1.2 反应热的计算 同步习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.2 反应热的计算 同步习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列说法错误的是（　　） A．利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 B．在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 C．如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到 D．当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的 2．在36 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s) ＋1/2O2(g) ＝ CO(g) △H ＝ －110.5 kJ/mol；CO(g) ＋1/2O2(g) ＝ CO2(g) △H ＝ －283 kJ/mol.与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（　　） A．172.5 kJ B．1149 kJ C．517.5 kJ D．283kJ 3．以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)+ 5/2O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1的说法中，正确的是（　　） A．当10NA个电子转移时，该反应放出2600 kJ的能量 B．当1NA个水分子生成且为液体时，吸收1300 kJ的能量 C．当2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量 D．当8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量 4．已知共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 H—H N—H N≡N 键能/(kJ·mol-1) 436 391 x 热化学方程式 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1 则x等于（　　） A．1130 B．946 C．691 D．316 5．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)= 2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝＋489.0 kJ·mol−1① CO(g)＋ O2(g)= CO2(g) ΔH＝−283.0 kJ·mol−1② C(石墨)＋O2(g)= CO2(g) ΔH＝−393.5 kJ·mol−1③ 则4Fe(s)＋3O2(g)= 2Fe2O3(s)的ΔH为(　　) A．＋1 164.1 kJ·mol−1 B．−1 641.0 kJ·mol−1 C．−259.7 kJ·mol−1 D．−519.4 kJ·mol−1 6．已知： ； ； ； ； 下列关于上述反应焓变的判断正确的是（　　） A．， B．， C． D． 7．已知25 ℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(石墨，s)＋O2(g)＝CO2(g)　 ΔH ＝－393.51 kJ/mol C(金刚石，s)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH ＝－395 .41 kJ/mol 据此判断，下列说法正确的是 （　　） A．由石墨制备金刚石是吸热反应；金刚石比石墨稳定 B．由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨比金刚石稳定 C．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨比金刚石的能量低 D．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨比金刚石的能量高 8．已知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，且氧气中1 mol O==O键完全断裂时吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收能量为（　　） A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 9．“世上无难事，九天可揽月”，我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应的能量变化如图所示，已知△H2=-299kJ·mol-1，则△H1(kJ·mol-1)为（　　） A．-1389 B．-1334 C．-1703 D．-1563 10．催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应1： 反应2： 恒压下，将起始的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率及和的选择性[]随温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是（　　） A． B．曲线③表示CO的选择性 C．280℃时出口处的物质的量分数比220℃时小 D．为提高生产效率，需研发转化率高和选择性高的催化剂 11．太阳能的开发与利用是能源领域的一个重要研究方向，由CO2制取C的太阳能工艺如图所示，下列有关说法正确的是（） A．分解1molFe3O4转移电子数为2NA B．根据盖斯定律可知，△H1+△H2=0 C．FeO在CO2转化为C的过程中的作用是催化剂 D．该工艺是将太阳能转化为电能 12．下列说法错误的是（　　） A．合成氨反应采取循环操作主要是为了提高化学反应速率 B． 