1、计算题  （10分）（1）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(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　ΔＨ＝－574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　ΔＨ＝－1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48ＬCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为　　　　（阿伏伽德罗常数用NA表示），放出的热量为　　　　　    kJ。
（2）已知：C3H8(g )  ====  CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)       △H1＝156.6kJ·mol-1
CH3CH＝CH2(g)  ====  CH4(g)＋HC≡CH(g)      △H2＝32.4kJ·mol-1 
则相同条件下，反应C3H8(g)====CH3CH＝CH2 (g)＋H2(g)的△H＝    kJ·mol-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表：已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式                                   。

参考答案：（10分） （1） 1、6NA   173、4    （2） +124、2
（3）CH4(g) + H2O(g)  ="=" CO(g) + 3H2(g)  ?H= --1420、7 kJ/mol
(4) N2 + 6e + 8H+ ="=" 2NH4+

本题解析：（1）根据盖斯定律可知，①＋②即得到CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g )＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1。标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，失去0.2mol×8＝1.6mol电子，放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol－1＝173.4 kJ。
（2）同样根据盖斯定律可知，①－②即得到C3H8(g)====CH3CH＝CH2 (g)＋H2(g)，所以该反应的△H＝＋156.6kJ·mol-1－32.4kJ·mol-1＝＋124.2kJ/mol。
（3）根据物质的燃烧热可知，①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)　ΔＨ＝－285.8 kJ·mol-1、②CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)　ΔＨ＝－283.0 kJ·mol-1、③CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)　ΔＨ＝－890.3 kJ·mol-1、④ H2O(g)＝H2O(l)  △H＝－44.0 kJ/mol。所以根据盖斯定律可知，③＋④－①×3－②即得到CH4(g) + H2O(g)  ="=" CO(g) + 3H2(g)  ?H= --1420、7 kJ/mol。
（4）原电池中正极得到电子，所以氮气在正极得到电子。又因为溶液显酸性，所以正极电极反应式是N2 + 6e + 8H+ ="=" 2NH4+。
考点：考查反应热的计算、热化学方程式的书写以及电极反应式的书写等
点评：书写热化学方程式以及反应热的计算中，盖斯定律有着广泛的应用，需要熟练掌握并结合有关数学知识灵活运用。

本题难度：困难

2、填空题  按要求完成下列问题：
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（液体，分子式为CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________；将该反应设计成碱性燃料电池，写出该电池的负极电极反应方程式                         。
（2）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知： CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)     △H＝+206.2kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)        △H＝-247.4 kJ·mol－1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为                                         。
（3）已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
P4(s,白磷)+ 5O2=P4O10(s)；ΔH＝

参考答案：

本题解析：

本题难度：困难

3、填空题  红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题：
（1）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________________________
（2）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3＝_________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______
△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)

参考答案：（1）PCl5(g)==PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝+93kJ·mol-1
（2）-399kJ·mol-1；等于

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5 O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2 878 kJ/mol (CH3)2CHCH3(g)＋6.5
O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2 869 kJ/mol 下列说法正确的是
[? ]
A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B．正丁烷的稳定性大于异丁烷
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0kJ?mol-1．
（1）用铂电极电解稀硫酸溶液，当阳极产生2.24L（标准状况）气体时需消耗的能量是（假设能量的利用率为80%）______．
（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO（另一产物为H2），写出该反应的热化学方程式______；
（3）甲烷燃料电池是利用燃料甲烷跟氧气或空气反应，将化学能转化成电能的装置，电解质是强碱溶液．在甲烷燃料电池中：负极反应为______，放电时溶液中的阴离子向______极移动；随放电的进行，溶液的pH______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．若用该燃料电池电解氯化铜溶液，当消耗甲烷5.6L（标准状况）时，可生成铜的质量为（假设能量的利用率为100%）______．

参考答案：（1）用铂电极电解稀硫酸溶液，阳极生成O2，n（O2）=2.24L22.4L/mol=0.1mol，由氢气的燃烧热可知2H2O（l）=O2（g）+2H2（g）△H=+571.6kJ?mol?-1，则生成0.1mol需要O2吸收0.1mol×571.6kJ?mol?-1=57.16kJ，由于能量的利用率为80%，则实际应吸收51.76kJ80%=71.5kJ，故答案为：71.5kJ；
（2）根据CH4、H2、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式：
①O2（g）+2H2（g）=2H2O（L）△H=-571.6kJ?mol?-1；
②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（L）△H=-890.3kJ?mol-1；
③2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.03kJ?mol-1，
利用盖斯定律将②-①-③可得：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3?kJ?mol?-1，
故答案为：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）；△H=+247.3?kJ?mol?-1；
（3）在甲烷燃料电池中负极甲烷发生氧化反应生成CO32-和H2O，负极电极反应式为CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O，放电时溶液中的阴离子向负极，总反应式为CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O，OH-浓度降低，则pH减小，当消耗甲烷5.6L（标准状况）时，转移电子的物质的量为5.6L22.4L/mol×8=2mol，则生成铜1mol，质量为64g，
故答案为：CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O；负；减小；64g．

本题解析：

本题难度：一般