第一章 化学反应的热效应 强基习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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第一章：化学反应的热效应强基习题

一、单选题
1．化学反应N2(g)+H2(g)===NH3(l)的能量变化如图所示，则该反应的ΔH等于

A．+(a-b-c) kJ·mol-1 B．+(b-a) kJ·mol-1 C．+(b+c-a) kJ·mol-1 D．+(a+b) kJ·mol-1
2．下列说法正确的是
A．一般的化合反应为放热反应，所以C和CO2反应放热
B．含有共价键的化合物一定是共价化合物
C．所有的燃烧反应、中和反应一定是放热反应
D．需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
3．下列图示关系不正确的是（    ）
A． B．
C． D．
4．各图中，表示反应是吸热反应的是
A． B．
C． D．
5．汽油(以C8H18表示)、甲烷、氢气、CO燃烧的热化学方程式分别为：
2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)  △H=－10944 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)  △H=－890.3 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  △H=－571.6 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)  △H=－565.2 kJ·mol－1
下列有关说法不正确的是
A．等物质的量四种燃料分别完全燃烧，汽油放出的热量最多
B．等质量的四种燃料分别完全燃烧，氢气放出的热量最多
C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g)  △H＜－285.8 kJ·mol－1
D．2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)  △H=＋565.2 kJ·mol－1
6．下列说法正确的是
A．可用作登山运动员野外取火
B．与少量水，会伴随放热现象
C．与少量水，会生成碳酸钠晶体而伴随吸热
D．溶解性比小，与间形成氢键有关
7．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了
A．该反应是吸热反应
B．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应
C．该反应是放热反应
D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
8．研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为①N2O+Fe+===N2+FeO+(慢)、②FeO++CO===CO2+Fe+(快)。下列说法错误的是

A．反应①②都是氧化还原反应
B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应①决定
C．Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物
D．若转移1mol电子，则消耗11.2LN2O
9．如图所示，△H1=-393.5 kJ·mol-1，△H2=-395.4 kJ·mol-1，下列说法或表示式正确的是

A．C(s、石墨)= C(s、金刚石) △H= -1.9 kJ·mol-1
B．石墨和金刚石的转化是物理变化
C．石墨的稳定性强于金刚石
D．1 mol石墨的总能量比1 mol金刚石的总能量大
10．已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是

A．氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应
B．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量
D．断裂1molH－H键和1molF－F键吸收的能量大于形成2molH－F键放出的能量
11．已知:① CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1， ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2，③2H2(g)+O2(g)2H2O(l)  ΔH3。常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体0.5 mol，经完全燃烧恢复至室温，放出的热量为(　　)
A．－(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)
B．－(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH2)
C．－(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH3)
D．－(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH2)
12．美国亚利桑那州大学和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原理为2H2O(g)2H2(g)+O2(g)。有关该反应的说法错误的是
A．氢能是理想的绿色能源
B．该反应最终是将太阳能转化为电能
C．该反应为充分利用太阳能开辟了广阔前景
D．没有人造树叶和太阳能的作用，该反应在常温下不能自发进行
13．已知化学键的键能数据如下表所示，根据图中的能量关系，求得为
化学键
C—H
H—H
键能/()
413.4
436.0

A． B．
C． D．
14．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是

A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．上图中ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)
D．上图中ΔH1=ΔH2+ΔH3

二、填空题
15．（一） A、B、C、D为中学常见物质且均含有同一种元素，相互转化关系如图(反应条件及其他物质已经略去)：

（1）若A、B、C、D均为化合物，而且它们的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D的化学式为 ，写出B→C的化学反应方程式： 。
（2）若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。则D的化学式为 。写出A→B的化学反应方程式： 。
（3）若A为单质，组成元素的原子所含质子的数目小于18，D为强碱，则B的化学式： 。
（二）（1）肼（N2H4）和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为 。
（2）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为 ；
16．回答下列问题：
(1)


