Question

（11分）

（1）已知：2CH₃OH(l)+3O₂(g)＝2CO₂(g)+4H₂O(g） ΔH₁;

2CH₃OH(g)+3O₂(g)＝2CO₂(g)+4H₂O(g） ΔH₂，则ΔH₁         ΔH₂

（2）在298K、100kPa时，已知：

2H₂(g)+O₂(g)==2H₂O(g） ΔH₁

2HCl(g)==Cl₂(g)+H₂(g）  ΔH₂

4HCl(g)+O₂(g）==2Cl₂(g)+2H₂O(g）  ΔH₃

则ΔH₃与ΔH₁和ΔH₂的关系是:ΔH₃=         

（3）消除氮氧化物的污染对环境至关重要，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。已知一定条件下：

CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g）   △H＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g）    △H＝－1160 kJ·mol^－1

则该条件下，用CH₄还原NO₂至N₂的热化学方程式为：                        

（4）乙烯是石油裂解气的主要成分之一， 25℃、101kPa时，1g乙烯燃烧生成CO₂气体与液态水，放出50.5 kJ的热量，该反应的热化学方程式为                __；利用该反应设计为燃料电池中，通入乙烯的电极为电池的________（填“正极”或“负极”）。

Answer

（共11分）

（1） ＞ （2）ΔH1+2ΔH2

（3）CH4(g)＋2NO2(g)＝N2 (g)＋CO2(g)＋2H2O(g） ΔH=-867 kJ·mol－1

（4）C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l） ΔH=-1313 kJ·mol－1 负极

【解析】

试题分析：（1）甲醇的燃烧是放热反应，甲醇在气态时的能量比液体时能量高，气态甲醇燃烧放出的热量多，而放热反应焓变是负值，所以ΔH1<ΔH2。

（2）根据盖斯定律，ΔH3与ΔH1和ΔH2的关系是:ΔH3=ΔH1+2ΔH2。

（3）①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－574 kJ·mol－1，②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－1160 kJ·mol－1，根据盖斯定律，（①+②）÷2得：

CH4(g)＋2NO2(g)＝N2 (g)＋CO2(g)＋2H2O(g） ΔH=-867 kJ·mol－1。

（4）25℃、101kPa时，1g乙烯燃烧生成CO2气体与液态水，放出50.5 kJ的热量，则1mol乙烯燃烧生成CO2 和水时放出热量50.5 kJ×28=1313 kJ，该反应的热化学方程式为C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l） ΔH=-1313 kJ·mol－1，利用该反应设计成燃料电池，根据化合价的变化，乙烯中C元素由-2价升高到+4价，失电子，则通入乙烯的电极为电池的负极。

考点：考查反应热的大小比较，盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，原电池等知识。