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高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子课后练习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子课后练习题，共14页。试卷主要包含了已知一定温度时，已知等内容，欢迎下载使用。
2019-2020学年高一化学期末复习专项提升卷（人教版2019必修第二册）
专项02 化学反应中能量变化关系的判断及计算
1．对于反应Zn(s)＋H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是( )
A．其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B．反应过程中能量关系可用上图表示
C．若将该反应设计成原电池，锌为负极
D．若设计为原电池，当有32.5 g锌溶解，标准状况下正极放出11.2 L气体
【答案】A
【解析】A．Zn是固体，不能表示反应速率，故A错误；
B．Zn(s)＋H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋H2(g)反应放热，反应物的总能量大于生成物的总能量，故B正确；
C．反应中锌失电子，锌为负极，故C正确；
D．根据方程式，当有32.5 g锌溶解时生成0.5mol氢气，标准状况下体积为11.2 L，故D正确。
答案选A。
2．（2020·河北省唐山一中高一月考）下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．反应开始后，针筒活塞 向右移动
B．反应物总能量大于生 成物总能量
C．反应开始后，甲处液面 低于乙处液面
D． 温度计的水银柱不断 上升
【答案】A
【解析】A. 稀硫酸和Zn反应生成H2，容器内气体压强增大，使针筒活塞向右移动，所以，活塞向右移动不能说明该反应放热，A选项符合题意；
B. 反应物总能量大于生成物总能量，则反应放热，B选项不符合题意；
C. 反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明气体受热膨胀，证明反应放热，C选项不符合题意；
D. 温度计的水银柱不断上升，说明温度升高，证明反应放热，D选项不符合题意；
答案选A。
3．（2020·青海省平安一中高一期中）已知2SO2+O2=2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
B．为了提高SO2的转化率，应使用催化剂
C．此反应达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度一定相等
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
【答案】A
【解析】A．因为反应放热，所以反应物的总能量应高于生成物的总能量，即SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量，A正确；
B．催化剂能改变反应速率，从而改变反应达平衡的时间，但不能提高反应物(SO2)的转化率，B不正确；
C．反应物的平衡转化率未知，我们无法确定此反应达平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度关系，C不正确；
D．虽然该反应为放热反应，但仍需要提供条件(如加热)引发反应，D不正确；
故选A。
4．（2020·山东省淄博第七中学高一月考）工业上由CO2和H2合成气态甲醇的化学方程式为CO2＋3H2===CH3OH＋H2O，已知该反应是放热反应。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，同一物质，气态变成液态放出热量，所以气态产物能量高于液态产物能量，综上所述，A图像符合。
答案选A。
5．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列叙述中，正确的说法有几项( )
①Mg(s)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能量
②MgCl2电解制Mg(s)和Cl2(g)是吸热过程
③热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
④断裂Mg(s)和X2(g)的化学键放出的能量比形成MgX2(s)的化学键吸收的能量多
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
【答案】A
【解析】①根据图像可知，Mg(s)与X2(g)的能量高于MgX2(s)，但Mg(s)所具有的能量不一定高于MgX2(s)所具有的能量，①错误；
②MgCl2(s)的能量低于Mg(s)与Cl2(g)，所以依据能量守恒判断由MgCl2制取Mg的反应是吸热反应，②正确；
③物质的能量越低越稳定，根据图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，③错误；
④根据图像可知，Mg(s)与X2(g)的能量高于MgX2(s)，说明反应放热，断裂Mg(s)和X2(g)的化学键吸收的能量比形成MgX2(s)的化学键释放的能量少，④错误；
综合以上分析，只有②正确，答案选A。
【点睛】
断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量，是学生的易错点。
6．已知一定温度时：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)，当生成2mol SO3时，放出热量197kJ，在相同温度和压强下，向密闭容器中通入2mol SO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q，则下列关系式中正确的是
A．Q＝197 kJ B．Q＜197×2 kJ C．Q＜197 kJ D．Q＞197 kJ
【答案】C
【解析】一定温度时：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)，在上述条件下2mol SO2和1molO2完全反应生成2molSO3气体放出热量为197kJ，可逆反应中反应物不能完全反应，所以向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，参加反应是二氧化硫的物质的量小于2mol，平衡时放出的热量小于197kJ，即Q＜197 kJ；
故答案选C。
7．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)反应放出的热量为483.6 kJ。有关键能数据如表所示：则水分子中O—H键键能为( )