、 ，则 C．反应 ，能自发进行的原因是 D．一定温度下，对平衡体系缩小体积，再次达到平衡时不变 13．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=−566 kJ·mol−1； Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋ O2(g) ΔH=−226 kJ·mol−1 根据以上热化学方程式和图像判断，下列说法正确的是（　　） A．CO的燃烧热为283 kJ B．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＞−452 kJ·mol−1 C．上图可表示由1 mol CO生成CO2的反应过程和能量关系 D．根据以上热化学方程式无法求算Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)的反应热 14．已知 ①H2O(g) H2O(l) ΔH1= Q1 kJ·mol-1 ②C2H5OH(g) C2H5OH(l) ΔH2=Q2 kJ·mol-1 ③C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3= Q3 kJ·mol-1。若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（　　） A．(Q1+Q2+Q3) kJ B．0.5(Q1+Q2+Q3) kJ C．(1.5Q1-0.5Q2 +0.5Q3) kJ D．(0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3) kJ 15．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知：①S(单斜，s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(单斜，s)=S(正交，s) ΔH3 下列说法正确的是（　　） A．ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1 B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C．S(单斜，s)=S(正交，s) ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定 D．S(单斜，s)=S(正交，s) ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定 16．下列说法或表达式正确的是（　　） A．0.5mol 稀 H2 SO 4与0.5mol 稀 Ba (OH )2溶液反应放出akJ热量，则中和热为- akJ/ mol B． 则热量变化关系式： △H1+△H3+△H5=-(△H2+△H4) C．△H与反应方程式中的化学计量数，物质的状态和可逆反应均有关 D．同温同压下， H2( g)+ Cl 2(g)= 2HCl (g)在光照和点燃条件下的△H不同 17．下列六个说法中，正确的有（　　） ①已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 ②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定 ③X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(g) ΔH>0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的ΔH增大 ④已知： 共价键 C—C C=C C—H H—H 键能/(kJ·mol－1) 348 610 413 436 根据上表数据可以计算出C6H6(g)＋3H2(g)→C6H12(g)的焓变 ⑤根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1 mol CO2固体时，放出的热量相等 ⑥25 ℃、101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 18．101kPa，1mol物质完全燃烧［氮元素转化为，氢元素转化为，碳元素转化为］的反应热叫做该物质的标准燃烧热，一些物质的标准燃烧热（25℃下）如表所示，下列说法正确的是（　　） 物质 化学式 氢气 ―285.8 乙烯 ―1411.0 乙醇 ―1366.8 甲烷 ―890.3 A．表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为 B．2g氢气完全燃烧生成1mol所放出的热量大于285.8kJ C．常温常压下，的反应热 D．甲烷完全燃烧时，反应物的总键能大于生成物的总键能 19．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)= K2S(s)+ N2(g)+3CO2 (g) ΔH =x kJ·mol-1 已知：碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1； S(s)+2K(s)=K2S(s) △H2=b kJ·mol-1 2K(s)+N2 (g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H3= c kJ·mol-1；则x为（　　） A．3a+b-c B．c-3a-b C．a+b-c D．c-a-b 20．(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。 已知：N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ/mol， N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0 kJ/mol， 下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是（　　） A．