利用上述三个反应，计算的反应焓变为 (用含、、的式子表示)。
(2)已知下列热化学方程式
     ①
     ②
     ③
写出被还原成和的热化学方程式 。
17．我国在应对气候变化工作中取得显著成效，承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值产品成为重要的研究课题。
Ⅰ．催化还原制备甲醇
该过程反应如下：
反应i：  
反应ii：  
(1)反应的的 。
(2)恒温下，与在恒容密闭容器发生反应i、ii，下列能表明上述反应已达到平衡状态的有_________(填标号)。
A．每断裂键，同时生成键
B．
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的压强不变
(3)不同条件下，按照投料，的平衡转化率随温度和压强变化如图所示。

①压强、、由大到小的顺序是 。压强为时，温度高于570℃之后，随着温度升高平衡转化率增大的原因是 。
②请提出一条可提高选择性(选择性：生成与消耗的物质的量比)的措施 。
③图中点，此时压强为，的选择性为。则该温度时反应i的平衡常数 ()(分压＝总压×物质的量分数)。
Ⅱ．电化学法还原制乙烯
(4)其原理如图所示，阴极电极反应式为 。

18．（1）已知C(s、金刚石）+O2(g)==CO2(g)；ΔH= -395.4kJ/mol，C(s、石墨）+O2(g)==CO2(g)；ΔH= -393.5kJ/mol。
①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性 金刚石的稳定性。
②石墨中C-C键键能 金刚石中C-C键键能。（均填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，则H2(g) ＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为 。
（3）已知下列反应的反应热：
CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)       △H1＝+206.2kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)      △H2＝-247.4 kJ·mol－1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
19．(1)实验测得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量，试写出甲醇燃烧热的热化学方程式： ．
(2)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程．已知反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=a kJ•mol﹣1．有关键能数据如表：
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能(kJ/mol)
436
391
945
试根据表中所列键能数据估算a的数值 ．
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算．已知：
C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g)  △H1=﹣393.5kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)     △H2=﹣571.6kJ•mol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJ•mol﹣1
根据盖斯定律，计算298K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热为：△H= ．
(4)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图：

第一步反应是 反应(填“放热”或“吸热”)，原因是
20．写出下列反应的热化学方程式：
(1)1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出183 kJ的热量 ：
(2)1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68 kJ的热量 ；
(3)64 g 铜粉 与适量O2(g)反应生成氧化铜，放出157 kJ的热量 ；
(4)1 g 硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36 kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式 ：
(5)4 g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6 kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式 。
21．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)通过化学键的键能计算。已知：

完成转化Ⅲ需要 (填“吸收”或“放出”)能量：F﹣F、H﹣H、H﹣F，稳定性强的是 ；计算可得：H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H= ；
(2)通过物质所含能量计算。已知：1mol白磷(P4，s)和4mol红磷(P，s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。

P4(白磷，s)=4P(红磷，s)△H 0(填“>”或“＜”),物质的稳定性：白磷 红磷(填“>”或“＜”),红磷燃烧的热化学方程式是4P(红磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)△H= kJ•mol﹣1
(3)通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时：
Ⅰ.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)△H=﹣412kJ•mol﹣1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ•mol﹣1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式 。
22．(1) 20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，NO2和CO的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”) CO2和NO的总能量。

(2)已知拆开1molH-H键、lmol I- I、1mol H-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、 299kJ．则由氢气和碘反应生成1mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量．
(3)已知： H2(g)+O2(g)= H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1，若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应H2(g)+O2(g)= H2O(l)的  ΔH = kJ·mol -1。氢气的燃烧热为 kJ·mol-1。
(4)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取，1.0g 乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367kJ热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为
23．根据所给信息，回答下列问题。
(1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体，放出91.5kJ热量，其热化学方程式为 。
(2)甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为 。
(3)25℃时，1L0.5mol/L的溶液和足量稀硫酸反应，放出28.65kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 。
(4)以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下。