化学键
H-H
O=O
键能/(kJ·mol-1)
436
498
A．463.4 kJ·mol－1 B．926.8 kJ·mol－1 C．221.6 kJ·mol－1 D．413 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol水时，断裂反应物分子间的化学键吸收的热量为2×436kJ+498kJ=1370kJ，反应放出的热量为483.6 kJ，所以形成2molH2O放出的热量为483.6 kJ+1370kJ=1853.6kJ，所以形成1molO—H键放出的热量为=463.4 kJ，则水分子中O—H键键能为463.4 kJ·mol－1，故选A。
8．（2020·山西省高一月考）已知断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol H—N键放出的能量为391 kJ，根据化学方程式N2＋3H22NH3，反应完1 mol N2放出的能量为92.4 kJ，则断开1 mol N≡N键需吸收的能量是
A．431 kJ B．945.6 kJ C．649 kJ D．869 kJ
【答案】B
【解析】设断开1molN≡N键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量＝形成新键放出的能量－断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。
故选B。
9．（2020·苏州大学附属中学高一期中）如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是( )
A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图 1
B．0.1mol H2SO4 溶液和 0.1mol Ba(OH)2 溶液的反应符合图 2，且吸收热量为ΔE2
C．0.1mol HCl 溶液和 0.1mol NaOH 溶液的反应符合图 1，且放出热量为ΔE1
D．发生图 1 能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
【答案】C
【解析】A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，能量变化符合图2，故A错误；
B．0.1mol H2SO4 溶液和 0.1mol Ba(OH)2 溶液的反应为放热反应，应符合图1，故B错误；
C．0.1mol HCl 溶液和 0.1mol NaOH溶液的反应为放热反应，能量变化符合图 1，且放出热量为ΔE1，故C正确；
D．发生图 1 能量变化的反应为放热反应，与反应条件无关，放热反应也可能需要加热，如可燃物燃烧，需要加热至着火点，故D错误；
故答案为C。
10．（2020·河南省高一月考）氢气和氟气混合在黑暗处即可爆炸并放出大量的热。在反应过程中，断裂中的化学键消耗的能量为，断裂中的化学键消耗的能量为，形成中的化学键释放的能量为，下列关系式中，一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，则H-H键能为Q1kJ/mol，断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，则F-F键能为Q2kJ/mol，形成1molHF中的化学键释放的能量为Q3kJ，则H-F键能为Q3kJ/mol，对于H2（g）+F2（g）=2HF（g）反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-2Q3kJ/mol=（Q1+Q2-2Q3）KJ/mol。由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，反应热△H＜0，即（Q1+Q2-2Q3）＜0，所以Q1+Q2＜2Q3，故本题答案为A。
11．（2020·黑龙江省大庆实验中学高一月考）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，已知键能是指断开1mol化学键变为气态原子时所需要的能量，或形成1mol化学键时所释放的能量。以下是几种化学键的键能：
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/kJ∙mol-1
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是（ ）
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】【分析】发生化学反应的过程中，先是反应物的化学键断裂要吸收能量，后放出能量生成生成物的化学键，即旧的化学键断裂要吸收能量，新的化学键形成要释放能量，化学反应过程中的能量变化可以通过旧的化学键断裂和新的化学键形成过程中的能量变化来计算。
【详解】A.过程N2(g)→2N(g)为氮气分子断裂化学键，所以要吸收能量，故A错误；
B.过程N(g)+3F(g)→NF3(g)为氮原子和氟原子要形成N—F键，所以要放出能量，故B正确；
C.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)过程中氮气分子、氟气分子化学键断裂要吸收能量，即要吸收热量（941.7+154.8×3）kJ∙mol-1=1406.1 kJ∙mol-1，三氟化氮分子化学键形成要释放能量即要释放热量（283.0×3×2）kJ∙mol-1=1698 kJ∙mol-1，吸收的能量小于放出的能量，所以该反应为放热反应，故C错误；
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，即只可能有状态变化，不可能发生化学反应，故D错误；
综上所述，答案为B。
12．（2020·山东省滕州市第一中学新校高一月考）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆 开)1mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，则对于反应 表述正确的是 ( )
A．放出1638 kJ 的热量 B．吸收1638 kJ 的热量
C．放出126 kJ 的热量 D．吸收126 kJ 的热量
【答案】A
【解析】由图可知：1个白磷分子含6个P-P键，1个含12个P-O键，1个O2分子含1个O＝O，那么，1mol白磷参与上述反应时，旧键断裂吸收的能量=6×198kJ+3×498kJ=2682kJ，新键形成放出的能量=12×360kJ=4320kJ，故反应放出(4320-2682)kJ能量，即放出1638kJ能量，A符合。
答案选A。
13．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是