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g) ＋4H2O(g)ΔH＝－542.7 kJ/mol B．2N2H4(g)＋N2O4(g)= 3N2 (g)＋4H2O (g)ΔH＝－1059.3 kJ/mol C．2N2H4(g)＋N2O4(g)= 3N2 (g)＋4H2O (g)ΔH＝－1076.7 kJ/mol D．N2H4(g)＋12N2O4(g)= 3N2 (g)＋4H2O (g)ΔH＝－1076.7 kJ/mol 二、综合题 21．运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。 （1）生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ·mol-1，△S=+133.7J·mol-1·K-1，该反应在低温下　 　 (“能”或“不能”）自发进行。 （2）已知在400℃时，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的Kt= 0.5。相关化学键键能数据为 化学键 H-H N-H 键能E(kJ·mol-1) 946 436 390.8 回答下列问题：①在400℃时，2NH3(g) N2(g)+3H2(g 的K2=　 　(填数值)，△H=　 　。 ②400℃时，在1L的反应容器中进行合成氮反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol，则此时反应v正(N2)　 　v逆(N2) (填“>”“<”“=”或“不能确定”)。 ③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡　 　( 填“向左”“向右”或“不”移动；使用催化剂　 　 (填 “增大”“减小”或“不改变”反应的△H。 （3）氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。 ①其中，p1、p2和p3由太到小的顺序是　 　 ②若在250℃、p1为105Pa的条件下，反应达到平衡，此时B点N2的分压p(N2)为　 　Pa (分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。 22．环氧乙烷(，别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题： （1）(一)乙烯直接氧化法： 反应Ⅰ：(g) 反应Ⅱ： 乙烯与在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。 ①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为　 　。 ②M点后曲线下降的原因为　 　。 ③下列说法正确的有　 　(填标号)。 A．催化剂的选择性越高，其达到最高反应活性所需的温度越高 B．催化剂的催化活性与温度成正比 C．不同催化剂达到最高活性时的温度不同 （2）设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。反应Ⅰ、Ⅱ对应的随(温度的倒数)的变化如图二所示。 ①　 　0(填“>”或“＜”)。 ②在T℃的恒温、恒容密闭容器中，按体积分数充入反应混合气体：乙烯30%、氧气7%，其余混合气63%(致稳气)，发生反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)。平衡时体系压强为2000kPa，乙烯的转化率为，则T℃下反应Ⅰ的相对压力平衡常数　 　。 （3）(二)电化学合成法 科学家利用、水合成环氧乙烷，有利于实现碳中和。总反应为：，该过程在两个独立的电解槽中实现，装置如图三所示，在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷，内部结构如图四所示。 ①电解槽1中阴极的电极反应式为　 　。 ②图四虚线框中发生的反应为：、　 　、。 23．研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。 （1）肼(N2H4)与N2O4分别是火箭发射中最常用的燃料与氧化剂。已知2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 225 kJ·mol－1。几种化学键的键能数据如下： 化学键 N—H N—N N≡N O—H 键能/(kJ·mol－1) 390 190 946 460 则1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是　 　。 （2）N2O4与NO2转化的热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1。 ①将一定量的N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是　 　(填字母)。 a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) b．体系颜色不变 c．气体平均相对分子质量不变 d．气体密度不变 ②在一密闭容器中发生该反应，达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次达到平衡时，则混合气体的颜色　 　(填“变深”“变浅”或“不变”)，判断理由　 　。 ③平衡常数K可用反应体系中气体物质平衡分压表示，即K表达式中平衡浓度可用平衡分压代替，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数K的表达式　 　(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响K的因素为　 　。 （3）氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，限着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示： t/min 0 5 10 15 20 25 30 n(H2)/mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 n(NH3)/mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00 ①该温度下，若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3，其浓度均为3 mol·L－1，则此时v正　 　v逆 (填“大于”“小于”或“等于”)。 ②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系，如图1所示，表示c(N2)—t的曲线是　 　。在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)—t的曲线上相应的点为　 　。 （4）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图2所示。电池正极的电极反应式是　 　，A是　 　。 24．低碳烷烃选择氧化及脱氢反应的研究既是解决能源问题的有效途径之一，也是碳基能源催化研究的热门课题。乙烷的选择氧化生成乙醛有如下三种反应机理： 机理Ⅰ：C2H6→CH3CHO 机理Ⅱ：C2H6→CH3CH2OH→CH3CHO 机理Ⅲ：C2H6→C2H4→CH3CHO 已知下图是乙烷选择氧化生成乙醛的一种反应历程的过渡态、中间体和产物的稳定几何构型。 请回答下列问题： （1）根据图中的几何构型示意图，推测该反应历程是乙烷选择氧化生成乙醛的机理　 　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”) （2）一定条件下，几种化学键的键能如表所示 化学键 C-H O-H O=O C=O C-C 键能kJ·mol-l 413.4 426.8 497.3 750 347.7 ①反应　 　。升高温度活化分子百分数将　 　(填“增大”或“不变”或“减小”)。 ②温度下，在的刚性密闭容器中按一定比例加入和发生反应，平衡时的体积分数与的关系如图所示。图中P点的横坐标　 　；乙烷转化率最大的是　 　点(填“M”或“P”或“Q”)；若要缩短a点至Q点所用的时间，可采取的措施有　 　(答出一条即可)。 （3）反应速率与浓度之间存在如下关系：，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。时在的刚性密闭容器中，通入和发生反应，保持温度不变，平衡时的体积分数为，则此温度下的转化率为　 　；　 　(用k逆表示)；当温度升高时，k正增大b倍，k逆增大d倍，则b　 　d(填“>”或“=”或“<”)。 25．回答下列问题 （1）已知 1g 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放 56kJ 的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式　 　。 （2） 增大压强，平衡　 　 填(“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，颜色　 　 (填“变深”“变浅”或“不变”)。 （3）工业制备纯硅的反应为，若将生成的HCl 通入 100mL1mol·L-1 的 NaOH 溶液中恰好完全反应，则此制备纯硅反应过程中的热效应是　 　 kJ。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A． 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 ，A不符合题意； B．物质的焓值与所处的温度、压强、状态等因素有关， 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 ，B不符合题意； C．盖斯定律可知， 如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到 ，C不符合题意； D．反应无论经历怎样的过程，始态与终态相同，焓变也不变，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A． 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 ； B．物质的焓值与所处的温度、压强、状态等因素有关， 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 ； C．一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减得到，反应的焓变也是相加减得到 ； D．反应无论经历怎样的过程，始态与终态相同，焓变也不变。 2．【答案】D 【解析】【解答】36g碳的物质的量为 =3mol，所以CO的物质的量为3mol× =1mol，由于CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol可知1molCO燃烧放出的热量为283kJ，即36g碳不完全燃烧生成1molCO损失的热量为283kJ， 故答案为：D。 【分析】根据生成一氧化碳的物质的量计算一氧化碳完全燃烧放出的热量，即可得到热量的损失数值。 3．【答案】D 【解析】【解答】A、当10NA个电子转移时，有1molC2H2分子参加反应，根据方程可知放出1300KJ的能量，A不符合题意； B、该反应为放热反应，反应时不是吸收能量，而是放出能量，B不符合题意； C、当2NA个碳氧共用电子对生成时，有1/2mol二氧化碳分子生成，根据方程可知放出650KJ的能量，C不符合题意； D、当8NA个碳氧共用电子对生成时，有2mol二氧化碳分子生成，根据方程可知放出1300KJ的能量，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.当10NA个电子转移时，有1molC2H2分子参加反应，据此计算反应热； B.该反应为放热反应，不会吸收能量； C.当2NA个碳氧共用电子对生成时，有0.5mol二氧化碳分子生成，据此计算反应热； D.当8NA个碳氧共用电子对生成时，有2mol二氧化碳分子生成，据此计算反应热； 4．