Question

【題目】能源危機當前是一個全球性問題，“開源節(jié)流”是應對能源危機的重要舉措。

（1）下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是__(填字母)。

A.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源

B.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們日益增長的能源需求

C.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源，不使用煤、石油等化石燃料

D.減少資源消耗，增加資源的重復使用、資源的循環(huán)再生

（2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時充分燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨相比較，__(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為ΔH=___。

②12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為__kJ。

（3）已知：N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1。N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH=＋180.0kJ·mol-1。NO分子中化學鍵的鍵能為__。

（4）綜合上述有關信息，請寫出用CO除去NO的熱化學方程式：__。

Answer 1

【答案】AD 石墨 －393.5kJ·mol-1 252.0 631.5kJ·mol-1 2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH=－746.0kJ·mol-1

【解析】

(2)①物質能量越高，物質越不穩(wěn)定；燃燒熱是指1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所釋放的能量；

②依據(jù)極值計算判斷生成的氣體組成，再結合熱化學方程式計算。

(3)焓變=反應物總鍵能-生成物總鍵能；

(4)利用蓋斯定律結合已知熱化學方程式計算反應熱。

(1)只要能減少化石燃料等資源的運用都屬于“開源節(jié)流”；B．大力開采煤、石油和天然氣，不能減少化石燃料的運用，故錯誤；C．減少使用化石燃料不代表不使用，故錯誤；A、D能減少化石燃料的運用，故正確，所以選AD。

(2)①圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，根據(jù)圖象可知1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為393.5kJ，則石墨的燃燒熱為ΔH=-393.5kJ·mol-1；

②12g石墨物質的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據(jù)元素守恒，若生成二氧化碳質量為44g，若生成一氧化碳質量為28g，生成氣體36g，28g＜36g＜44g，所以生成的氣體為一氧化碳和二氧化碳氣體，設一氧化碳物質的量為x，則二氧化碳物質的量為(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物質的量為0.5mol；根據(jù)圖像可知生成1molCO2方出的熱量為393.5kJ，生成1molCO放出的熱量為110.5 kJ，生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體放出熱量=393.5kJmol-1×0.5mol+110.5 kJmol-1×0.5mol=252.0kJ；

(3)焓變=反應物總鍵能-生成物總鍵能，設NO分子中化學鍵的鍵能為x，則有：946kJmol-1+497kJmol-1-2x=180kJmol-1 得：x=631.5kJmol-1；

(4)已知①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJmol-1 ；
②C(石墨，s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJmol-1；
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol-1；
由蓋斯定律：方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJmol-1。