A．三种化合物中C最稳定
B．两步反应均为吸热反应
C．A与C的能量差为E4
D．AB反应，反应条件一定要加热
【答案】A
【解析】A、根据能量越低越稳定的原则，三种化合物中C的能量最低，所以C最稳定，故A正确；B、由图象可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，故B错误；C、A与C的能量差为ΔH，则C错误；D、AB的反应是吸热反应，与反应发生的条件无关，即吸热反应不一定要加热，故D错误。本题正确答案为A。
14．（2020·天津市第二南开中学高一月考）已知断裂 1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为 H-H 键：436 kJ；I-I 键：153 kJ；H-I 键：299 kJ。下列对反应 H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的判断中，错误的是( )
A．该反应是放出能量的反应
B．该反应是吸收能量的反应
C．该反应是氧化还原反应
D．I2 与 H2 具有的总能量大于生成的 HI 具有的总能量
【答案】B
【解析】A．依题意，断裂1mol H—H键和1mol I—I键吸收的能量为436 kJ＋151 kJ＝587 kJ，生成2mol H—I键放出的能量为299 kJ×2＝598 kJ，因为598 kJ>587 kJ，所以，该反应的正反应是放出能量的反应，A正确，B错误；
B．根据A的分析，该反应为放出能量的反应，B错误；
C．该反应为：H2+I22HI，反应前后化合价发生改变，是氧化还原反应，C正确；
D．该反应为放热反应，I2 与 H2 具有的总能量大于生成的 HI具有的总能量，D正确；故答案为：B。
【点睛】反应物总能量大于生成物总能量或反应物总键能小于生成物总键能为放热反应；反应物总能量小于生成物总能量或反应物总键能大于生成物总键能为吸热反应。
15．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是
A．1 mol N2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．吸热反应一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】A．焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量，N2+O22NO，能量变化为946 kJ/mol+498 kJ/mol−2×632 kJ/mol=180 kJ/mol，故该反应是吸热反应，故A错误；B．依据A计算可知反应是吸热反应，故1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，故B正确；C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，在放电或高温条件才能反应，故C错误；D．吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应，在常温下就能进行，但该反应为吸热反应，故D错误；故选B。
16．（2020·四川省成都外国语学校高一期中）已知化学反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(l)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是
A．每生成2mol气态AB吸收b kJ热量
B．向密闭容器中充入1mol A2和1mol B2充分反应，吸收的热量为(a-b)kJ
C．向密闭容器中充入一定量的A2和B2，生成2mol AB(g)，吸收的热量小于(a-b)kJ
D．AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应
【答案】D
【解析】A．根据图像可知，每生成2mol液态AB吸收(a-b)kJ热量，A选项错误；
B．向密闭容器中充入1mol A2和1mol B2充分反应，由于生成物状态未知，因此吸收的热量也未知，B选项错误；
C．由于2molAB(g)再转化为2molAB(l)会放出热量，则向密闭容器中充入一定量的A2和B2，生成2molAB(g)时吸收的热量大于(a-b)kJ，C选项错误；
D．A2(g)和B2(g)化合生成AB(l)的反应为吸热反应，则逆反应AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应，D选项正确；
答案选D。
【点睛】
B选项为易错选项，解答时需注意生成物的状态不一定为液态，所以吸收的能量也就未知。
17．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：
（1）上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_______。(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)
①M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是__________________；
②观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水______（填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”），理由是_____________________________；
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________。
（2）某同学选用装置Ⅰ进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________，说明该反应属于______（填“吸热”或“放热”）反应。
（3）为探究固体M溶于水的热量变化情况，选择装置Ⅱ进行实验（在甲中进行）。M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_________________；
（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑）是放热反应还是吸热反应。
方法①：选择上述装置__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。
【答案】（1）Ⅲ 产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 可能是放热反应 某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应 硝酸铵
