1、填空题  （10分）运用甲烷自热来制取氢气是目前较为先进的技术。其涉及的反应如下：
①CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H1＝＋165.0 kJ/mol 反应活化能Ea1="243.9" kJ/mol
②CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H2＝－802.6 kJ/mol 反应活化能Ea2="125.6" kJ/mol
（1）2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g)△H3＝          kJ/mol；
（2）下面能正确表示氢气和氧气反应生成水的能量变化示意图的是    （填字母序号）。

（3）运用甲烷自热来制取氢气是目前较为先进的技术。在同一反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生如上反应①和反应②，则反应开始时，反应①的反应速率    反应②的反应速率（填“＞”、“＜”或“＝”），理由是                       ；从能量角度分析，在该制氢过程中通入适量氧气发生反应②的目的是                      ；

参考答案：（1）-483.8 （2分）；  （2）A  （2分）
（3）＜（2分）；反应①的活化能比反应②的活化能高；（2分）
甲烷与氧气反应放热，为反应①提供所需能量（2分）

本题解析：（1）由盖斯定律可知：2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g)△H3＝-1/2△H1+1/2△H2="-483.8" kJ/mol；（2）氢气和氧气反应生成水为放热反应，故反应物总能量大于生成物总能量，且气态水变液态水为放热过程，故A项正确；由题干可知反应①的活化能比反应②的活化能高，故反应①的反应速率<反应②的反应速率；反应①为吸热，反应②为放热，故从能量角度分析，在该制氢过程中通入适量氧气发生反应②的目的是甲烷与氧气反应放热，为反应①提供所需能量。
考点：化学反应能量变化。

本题难度：困难

2、填空题  已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;
反应②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反应③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。测得在不同温度下,K值如下:

参考答案：(1)1 mol·L-1 (2)吸热 (3)BC (4)A
(5)2(a+b) kJ·mol-1(6)2Fe(s)+3/2O2(g)Fe2O3(s)ΔH="(3b-c)" kJ·mol-1

本题解析：（1）（2）依据反应①,可写出该反应的化学平衡常数表达式K=,从表中数据观察到:K值随温度升高而增大,说明正反应为吸热反应。在500 ℃时,假设CO2转化了x mol·L-1,达到平衡状态时,有下式成立:K==1.00,解得x=1,即平衡时CO的浓度为1 mol·L-1。
(3)中,700 ℃时反应①达到平衡,要使该平衡向右移动,可以升高体系温度、增大反应物浓度(通入CO2),注意不要错选选项E,因为反应物Fe是固体,改变固体或纯液体的量对平衡无影响。
(4)中,图像A是温度改变对反应速率的影响,由于反应①的正反应是吸热反应,所以升高温度,正逆反应速率均增大,但正反应速率增大的幅度大,故A正确。图像B是温度改变对混合物中CO含量的影响,温度较低时反应不进行,随着温度升高混合物中CO的含量逐渐增大,不会减小,故B错误。图像C中T1>T2,温度升高平衡向右移动,则CO的含量高,故C错误。
(5)中,由反应①和②,进行如下处理:①+②,得到:
Fe(s)+O2(g)FeO(s) ΔH="(a+b)" kJ·mol-1,
故反应2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH="2(a+b)" kJ·mol-1。
(6)中,由反应③和②,进行如下处理:③-②×3,得到:
Fe2O3(s)2Fe(s)+O2(g) ΔH="(c-3b)" kJ·mol-1,
所以Fe固体被O2氧化得到Fe2O3固体的热化学方程式为:
2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s) ΔH="(3b-c)" kJ·mol-1。

本题难度：困难

3、填空题  日常饮用水中NO3一的含量是水质卫生检验的重要标准之一，达到一定浓度时会对人类健康产生危害，为了降低饮用水中NO3一的浓度，某兴趣小组提出如下方案：

请回答下列问题：
（1）该方案在调节pH时，若pH过大或过小都会造成          的利用率降低。
（2）已知过滤后得到的滤液中几乎不含铝元素。①在溶液中铝粉和NO3一反应的离子方程式为                                                           。
②滤渣在空气中煅烧过程中涉及的相关反应方程式为                               
（3）用H2催化还原法也可降低饮用水中NO3—的浓度，已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则催化还原法的离子方程式为                          。
（4）饮用水中的NO3－  主要来自于NH4＋。已知在微生物作用下，NH4＋  经过两步反应被氧化成NO3－  。两步反应的能量变化示意图如下：
   
试写出1 mol NH4＋ (aq)全部氧化成NO3－  (aq)的热化学方程式是                   。
（5）固体a熔融电解时阴极反应式为                               

参考答案：（1）铝（或Al）(2分)
（2）①10Al+6NO3—+18H2O＝10Al(OH)3↓+3N2↑+6OH—(2分)
②4Al+ 3O22 Al2 O3    2Al(OH)3 Al2 O3+3 H2O（各2分）
（3）5H2+2NO3—N2↑+4H2O+2OH— (2分)
（或5H2+2NO3—＋2H＋N2↑+6H2O）
（4）NH4＋  (aq)＋2O2(g)＝2H＋(aq)＋NO3－  (aq)＋H2O(l) △H＝－346 kJ·mol－1(2分)
（5）Al3++3e-= Al（2分）

本题解析：（1）由于铝能和酸或碱都能反应，该方案在调节pH时，若pH过大或过小都会造成铝（或Al） 的利用率降低。（2）①铝粉与硝酸根离子发生氧化还原反应生成固体，则固体为氢氧化铝，则硝酸被还原为氮气，则在溶液中铝粉和NO3

本题难度：困难

4、选择题  下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是（　　）
A．已知c（石墨，s）=c（金刚石，s）△H＞0，则金刚石比石墨稳定
B．已知H2（g）+F2（g）═2HF（g）△H=-270kJ/mol，则2L氟化氢气体分解成1L氢气和1L氟气吸收270kJ热量
C．HCl和NaOH反应的中和热为-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba（oH）2反应的中和热△H=2×（-57.3）kJ/mol
D．已知I2（g）+H2（g）═2HI（g）△H1；I2（s）+H2（g）═2HI（g）△H2；则△H1＜△H2

参考答案：D

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)  ΔH1    CO2(g)＋C(s)==="2CO(g)" ΔH2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)  ΔH3      4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)  ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．ΔH1>0, ΔH3<0
B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5