【答案】B 【解析】【解答】已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1，该反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则E(N≡N)+3×436 kJ·mol-1-6×391 kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1；解得E(N≡N)=946 kJ·mol-1； 故答案为：B。 【分析】根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能计算。 5．【答案】B 【解析】【解答】根据盖斯定律，将③×6−①×2−②×6得：4Fe(s)＋3O2(g)= 2Fe2O3(s)，则ΔH＝−393.5 kJ·mol−1×6−489.0 kJ·mol−1×2＋283.0 kJ·mol−1×6＝−1 641.0 kJ·mol−1。 故答案为：B 【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。 6．【答案】C 【解析】【解答】A.C、CO与O2的反应均为燃烧反应，燃烧反应都属于放热反应，因此ΔH1<0，ΔH2<0，A不符合题意； B.反应②C与CO2的反应为吸热反应，ΔH2>0反应④Fe在O2中燃烧的反应为放热反应，ΔH4<0，B不符合题意； C.根据盖斯定律可得，反应①的反应热ΔH1=ΔH2＋ΔH3，C符合题意； D.根据盖斯定可得，反应③的反应热ΔH3=(ΔH4＋2ΔH5)，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A、燃烧反应均为放热反应； B、反应②为吸热反应，反应④为放热反应； C、根据盖斯定律分析； D、根据盖斯定律分析； 7．【答案】B 【解析】【解答】由石墨、金刚石燃烧的热化学方程式①C(石墨，s)＋O2(g)＝CO2(g)　 ΔH ＝－393.51 kJ/mol；②C(金刚石，s)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH ＝－395 .41 kJ/mol，利用盖斯定律将①-②可得：C(石墨)=C(金刚石) △H=+1.9kJ•mol-1，则由石墨制备金刚石是吸热反应，石墨的能量低于金刚石，所以石墨比金刚石更高稳定， 故答案为：B。 【分析】本题考查热化学方程式的书写及应用，题目难度不大，注意反应的热效应与物质能量的关系。 8．【答案】C 【解析】【解答】设1 mol H—H键断裂时吸收能量为x kJ。2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2 mol H—H键、1 mol O=O键，吸收的能量为(2x＋496)kJ；生成2 mol H2O形成4 mol H—O键，放出的能量为4×463kJ＝1 852 kJ，依据能量守恒定律放出能量484 kJ＝1 852 kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。 故答案为：C 【分析】化学反应放出的热量=新健生成的热量-就见断裂吸收的能量 9．【答案】C 【解析】【解答】由盖斯定律可知，△H1=2△H 2+△H 3-△H 4=2×(-299kJ/mol)+(-1018kJ/mol)-(+87kJ/mol)= -1703kJ/mol， 故答案为：C。 【分析】根据盖斯定律计算。 10．【答案】B 【解析】【解答】A、根据盖斯定律，将反应1-反应2可得 ，故A正确； B、根据选择性的计算公式可知，CO的选择性+ 的选择性=1，则曲线②表示CO的选择性，故B错误； C、升高温度，反应1的平衡逆向移动，且220℃时的选择性大于280℃时，则280℃时出口处的的物质的量分数比220℃时小，故C正确； D、催化剂能提高反应速率，因此为提高生产效率，需研发转化率高和选择性高的催化剂，故D正确； 故答案为：B。 【分析】A、根据盖斯定律分析； B、曲线②是CO的选择性； C、升温反应2的平衡正向移动； D、催化剂能提高反应速率。 11．【答案】A 【解析】【解答】A.Fe3O4分解生成FeO，Fe元素从+3价降低到+2价，1molFe3O4中含有1mol二价铁和2mol三价铁，所以转移电子数为2NA，故A符合题意； B.Fe3O4分解生成FeO，FeO与CO2反应生成Fe3O4，两个反应的生成物和反应物不同，所以反应放出或吸收的热量不同，则△H1+△H2≠0，故B不符合题意； C.FeO在CO2转化为C的过程中Fe元素的化合价升高，则FeO失电子作还原剂，故C不符合题意； D.该工艺是将太阳能转化为化学能，故D不符合题意。 【分析】盖斯定律指的是化学反应与反应的途径无关，而与反应的初始和结束状态有关。 12．【答案】A 13．【答案】B 【解析】【解答】A. 燃烧热的单位为kJ/mol ，所以CO的燃烧热为283 kJ/mol，故A不符合题意； B. CO2由固态到气态需吸收能量，所以反应2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH＞-452 kJ/mol，故B符合题意； C. 由题中信息可知，图中表示的是由2 mol CO生成2mol CO2的反应过程和能量关系，故C不符合题意； D. 根据盖斯定律，将题干中的第一个热化学方程式中的反应热除以2再加上第二个热化学方程式中的反应热，即可求出Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)的反应热，故D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】根据热化学方程式的含义及盖斯定律计算反应热，从图像中坐标轴的含义分析图像表达的意思。 14．