（2）左端液柱降低，右端液柱升高 放热
（3）产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱
（4）Ⅰ（或Ⅱ） 放热
【解析】【分析】装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断反应放热还是吸热；而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应。据此判断。
【详解】（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。
①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生。冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一端液柱；
②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但是不属于放热反应；
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水为吸热过程，溶于水能够吸收热量的物质有：硝酸铵等；
（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；
（3）M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生。冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一端液柱；
（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑）是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ（或Ⅱ）进行实验，Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低，右端液柱升高（或烧杯中导管中有气泡放出），证明该反应为放热反应；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。
18．（2020·江苏省宿豫中学高一月考）已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)，如图是1molH2燃烧的反应过程中能量变化示意图。
请回答下列问题：
（1）该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）氢气在氧气中燃烧，破坏1molH—H键吸收Q1kJ的能量，破坏1molO=O键吸收Q2kJ的能量，形成1molH—O键释放Q3kJ的能量，则下列关系式正确的是_______。
A．2Q1+Q2>4Q3 B．2Q1+Q2<4Q3
C．Q1+Q2
【答案】（1）放热
（2）B
（3）436
【解析】（1）反应物中的能量大于生成物中的能量，因此这是一个放热反应；
（2）氢气在氧气中燃烧的反应为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)，反应释放能量。在该反应中破坏2molH—H键、1molO=O键，形成4molH—O键，所以2Q1＋Q2<4Q3；
（3）因为1gH2(g)完全燃烧生成H2O(g)时放出热量121kJ，所以1molH2(g)与molO2(g)完全燃烧生成1molH2O(g)时放出热量242kJ。反应过程中断裂1molH—H键和molO=O键需要吸收的能量为×496kJ＋EH—H，形成2molO—H键释放的能量为2×463kJ＝926kJ，所以926kJ－(×496kJ＋EH—H)＝242kJ，解得EH—H＝436kJ。
19．（2020·江苏省震泽中学高一期中）（1）在一个小烧杯中加入20g Ba(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体，然后将小烧杯放在事先滴有3滴～4滴水的玻璃片上，立即用玻璃棒搅拌。实验过程的示意图如下：
①实验中玻璃棒的作用是：_________。
②浸有稀硫酸的棉花的作用是：_________。
③出现_________现象时，说明该反应为吸热反应。
（2）沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，其主要成分是甲烷，可用来点火做饭。在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用_______能，还能为农业生产提供优良的肥料。已知：标准状况下112.0L CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时，放出4448kJ的热量。
①写出CH4完全燃烧的热化学方程式为：_________。
②如果上述反应生成的是水蒸气，则反应放出的热量：______4448kJ。(填“＞”或“＜”或“＝”)
（3）钢铁在发生电化学腐蚀时钢铁中少量的碳作为原电池的______极，正极发生的电极反应式为：__________。
【答案】（1）搅拌使混合物充分接触发生反应 吸收反应中产生的氨气，防止污染空气 结冰
（2）生物质 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -889.6KJ•mol-1 ＜
（4）正 O2+4e-+H2O=4OH-
【解析】（1）①将20g Ba(OH)2•8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入小烧杯中，将烧杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上，用玻璃棒迅速搅拌，可以知道玻璃棒的作用是，搅拌使混合物充分接触并反应；
②稀硫酸和氨气反应生成硫酸铵，所以浸有稀硫酸的棉花的作用是吸收反应中产生的氨气，防止污染空气；
③氯化铵和强碱氢氧化钡的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，出现结冰现象时，说明该反应为吸热反应；
（2） 生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用生物质能，还能为农业生产提供优良的肥料。
①标准状况下112.0L CH4的物质的量是5mol，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时，放出的热量，所以CH4完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H= -889.6KJ•mol-1；
②水蒸气的能量高于液体水，如果上述反应生成的是水蒸气，反应放出的热量减小，即反应放出的热量＜4448kJ；