①第一步反应的热化学方程式为 。
②第二步反应的 0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③从图象分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤的是第 步反应。被还原为S。
(5)在化工生产过程中，少量的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，用将氧化，被还原为S。
已知：①  
②  
③  
则氧化的热化学方程式为 。

参考答案：
1．A
【详解】由题图可得，①N2(g)+H2(g)===N(g)+3H(g)　ΔH=+a kJ·mol-1；②NH3(g)===N(g)+3H(g)　ΔH=+b kJ·mol-1；③NH3(l)===NH3(g)　ΔH=+c kJ·mol-1。
①-②-③得：N2(g)+H2(g)===NH3(l)  ΔH=+(a-b-c) kJ·mol-1。
故选A。
2．C
【详解】A. 一般的化合反应为放热反应，但C和CO2反应吸热，A错误；
B. 含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如NaOH中含有共价键，是离子化合物，B错误；
C. 所有的燃烧反应、中和反应一定是放热反应，C正确；
D. 需要加热才能发生的化学反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧等，D错误；
答案选C。
【点睛】选项C是解答的易错点，注意反应是放热还是吸热与反应条件没有关系，只与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。
3．B
【详解】A. 由于反应情况的不同，反应热可分为多种，如燃烧热、中和热、溶解热等，故A正确；
B. 能源分为一次能源、二次能源，直接从自然界取得的能源称为一次能源，一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源，一种能源不可能同时是一次能源和二次能源，故B错误；
C. 氧化还原反应是有电子得失的反应，有的氧化还原反应是放热反应如氢气等的燃烧反应，有的氧化还原反应是吸热反应如C与CO2高温下的化合反应等，有的吸热反应不是氧化还原反应如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应等，有的放热反应不是氧化还原反应如酸碱中和反应等，故C正确；
D.沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃烧的混合气体，主要成分为甲烷，其中有机物质中的能量来自太阳辐射的能量，沼气是一种可再生能源，是一种很好的清洁燃料，属于新能源，故D正确；
故选B。
【点睛】本题侧重考查了反应热的分类、能源的分类和化学反应的分类，应注意的是氧化还原反应是有电子得失的反应，可能是吸热反应，也可能是放热反应。
4．A
【分析】若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为放热反应；若反应物的总能量＜生成物的总能量，则反应为吸热反应。
【详解】A． 反应物的总能量＜生成物的总能量，反应为吸热反应，A符合题意；
B． 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应为放热反应，B不符合题意；
C． 反应物的总能量=生成物的总能量，不符合化学反应基本规律，不属于化学反应，C不符合题意；
D． 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应为放热反应，D不符合题意；
答案选A。
5．C
【详解】A.1mol汽油(以C8H18表示)、甲烷、氢气、CO分别完全燃烧放出的热量分别是（kJ）5472、890.3、285.8、282.6，所以等物质的量四种燃料分别完全燃烧，汽油放出的热量最多，A正确；
B.1g汽油(以C8H18表示)、甲烷、氢气、CO分别完全燃烧放出的热量分别是（kJ）48、55.6、142.9、10.1，所以等质量的四种燃料分别完全燃烧，氢气放出的热量最多，B正确；
C.根据2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6 kJ·mol－1可知H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol－1，由于气态水转化为液态水放热，所以H2(g)＋O2(g)=H2O(g) △H＞－285.8 kJ·mol－1，C错误；
D.根据2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) △H=－565.2 kJ·mol－1可知2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g) △H=＋565.2 kJ·mol－1，D正确；
答案选C。
6．A
【详解】A．可与水反应生成氢氧化钙和氢气，可产生氢气作为燃料，可用作登山运动员野外取火，故A正确；
B．溶于水吸热，会伴随吸热现象，故B错误；
C．向碳酸钠固体中加入少量水后，白色粉末结块变成晶体，放出热量，故C错误；