【答案】C 【解析】【解答】由①H2O（g）═H2O（l）△H1=Q1kJ/mol；②C2H5OH（g）═C2H5OH（l）△H2=Q2 kJ•mol-1；③C2H5OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H3=Q3 kJ•mol-1；结合盖斯定律可知，③-②+①×3得到C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l），其△H=（Q3-Q2+3Q1 ），若使23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为23g/(46g/mol)×（Q3-Q2+3Q1 ）=1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3； 故答案为：C。 【分析】根据题意，结合盖斯定律可得1mol酒精燃烧的放出的热量，根据公式n=m/M，可以求出23g酒精的物质的量为0.5mol，进而求出其燃烧放出的热量。 15．【答案】C 【解析】【解答】A．由盖斯定律可知，反应①-②=③，所以△H3=(-297.16kJ•mol-1)-(-296.83kJ•mol-1)=-0.33kJ/mol，故A不符合题意； B．S(单斜，s)═S(正交，s)△H3=-0.33kJ/mol，反应放热，故B不符合题意； C．根据S(单斜，s)═S(正交，s)△H3=-0.33kJ/mol，单斜硫的能量比正交硫的能量高，正交硫比单斜硫稳定，故C符合题意； D．根据S(单斜，s)═S(正交，s)△H3=-0.33kJ/mol，单斜硫的能量比正交硫的能量高，正交硫比单斜硫稳定，故D不符合题意； 故答案为C。 【分析】（1）当时，化学反应吸收热量；当时，化学反应放出热量； （2）注意：物质的能量越低越稳定。 16．【答案】B 【解析】【解答】A.H2SO4与Ba(OH)2反应的过程中生成BaSO4沉淀，因此该反应的反应热不是中和热，A不符合题意； B.根据盖斯定律可得，△H1+△H3+△H5=-(△H2+△H4)，B符合题意； C.反应热ΔH与反应方程式中的化学计量数、物质的状态有关，与反应是否可逆无关，C不符合题意； D.由于反应热ΔH与物质所具有的能量的相对大小有关，与反应条件无关，因此同温同压下，同一个反应，在不同条件下进行，其反应热不变，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A.中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O(l)释放的能量； B.根据盖斯定律分析； C.ΔH是指物质完全反应放出的热量，与反应是否可逆无关； D.反应热ΔH与物质所具有的能量的相对大小有关，与反应条件无关； 17．【答案】A 【解析】【解答】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧生成液态水，由热化学方程式可知，氢气的燃烧热＜-241.8kJ•mol-1，①不符合题意； ②单质A转化为单质B是一个吸热过程，则B的能量比A的高，能量越高越不稳定，②不符合题意； ③一定条件下，反应热与平衡移动无关，与化学计量数与物质的状态有关，③不符合题意； ④反应热=反应物总键能-生成物总键能，由于苯环中不存在碳碳双键，不能计算反应热，④不符合题意； ⑤金刚石与石墨的结构不同，能量不相同，在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量不相等，⑤不符合题意； ⑥碳的燃烧热指：25℃，101kPa时，1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量，⑥符合题意。 故答案为：A 【分析】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的热量，各物质需要最后生成C-CO2，H-H2O（液态），N-N2； ②物质能量越低越稳定； ③反应热是指在完全转化时反应放出或者吸收的热量； ④苯环中不存在碳碳双键，是一种介于单键和双键的特殊的化学键； ⑤金刚石与石墨具有不同能量，但是两者生成相同的产物，所以放出能量不同； ⑥熟记燃烧热定义； 18．【答案】C 【解析】【解答】A. 表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为 ，故A不符合题意； B. 液态水到气态水需要吸收热量，因此2g(1mol)氢气完全燃烧生成1mol所放出的热量小于285.8kJ ，故B不符合题意； C.①，②，②-① 即可得到 反应热 ，故C符合题意； D. 甲烷完全燃烧时放出热量，反应物的总键能＜于生成物的总键能，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A.根据给出的数据即可写出热化学方程式； B.根据液态水到气态水释放热量判断； C.根据写出乙醇和乙烯反应的热化学方程式利用盖斯定律即可计算； D.焓变=反应物键能-生成物键能判断。 19．【答案】A 【解析】【解答】碳的燃烧热△H1=a kJ•mol-1，其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=a kJ•mol-1① S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=b kJ•mol-1② 2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=c kJ•mol-1③ 将方程式3①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则△H=x kJ•mol-1=(3a+b-c)kJ•mol-1，所以x=3a+b-c， 故答案为A。 【分析】由信息C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=a kJ•mol-1① S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=b kJ•mol-1② 2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=c kJ•mol-1③ 结合盖斯定律可知，3①+②-③得 S(s)+2KNO3(s)+3C(s)= K2S(s)+ N2(g)+3CO2 (g) ，以此来解答。 20．