（3） 钢铁在发生电化学腐蚀时，铁失电子发生氧化反应，铁作负极、碳作正极；氧气在正极得电子发生还原反应，正极反应式是O2+4e-+H2O=4OH-。
2019-2020学年高一化学期末复习专项提升卷（人教版2019必修第二册）
专项02 化学反应中能量变化关系的判断及计算
1．对于反应Zn(s)＋H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是( )
A．其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B．反应过程中能量关系可用上图表示
C．若将该反应设计成原电池，锌为负极
D．若设计为原电池，当有32.5 g锌溶解，标准状况下正极放出11.2 L气体
【答案】A
【解析】A．Zn是固体，不能表示反应速率，故A错误；
B．Zn(s)＋H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋H2(g)反应放热，反应物的总能量大于生成物的总能量，故B正确；
C．反应中锌失电子，锌为负极，故C正确；
D．根据方程式，当有32.5 g锌溶解时生成0.5mol氢气，标准状况下体积为11.2 L，故D正确。
答案选A。
2．（2020·河北省唐山一中高一月考）下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．反应开始后，针筒活塞 向右移动
B．反应物总能量大于生 成物总能量
C．反应开始后，甲处液面 低于乙处液面
D． 温度计的水银柱不断 上升
【答案】A
【解析】A. 稀硫酸和Zn反应生成H2，容器内气体压强增大，使针筒活塞向右移动，所以，活塞向右移动不能说明该反应放热，A选项符合题意；
B. 反应物总能量大于生成物总能量，则反应放热，B选项不符合题意；
C. 反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明气体受热膨胀，证明反应放热，C选项不符合题意；
D. 温度计的水银柱不断上升，说明温度升高，证明反应放热，D选项不符合题意；
答案选A。
3．（2020·青海省平安一中高一期中）已知2SO2+O2=2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
B．为了提高SO2的转化率，应使用催化剂
C．此反应达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度一定相等
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
【答案】A
【解析】A．因为反应放热，所以反应物的总能量应高于生成物的总能量，即SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量，A正确；
B．催化剂能改变反应速率，从而改变反应达平衡的时间，但不能提高反应物(SO2)的转化率，B不正确；
C．反应物的平衡转化率未知，我们无法确定此反应达平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度关系，C不正确；
D．虽然该反应为放热反应，但仍需要提供条件(如加热)引发反应，D不正确；
故选A。
4．（2020·山东省淄博第七中学高一月考）工业上由CO2和H2合成气态甲醇的化学方程式为CO2＋3H2===CH3OH＋H2O，已知该反应是放热反应。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，同一物质，气态变成液态放出热量，所以气态产物能量高于液态产物能量，综上所述，A图像符合。
答案选A。
5．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列叙述中，正确的说法有几项( )
①Mg(s)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能量
②MgCl2电解制Mg(s)和Cl2(g)是吸热过程
③热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
④断裂Mg(s)和X2(g)的化学键放出的能量比形成MgX2(s)的化学键吸收的能量多
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
【答案】A
【解析】①根据图像可知，Mg(s)与X2(g)的能量高于MgX2(s)，但Mg(s)所具有的能量不一定高于MgX2(s)所具有的能量，①错误；
②MgCl2(s)的能量低于Mg(s)与Cl2(g)，所以依据能量守恒判断由MgCl2制取Mg的反应是吸热反应，②正确；
③物质的能量越低越稳定，根据图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，③错误；
④根据图像可知，Mg(s)与X2(g)的能量高于MgX2(s)，说明反应放热，断裂Mg(s)和X2(g)的化学键吸收的能量比形成MgX2(s)的化学键释放的能量少，④错误；
综合以上分析，只有②正确，答案选A。
【点睛】
断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量，是学生的易错点。
6．已知一定温度时：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)，当生成2mol SO3时，放出热量197kJ，在相同温度和压强下，向密闭容器中通入2mol SO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q，则下列关系式中正确的是
A．Q＝197 kJ B．Q＜197×2 kJ C．Q＜197 kJ D．Q＞197 kJ
【答案】C
【解析】一定温度时：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)，在上述条件下2mol SO2和1molO2完全反应生成2molSO3气体放出热量为197kJ，可逆反应中反应物不能完全反应，所以向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，参加反应是二氧化硫的物质的量小于2mol，平衡时放出的热量小于197kJ，即Q＜197 kJ；
故答案选C。
7．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)反应放出的热量为483.6 kJ。有关键能数据如表所示：则水分子中O—H键键能为( )
化学键
H-H
O=O
键能/(kJ·mol-1)
436
498