D．溶解性比小，因为碳酸氢根水合后与周围的碳酸氢根形成双聚或多聚离子，形成了分子内的氢键，导致溶解度下降，故D错误；
故选：A。
7．C
【详解】A．因反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行说明本身放热支持反应，则该反应是放热反应，故A错误；
B．铁粉和硫粉混合后加热才能发生，故B错误；
C．因反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行说明本身放热支持反应，则该反应是放热反应，故C正确；
D．因为是放热反应，所以生成物的总能量低于反应物的总能量，则硫化亚铁的总能量低于铁粉和硫粉的总能量，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】A．反应①②均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，选项A正确；
B．由题图可知，反应①②都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定，选项B正确；
C．由历程图中可知，Fe+是催化剂，FeO+是中间产物，故Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物，选项C正确；
D．由反应N2O+CO=N2+CO2可知，反应中转移了2mol电子，故若转移1mol电子，则消耗0.5molN2O，由于题中未告知标准状况，故0.5molN2O的体积不一定为11.2L，选项D错误。
答案选D。
9．C
【详解】由图得：①C(S，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
②C(S，金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.4kJ•mol-1，
利用盖斯定律将①-②可得：C(S，石墨)=C(S，金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1，则
A．因C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1，故A错误；
B．石墨转化为金刚石是发生的化学反应，属于化学变化，故B错误；
C．金刚石能量大于石墨的总能量，物质的能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故C正确；
D．依据热化学方程式 C(S，石墨)=C(S，金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1，为吸热反应，1 mol石墨的总能量比1 mol金刚石的总能量小，故D错误；
故选：C。
10．A
【分析】由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=—270kJ/mol。
【详解】A．由分析可知，氢气与氟气化合生成氟化氢的反应为放热反应，则氟化氢分解生成氢气和氟气的反应为吸热反应，故A正确；
B．液态氟化氢的能量小于气态氟化氢，则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，故B错误；
C．由分析可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，故C错误；
D．由分析可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则断裂1mol H—H键和1mol F—F键吸收的能量小于形成2mol H—F键放出的能量，故D错误；
故选A。
11．A
【详解】常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体0.5 mol，则甲烷的物质的量为，氢气的物质的量为，经完全燃烧恢复至室温，水为液体，根据① CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1， 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)  ΔH3。①×0.4 +③×可得放出的热量为－(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)，故A正确。
综上所述，答案为A。
12．B
【详解】A. 氢能燃烧生成水，无污染，是理想的绿色能源，故A正确；
B. 2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)反应最终是将太阳能转化为化学能，故B错误；
C. 2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)，反应生成清洁能源氢气，为充分利用太阳能开辟了广阔前景，故C正确；
D. 氢气和氧气燃烧生成水时放热，＜0，上述反应是氢气燃烧的逆反应，＞0，且2mol气体生成3mol，熵值增加，＞0，根据=-P2>P1 反应i为放热反应，随温度升高CO2平衡转化率降低，反应ii为吸热反应，随温度升高CO2平衡转化率升高，570℃之后，CO2转化率主要取决于反应ii； 增大压强（其它合理答案也可） 37.5
(4)