【答案】C 【解析】【解答】肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气，①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=+8.7kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.0kJ/mol，根据盖斯定律，将方程式②×2-①得肼和N2O4 反应的热化学方程式：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1076.7 kJ/mol， 故答案为：C。 【分析】根据盖斯定律，①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=+8.7kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.0kJ/mol，将方程式②×2-①得肼和N2H4反应的热化学方程式。 21．【答案】（1）不能 （2）2；+90.8；=；向左；不改变 （3）p1>p2>p3；8.3×103 【解析】【解答】（1）该反应中，△H、△S均大于0，则低温下，△G=△H-T△S＞0，所以该反应在低温下不能自发进行。 （2）①由分析可知， 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) 的K2==2，△H=390.8×6kJ·mol-1-（946+3×436）kJ·mol-1=+90.8 kJ·mol-1。 ②根据题干信息可知，此时该反应的浓度熵Qc===0.5=K1，说明反应达到化学平衡，则正逆反应速率相等，所以v正(N2)=v逆(N2)。 ③在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，会使容器体积增大，则各物质的浓度减小，由于反应前后气体分子数减小，则反应物浓度减小的程度更大，利于平衡逆向移动；催化剂不影响反应的△H。 （3）①合成氨的反应前后，气体分子数减小，相同温度下，加压利于平衡向正方向移动，则氨的体积分数增大，所以压强越大，氨的体积分数越大，即p1>p2>p3。 ②假设反应中消耗n(N2)=x，可列出化学平衡三段式如下： 　 N2 (g) ＋ 3 H2(g) 2NH3(g) 起始（mol） 0.1 0.3 0 转化（mol） x 3x 2x 平衡（mol） 0.1-x 0.3-3x 2x 根据平衡时氨的体积分数为66.7%可知，，解得x=0.08mol，s所以N2的物质的量分数为=， B点N2的分压p(N2)为× 105Pa8.3×103 Pa 。 【分析】（1）反应自发进行的条件是△G=△H-T△S＜0。 （2）①平衡常数为生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比。△H=反应物总键能-生成物总键能。 ②通过比较浓度熵Qc与平衡常数K判断反应是否达到化学平衡，若Qc=K，说明反应达到平衡。 ③在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入惰性气体，各物质的浓度减小，结合平衡移动原理进行分析。催化剂不影响反应的△H。 （3）①相同温度下，加压利于平衡向体积分数减小的方向移动。 ②根据化学平衡三段式进行分析。 22．【答案】（1）选用催化剂a，温度220℃；温度升高，催化剂活性减弱；发生反应Ⅱ，使选择性下降；C （2）＜； （3）； 【解析】【解答】(1)①在较低温度下催化剂a体现了较高的催化活性和生成EO的选择性，能耗低，极值对应温度220℃；②M点后随着温度升高，催化剂的活性减弱，发生反应II，生成EO的选择性也随之降低；③A．催化剂选择性高低变化和最高反应活性也要在一定温度范围内变化与维持，A项不正确；B．温度过高会使催化剂失活，所以催化活性并不与温度成正比，B项不正确；C．由图可知不同催化剂达到最高活性时的温度不同，C项正确，故 故答案为：C。 (2)①由图像可知自左向右随着温度T降低，反应II对应的值逐渐减小，即逐渐增大，说明平衡向正反应放热方向移动，所以反应II正反应是放热反应，＜0；②设混合气体总体积为100，列反应I三段式如图 (3)①电解槽I中阴极区CO2得电子被还原为C2H4，电极反应式为：；②在碱性条件下脱去HCl，虚线框内的反应式为。 【分析】（1）①在较低温度下催化剂a体现了较高的催化活性和生成EO的选择性，能耗低，极值对应温度220℃； ②M点后随着温度升高，催化剂的活性减弱； ③温度会影响催化剂的活性； （2）①温度降低，反应II对应的值逐渐减小，即逐渐增大，说明平衡正向移动； ②列出反应的三段式计算； （3）①电解槽Ⅰ中阴极区CO2得电子被还原为C2H4； ②HOCH2CH2Cl在碱性条件下脱去HCl。 23．【答案】（1）1793 kJ （2）bc；变深；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增大，气体颜色加深；K＝p总·x2(NO2)/x(N2O4)；温度 （3）大于；乙；B （4）N2＋8H＋＋6e－=2NH4+；氯化铵(或NH4Cl) 【解析】【解答】(1)N2O4(l)完全分解成相应的原子需要断裂分子中所有的化学键，故需要的总能量就等于其中化学键的总键能，设1 mol N2O4(l)的总键能为E，则ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(8×390 kJ·mol-1+2×190 kJ·mol-1+E)-(3×946 kJ·mol-1+8×460 kJ·mol-1)=-1 225 kJ·mol-1，则E=1793 kJ·mol-1，即1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是1793 kJ， 综上所述，本题答案是：1793 kJ 。 (2)①a．达到化学平衡的条件是正逆反应速率相等，即v（正）(N2O4)/ v（逆）(NO2)=1/2，得2v正(N2O4)=v逆(NO2)，a不符合题意； b．N2O4为无色，NO2为红棕色，若颜色不变，说明c(NO2)及c(N2O4)不变，即各物质的浓度不变，b符合题意； c． ，均是气体，m(气)不变，但在反应过程中气体的总物质的量发生变化，其平均相对分子质量也在变化，若气体平均相对分子质量不变，说明n(气)不变，则各物质的物质的量浓度不变，达到化学平衡状态，c符合题意； d．