A．463.4 kJ·mol－1 B．926.8 kJ·mol－1 C．221.6 kJ·mol－1 D．413 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol水时，断裂反应物分子间的化学键吸收的热量为2×436kJ+498kJ=1370kJ，反应放出的热量为483.6 kJ，所以形成2molH2O放出的热量为483.6 kJ+1370kJ=1853.6kJ，所以形成1molO—H键放出的热量为=463.4 kJ，则水分子中O—H键键能为463.4 kJ·mol－1，故选A。
8．（2020·山西省高一月考）已知断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol H—N键放出的能量为391 kJ，根据化学方程式N2＋3H22NH3，反应完1 mol N2放出的能量为92.4 kJ，则断开1 mol N≡N键需吸收的能量是
A．431 kJ B．945.6 kJ C．649 kJ D．869 kJ
【答案】B
【解析】设断开1molN≡N键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量＝形成新键放出的能量－断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。
故选B。
9．（2020·苏州大学附属中学高一期中）如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是( )
A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图 1
B．0.1mol H2SO4 溶液和 0.1mol Ba(OH)2 溶液的反应符合图 2，且吸收热量为ΔE2
C．0.1mol HCl 溶液和 0.1mol NaOH 溶液的反应符合图 1，且放出热量为ΔE1
D．发生图 1 能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
【答案】C
【解析】A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，能量变化符合图2，故A错误；
B．0.1mol H2SO4 溶液和 0.1mol Ba(OH)2 溶液的反应为放热反应，应符合图1，故B错误；
C．0.1mol HCl 溶液和 0.1mol NaOH溶液的反应为放热反应，能量变化符合图 1，且放出热量为ΔE1，故C正确；
D．发生图 1 能量变化的反应为放热反应，与反应条件无关，放热反应也可能需要加热，如可燃物燃烧，需要加热至着火点，故D错误；
故答案为C。
10．（2020·河南省高一月考）氢气和氟气混合在黑暗处即可爆炸并放出大量的热。在反应过程中，断裂中的化学键消耗的能量为，断裂中的化学键消耗的能量为，形成中的化学键释放的能量为，下列关系式中，一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，则H-H键能为Q1kJ/mol，断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，则F-F键能为Q2kJ/mol，形成1molHF中的化学键释放的能量为Q3kJ，则H-F键能为Q3kJ/mol，对于H2（g）+F2（g）=2HF（g）反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-2Q3kJ/mol=（Q1+Q2-2Q3）KJ/mol。由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，反应热△H＜0，即（Q1+Q2-2Q3）＜0，所以Q1+Q2＜2Q3，故本题答案为A。
11．（2020·黑龙江省大庆实验中学高一月考）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，已知键能是指断开1mol化学键变为气态原子时所需要的能量，或形成1mol化学键时所释放的能量。以下是几种化学键的键能：
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/kJ∙mol-1
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是（ ）
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】【分析】发生化学反应的过程中，先是反应物的化学键断裂要吸收能量，后放出能量生成生成物的化学键，即旧的化学键断裂要吸收能量，新的化学键形成要释放能量，化学反应过程中的能量变化可以通过旧的化学键断裂和新的化学键形成过程中的能量变化来计算。
【详解】A.过程N2(g)→2N(g)为氮气分子断裂化学键，所以要吸收能量，故A错误；
B.过程N(g)+3F(g)→NF3(g)为氮原子和氟原子要形成N—F键，所以要放出能量，故B正确；
C.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)过程中氮气分子、氟气分子化学键断裂要吸收能量，即要吸收热量（941.7+154.8×3）kJ∙mol-1=1406.1 kJ∙mol-1，三氟化氮分子化学键形成要释放能量即要释放热量（283.0×3×2）kJ∙mol-1=1698 kJ∙mol-1，吸收的能量小于放出的能量，所以该反应为放热反应，故C错误；
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，即只可能有状态变化，不可能发生化学反应，故D错误；
综上所述，答案为B。
12．（2020·山东省滕州市第一中学新校高一月考）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆 开)1mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，则对于反应 表述正确的是 ( )
A．放出1638 kJ 的热量 B．吸收1638 kJ 的热量
C．放出126 kJ 的热量 D．吸收126 kJ 的热量
【答案】A
【解析】由图可知：1个白磷分子含6个P-P键，1个含12个P-O键，1个O2分子含1个O＝O，那么，1mol白磷参与上述反应时，旧键断裂吸收的能量=6×198kJ+3×498kJ=2682kJ，新键形成放出的能量=12×360kJ=4320kJ，故反应放出(4320-2682)kJ能量，即放出1638kJ能量，A符合。
答案选A。
13．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是
A．三种化合物中C最稳定
B．两步反应均为吸热反应
C．A与C的能量差为E4
D．AB反应，反应条件一定要加热
【答案】A