【详解】（1）将所给的热化学方程式进行编号 ①     ②根据盖斯定律，①‒②得：，∆H3== ‒50.0kJ/mol‒（+41.1）kJ/mol= ‒91.1 kJ/mol；答案：‒91.1；
（2）A．断裂H-H键和生成O-H键都是正反应方向，无法判断正逆反应速率是否相同，因此不能判断反应已达平衡，A错误；
B．各物质的浓度不再变化能表明反应达平衡，不能表述反应已达平衡，B错误；
C．混合气体的平均相对分子质量，混合气体质量不变，反应i为气体体积发生变化的反应，n是变量 ，混合气体的平均相对分子质量是变量，当其不再变化时可以判断达化学平衡状态，C正确；
D．反应i为气体体积发生变化的反应，恒温恒容的密闭容器中，混合气体的压强不变时可以判断达化学平衡状态，D正确；
故答案为：CD。
（3）①CO2平衡转化率为i和ii的CO2平衡转化率之和。i为气体体积减小的反应，ii为气体体积不变的反应，其他条件不变时，增大压强，i平衡向正方向移动，ii平衡不移动，CO2转化率增大，因此P3>P2>P1，答案为：P3>P2>P1；
②i为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2转化率降低，ii为吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO2转化率升高。分析图像可知压强为P1时，温度高于570℃之后，CO2平衡转化率随温度升高而降低，说明CO2转化率主要取决于反应ii。答案为：i为放热反应，随温度升高CO2平衡转化率降低，反应ii为吸热反应，随温度升高CO2平衡转化率升高，570℃之后，CO2转化率主要取决于反应ii；
③i为气体体积减小的反应，ii为气体体积不变的反应，其他条件不变时，增大压强，i平衡向正方向移动，ii平衡不移动，生成与消耗的物质的量比增大，选择性提高。答案为：增大压强（其它合理答案也可）
④假设充入CO2为amol，H2为3amol，500℃达平衡，二氧化碳转化率为60％，消耗CO2为0.6amol，达平衡时CO2为0.4amol。甲醇选择性为 ，反应i生成物质的量，则反应ii生成CO为0.2amol，平衡时H2O为0.2amol+0.4amol=0.6amol，剩余H2为1.6amol。反应达平衡气体共3.2amol，该温度时反应i的平衡常数： ，答案为：37.5；
（4）由题给信息可知二氧化碳在阴极参加反应生成乙烯，碳元素化合价由+4降为-2，电解质溶液为酸。阴极电极反应式为：，答案为：；
18． 大于 大于 ΔH = -183kJ·mol-1 CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)  △H＝+659.8kJ·mol－1
【分析】（1）物质具有的能量越低越稳定；
（2）根据化学反应中旧键的断裂吸热，新键的形成放热；
（3）根据盖斯定律求解；
【详解】（1）①已知金刚石与石墨燃烧生成相同的二氧化碳时释放的热量多，则相同量的金刚石具有的能量高于石墨所具有的能量，能量越低越稳定，石墨较稳定；
②物质越稳定，其键能越大，越难发生反应，石墨比金刚石稳定，所以石墨中的碳碳键比金刚石中的键能大；
（2）化学反应中旧键的断裂吸热，新键的形成放热，则436 kJ/mol+243 kJ/mol-431 kJ/mol2=-183kJ/mol，则热化学方程式为H2(g) ＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH = -183kJ/mol；
（3）根据盖斯定律可知，①2-②可得CH4(g)＋2H2O(g)=4H2(g)＋CO2(g) △H＝+659.8kJ/mol。
19． CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−726.5kJ/mol -93 +226.7 kJ•mol﹣1 放热 反应物总能量高于生成物总能量
【分析】(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成温度氧化物放出的热量，根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；
(2)反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；(3)可以先根据反应物和生成物书写化学方程式，根据盖斯定律计算反应的焓变，最后根据热化学方程式的书写方法来书写热化学方程式；
(4)当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热的。
【详解】(1)16gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出363.25kJ热量，32g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出726.5kJ热量，则△H=−726.5kJ/mol，则燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−726.5kJ/mol，故答案为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−726.5kJ/mol；
(2)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=945+436×3-391×6 kJ•mol﹣1=-93 kJ•mol﹣1，因此a=−93，故答案为：−93；
(3)已知：①C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g)  △H1=﹣393.5kJ•mol﹣1 ②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)     △H2=﹣571.6kJ•mol﹣1 ③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJ•mol﹣1 ，2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应热可以根据①×2+②×−③×得到，△H=2×(−393.5 kJ•mol﹣1)+(−571.6 kJ•mol﹣1)×−(−2599 kJ•mol﹣1)×=+226.7 kJ•mol﹣1，故答案为：+226.7 kJ•mol﹣1；
(4)因为△H=−273kJ/mol