的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O．（質(zhì)子交換膜只允許H+通過(guò)）

（3）在一定溫度和催化劑作用下，CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸，這是實(shí)現(xiàn)“減排”的一種研究方向．
①在不同溫度下，催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖2所示，則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在250℃ 左右．
②該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅（CuAlO2，難溶物）．將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，其離子方程式為3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O．
（4）CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法．已知一定條件下CH4與NOx反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和CO2，若標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L CH4可處理22.4L NOx，則x值為1.6．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

15．常溫常壓下在可移動(dòng)活塞的甲、乙容器（如圖）里分別充有等體積的二氧化氮（已建立了平衡：2NO2?N2O4；△H＜0．）和空氣，現(xiàn)分別進(jìn)行下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
①將兩容器置于沸水中加熱；②在活塞上都加2千克的砝碼．
在以上兩情況下，甲和乙容器中氣體體積大小的比較，正確的是（　�。�
A．①甲＞乙②甲＞乙B．①甲＞乙②甲＜乙C．①甲＜乙②甲＞乙D．①甲＞乙②甲=乙

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
已知：下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：
（1）Fe（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═FeO（s）△H=-272.0KJ/mol
2Al（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）═Al2O3（s）△H=-1675.7KJ/mol
則 Al（s）的單質(zhì)和FeO（s）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2Al（s）+3FeO（s）═Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ•mol-1．
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ•mol-1．
（3）若適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23g NO2需要吸收16.95kJ熱量N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=67.8kJ•mol-1．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

19．（I）已知11g丙烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為555kJ，清寫(xiě)出丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220kJ•mol-1；
（II）已知下列熱化學(xué)方程式：
①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ•mol-1
③2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-110.5kJ•mol-1
④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
回答下列問(wèn)題：
（1）C的燃燒熱為393.5kJ•mol-1；
（2）當(dāng)18g H2O液態(tài)水變成氣態(tài)水時(shí)，△H=+44KJ/mol．
（3）寫(xiě)出表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△=-338.25KJ/mol．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

20．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．反應(yīng)條件是加熱的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
B．化學(xué)反應(yīng)除了生成新的物質(zhì)外，通常放出大量熱
C．物質(zhì)燃燒一定是放熱反應(yīng)
D．放熱的化學(xué)反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生

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