【解析】A、根据能量越低越稳定的原则，三种化合物中C的能量最低，所以C最稳定，故A正确；B、由图象可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，故B错误；C、A与C的能量差为ΔH，则C错误；D、AB的反应是吸热反应，与反应发生的条件无关，即吸热反应不一定要加热，故D错误。本题正确答案为A。
14．（2020·天津市第二南开中学高一月考）已知断裂 1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为 H-H 键：436 kJ；I-I 键：153 kJ；H-I 键：299 kJ。下列对反应 H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的判断中，错误的是( )
A．该反应是放出能量的反应
B．该反应是吸收能量的反应
C．该反应是氧化还原反应
D．I2 与 H2 具有的总能量大于生成的 HI 具有的总能量
【答案】B
【解析】A．依题意，断裂1mol H—H键和1mol I—I键吸收的能量为436 kJ＋151 kJ＝587 kJ，生成2mol H—I键放出的能量为299 kJ×2＝598 kJ，因为598 kJ>587 kJ，所以，该反应的正反应是放出能量的反应，A正确，B错误；
B．根据A的分析，该反应为放出能量的反应，B错误；
C．该反应为：H2+I22HI，反应前后化合价发生改变，是氧化还原反应，C正确；
D．该反应为放热反应，I2 与 H2 具有的总能量大于生成的 HI具有的总能量，D正确；故答案为：B。
【点睛】反应物总能量大于生成物总能量或反应物总键能小于生成物总键能为放热反应；反应物总能量小于生成物总能量或反应物总键能大于生成物总键能为吸热反应。
15．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是
A．1 mol N2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．吸热反应一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】A．焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量，N2+O22NO，能量变化为946 kJ/mol+498 kJ/mol−2×632 kJ/mol=180 kJ/mol，故该反应是吸热反应，故A错误；B．依据A计算可知反应是吸热反应，故1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，故B正确；C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，在放电或高温条件才能反应，故C错误；D．吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应，在常温下就能进行，但该反应为吸热反应，故D错误；故选B。
16．（2020·四川省成都外国语学校高一期中）已知化学反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(l)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是
A．每生成2mol气态AB吸收b kJ热量
B．向密闭容器中充入1mol A2和1mol B2充分反应，吸收的热量为(a-b)kJ
C．向密闭容器中充入一定量的A2和B2，生成2mol AB(g)，吸收的热量小于(a-b)kJ
D．AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应
【答案】D
【解析】A．根据图像可知，每生成2mol液态AB吸收(a-b)kJ热量，A选项错误；
B．向密闭容器中充入1mol A2和1mol B2充分反应，由于生成物状态未知，因此吸收的热量也未知，B选项错误；
C．由于2molAB(g)再转化为2molAB(l)会放出热量，则向密闭容器中充入一定量的A2和B2，生成2molAB(g)时吸收的热量大于(a-b)kJ，C选项错误；
D．A2(g)和B2(g)化合生成AB(l)的反应为吸热反应，则逆反应AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应，D选项正确；
答案选D。
【点睛】
B选项为易错选项，解答时需注意生成物的状态不一定为液态，所以吸收的能量也就未知。
17．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：
（1）上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_______。(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)
①M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是__________________；
②观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水______（填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”），理由是_____________________________；
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________。
（2）某同学选用装置Ⅰ进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________，说明该反应属于______（填“吸热”或“放热”）反应。
（3）为探究固体M溶于水的热量变化情况，选择装置Ⅱ进行实验（在甲中进行）。M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_________________；
（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑）是放热反应还是吸热反应。
方法①：选择上述装置__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。
【答案】（1）Ⅲ 产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 可能是放热反应 某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应 硝酸铵
（2）左端液柱降低，右端液柱升高 放热
（3）产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱
（4）Ⅰ（或Ⅱ） 放热