气体的质量不变，容器体积不变，在反应过程中，密度始终不变，所以气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，d不符合题意； 故答案为：bc ②该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，c(NO2)增大，颜色加深。 综上所述，本题答案是：变深；正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增大，气体颜色加深。 ③根据K= 表达式，将c(NO2)、c(N2O4)换成p(NO2)、p(N2O4)，平衡常数表达式为：K＝p总·x2(NO2)/x(N2O4)；影响平衡常数的因素只有温度。 综上所述，本题答案是：K＝p总·x2(NO2)/x(N2O4)；温度。 （3）①该温度下，25 min时反应处于平衡状态，平衡时c(N2)=1 mol·L-1、c(H2)=3 mol·L-1、c(NH3)=2 mol·L-1，则K= c2(NH3)/c3(H2)c(N2)，代入数值计算结果为：K=4/27 L2·mol-2；在该温度下，若向同容积的另一容器中投入N2、H2和NH3，其浓度均为3 mol·L-1，则Qc= c2(NH3)/c3(H2)c(N2)，代入数值计算结果为：Qc=1/9L2·mol-2<K，反应正向进行，故v正大于v逆。 综上所述，本题答案是：大于。 ②氮气是反应物，不断被消耗，根据图表可知，氢气的消耗量是氮气的3倍，甲为氢气的浓度变化曲线，因此表示c(N2)—t的曲线是乙。起始充入4 mol N2和12 mol H2，相当于将充入2.00 mol N2和6.00 mol H2的两个容器“压缩”为一个容器，假设平衡不移动，则平衡时c(H2)=6 mol·L-1，而“压缩”后压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，故平衡时3 mol·L-1<c(H2)<6 mol·L-1，且达到平衡的时间缩短，故对应的点为B。 综上所述，本题答案是：乙，B。 （4）酸性环境下，氮气在正极上发生还原反应生成铵根离子，电极反应为：N2＋8H＋＋6e－=2NH4+ ，A是氯化铵(或NH4Cl)。 综上所述，本题答案是：N2＋8H＋＋6e－=2NH4+ ；氯化铵(或NH4Cl)。 【分析】（1）根据公式“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”进行计算； （2）①a、结合反应速率之比等于化学计量系数之比分析； b、体系颜色不变，反应达到平衡状态； c、根据公式，结合反应的化学方程式分析反应过程中混合气体的相对分子质量是否变化； d、根据公式，结合反应的化学方程式分析反应过程中混合气体的密度是否发生变化； ②结合温度对反应速率和平衡移动的影响分析； ③根据平衡常数的表达式书写；平衡常数只与温度有关； （3）①根据体系内浓度与平衡常数的大小分析； ②N2是反应物，结合反应过程中消耗的量的比值确定曲线图；根据平衡移动分析； （4）N2在正极上发生得电子的还原反应，生成NH4+，据此写出电极反应式；结合溶液中离子的移动方向，确定物质A的成分； 24．【答案】（1）Ⅱ （2）-279.5；增大；1；M；增大压强 （3）60%；；< 【解析】【解答】（1）根据图示中的几何构型即可得到 该反应历程是乙烷选择氧化生成乙醛的机理 II； （2）①根据焓变=反应物键能-生成物键能=（6×413.4+347.3+497.3-3×413.4-347.7-413.4-750-2×426.8）= -279.5，升高温度活化分子百分数增大； ②根据投料比等于系数之比时，平衡体系中的生成物的分数最大，因此p点坐标X2=1，增大氧气浓度，乙烷的转化率增大，因此最大的是M， 若要缩短a点至Q点所用的时间 增大反应速率，可增大压强； （3）时在的刚性密闭容器中，通入和发生反应，保持温度不变，平衡时的体积分数为， 起始（mol） 2 4 　 　 转化（mol） x x x x 平衡（mol） 2-x 4-x x x x/6=0.2，x=1.2mol，乙烷的转化率为1.2/2×100%=60%，平衡时正逆速率相等，因此，即可得到，即可得到，温度升高，平衡逆向移动，V正＜V逆，因此b＜d； 【分析】（1）根据几何构型即可判断出反应机理； （2）①根据焓变=反应物键能-生成物键能计算即可，升高温度百分数增大； ②根据投料比等于化学计量系数即可得到生成物含量最大，氧气含量越高，乙烷转化率越大，缩短时间极增大速率可增大压强； （3）根据给出数据利用三段式计算出平衡时的物质的量浓度即可计算出转化率和K正与K逆关系，温度升高，平衡逆反应移动，因此判断增大倍数。 25．【答案】（1）CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－896kJ/mol （2）正向移动；变深 （3）6.01 【解析】【解答】（1） 已知 1g 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放 56kJ 的热量 ，即可计算出1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放 56kJ ×16=896KJ的热量，因此甲烷的燃烧热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－896kJ/mol ； （2） 增大压强，浓度变大， 平衡正向移动，导致颜色变浅，但是比原来要深； （3）根据NaOH+HCl=NaCl+H2O，结合 通入 100mL1mol·L-1 的 NaOH 溶液中恰好完全反应，即可计算出氯化氢的物质的量为0.1mol，因此热效应为240.4×0.1/4=6.01KJ； 【分析】（1）根据计算出1mol甲烷完全燃烧释放的能量即可写出热化学方程式； （2）根据增大压强，平衡正向移动，浓度增大，颜色变深，平衡正向移动，但颜色加深； （3）根据氢氧化钠与盐酸反应计算出氯化氢的物质的量，利用热化学方程式即可计算热效应。 学科网（北京）股份有限公司 $$