【解析】【分析】装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断反应放热还是吸热；而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应。据此判断。
【详解】（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。
①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生。冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一端液柱；
②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但是不属于放热反应；
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水为吸热过程，溶于水能够吸收热量的物质有：硝酸铵等；
（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；
（3）M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生。冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一端液柱；
（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑）是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ（或Ⅱ）进行实验，Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低，右端液柱升高（或烧杯中导管中有气泡放出），证明该反应为放热反应；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。
18．（2020·江苏省宿豫中学高一月考）已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)，如图是1molH2燃烧的反应过程中能量变化示意图。
请回答下列问题：
（1）该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）氢气在氧气中燃烧，破坏1molH—H键吸收Q1kJ的能量，破坏1molO=O键吸收Q2kJ的能量，形成1molH—O键释放Q3kJ的能量，则下列关系式正确的是_______。
A．2Q1+Q2>4Q3 B．2Q1+Q2<4Q3
C．Q1+Q2
【答案】（1）放热
（2）B
（3）436
【解析】（1）反应物中的能量大于生成物中的能量，因此这是一个放热反应；
（2）氢气在氧气中燃烧的反应为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)，反应释放能量。在该反应中破坏2molH—H键、1molO=O键，形成4molH—O键，所以2Q1＋Q2<4Q3；
（3）因为1gH2(g)完全燃烧生成H2O(g)时放出热量121kJ，所以1molH2(g)与molO2(g)完全燃烧生成1molH2O(g)时放出热量242kJ。反应过程中断裂1molH—H键和molO=O键需要吸收的能量为×496kJ＋EH—H，形成2molO—H键释放的能量为2×463kJ＝926kJ，所以926kJ－(×496kJ＋EH—H)＝242kJ，解得EH—H＝436kJ。
19．（2020·江苏省震泽中学高一期中）（1）在一个小烧杯中加入20g Ba(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体，然后将小烧杯放在事先滴有3滴～4滴水的玻璃片上，立即用玻璃棒搅拌。实验过程的示意图如下：
①实验中玻璃棒的作用是：_________。
②浸有稀硫酸的棉花的作用是：_________。
③出现_________现象时，说明该反应为吸热反应。
（2）沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，其主要成分是甲烷，可用来点火做饭。在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用_______能，还能为农业生产提供优良的肥料。已知：标准状况下112.0L CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时，放出4448kJ的热量。
①写出CH4完全燃烧的热化学方程式为：_________。
②如果上述反应生成的是水蒸气，则反应放出的热量：______4448kJ。(填“＞”或“＜”或“＝”)
（3）钢铁在发生电化学腐蚀时钢铁中少量的碳作为原电池的______极，正极发生的电极反应式为：__________。
【答案】（1）搅拌使混合物充分接触发生反应 吸收反应中产生的氨气，防止污染空气 结冰
（2）生物质 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -889.6KJ•mol-1 ＜
（4）正 O2+4e-+H2O=4OH-
【解析】（1）①将20g Ba(OH)2•8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入小烧杯中，将烧杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上，用玻璃棒迅速搅拌，可以知道玻璃棒的作用是，搅拌使混合物充分接触并反应；
②稀硫酸和氨气反应生成硫酸铵，所以浸有稀硫酸的棉花的作用是吸收反应中产生的氨气，防止污染空气；
③氯化铵和强碱氢氧化钡的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，出现结冰现象时，说明该反应为吸热反应；
（2） 生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用生物质能，还能为农业生产提供优良的肥料。
①标准状况下112.0L CH4的物质的量是5mol，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时，放出的热量，所以CH4完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H= -889.6KJ•mol-1；
②水蒸气的能量高于液体水，如果上述反应生成的是水蒸气，反应放出的热量减小，即反应放出的热量＜4448kJ；
（3） 钢铁在发生电化学腐蚀时，铁失电子发生氧化反应，铁作负极、碳作正极；氧气在正极得电子发生还原反应，正极反应式是O2+4e-+H2O=4OH-。
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