2025届化学高考一轮复习专项训练 化学反应的热效应

《化学反应的热效应》 一、选择题 1．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是（　　） A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了C―C键 D．该催化剂可有效提高该反应的限度 2．在某温度下，同时发生反应和。已知反应生成或的能量如图所示，下列说法正确的是（　　） A．比稳定 B．在该温度下，反应刚开始时，产物以B为主；反应足够长时间，产物以C为主 C．反应的活化能为 D．反应的且 3．已知：呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如图，下结论和解释正确的是（　　） A．等物质的量的和中σ键之比为3：2 B．由实验①可知正反应为放热反应 C．由实验③可知配离子的稳定性： D．实验②是由于增大，导致平衡逆向移动 4．在一定条件下CO2催化加氢生成CH3OH，主要发生三个竞争反应： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ/mol 反应Ⅱ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-165.0kJ/mol 反应Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH3=-122.7kJ/mol 为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol B．其他条件不变，增大H2用量，反应Ⅰ速率增大，平衡常数增大 C．一定温度下，当容器中的气体压强不再改变时，体系达到平衡 D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低 5．丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，下图是某催化剂催化该过程的能量变化，*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是（　　） A．1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和 B．在该条件下，所得丙烯中不含其它有机物 C．该过程中发生了碳碳键的断裂与形成 D．相同条件下在该催化剂表面，比脱氢更困难 6．下列关于热化学反应的描述正确的是（　　） A． ，则含1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出热量为57.3kJ B．甲烷的燃烧热，则 C．500℃、30MPa下， ，将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ D．同温同压下，在光照或点燃条件下的的数值相同 7．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，使反应：SO2(g)+NO2(g) ⇌ SO3(g)+NO(g)在一定条件下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是（　　） A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点小于b点 C．△t1=△t2时，SO2的转化率：a~b段大于b~c段 D．反应物的总能量高于生成物的总能量 8．某温度时，反应 kJ·mol．在2L恒容密闭容器中进行反应，X和Z的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第 min时，该反应达到平衡状态 B．5 min内，反应放出的热量为1.6Q kJ C．2 min内，X的平均反应速率为0.5 mol⋅L⋅min D．第5 min后，X的生成速率与Y的生成速率相等且保持不变 9．由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： ； 。 下列说法正确的是（　　） A． B．反应（2）为吸热反应 C． kJmol D．相同条件下，比稳定 10．利用缺铁氧化物可实现的综合利用，构建低碳环保社会，下列说法错误的是（　　） A．过程I发生反应的化学方程式为 B．过程Ⅱ实现了光能向化学能的转换 C．整个过程中是催化剂 D．总反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 二、多选题 11．常温下1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示，结合表中信息下列说法不正确的是（　　） 共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I E(kJ/mol) 436 157 568 432 298 A．表中最稳定的共价键是H-F B．1mol H2(g)与1 mol F2(g)生成2 mol HF(g)放出25 kJ的能量 C．432kJ/mol> E(H-Br)> 298kJ/mol D．1mol H2(g)分解成2 mol H(g)需放出436 kJ的能量 12．已知：由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；有关物质的如图所示，下列有关判断不正确的是（　　） A．的摩尔生成焓 B．相同状况下，比稳定 C．依据上表所给数据，可求得的燃烧热 D．与充分反应，放出的热量 13．下列说法正确的是（　　） A．当生成2mol时放出92.4kJ热量，将0.5mol和足量在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ B．反应放热，则白磷比红磷稳定 C．反应放热，则相同条件下，1mol和1mol断键吸收的总能量小于生成2mol成键释放的总能量 D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为，1mol氢分子的能量为，则 14．合成氨对解决粮食问题贡献巨大，反应如下：。该反应的能量变化及微观历程的示意图如图所示表示物质吸附在催化剂表面的形态)。下列说法错误的是（　　） A．在催化剂表面只存在的断裂，不存在的形成 B．图2中②③的过程吸收能量 C．③④的过程可表示为： D．其他条件相同，使用催化剂可以减少合成氨反应放出的热量 15．我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种新型“全氢电池”，能量效率可达80%。下列说法错误的是（　　） A．该装置将化学能转化为电能 B．离子交换膜允许H+和OH-通过 C．吸附层A为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+ D．H2可循环使用，基本不需要补充 16．常温下，和溶于水及受热分解的能量变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A．受热分解是放热反应 B． C．常温下，溶于水的热化学方程式为： D．将溶于水会使溶液温度升高 三、非选择题 17．Ⅰ、任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可转化为热能、电能等不同形式的能量。 （1）H2可用于工业合成氨气，已知拆开1molH—H、1molN≡N分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成1molN-H会放出能量391kJ，则在反应N2+3H22NH3中，每生成2molNH3放出热量　 　kJ。 （2）电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。 ①正极的电极反应式为　 　。 ②若11.2L(标准状况)SO2参与反应，则迁移H+的物质的量为　 　。 （3）Ⅱ、已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 从反应开始到12s时，用A的浓度变化表示的反应速率为　 　。 （4）经测定，前4s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1，则该反应的化学方程式为　 　。 （5）在密闭容器里，通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是____(填字母)。 A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器容积 D．减小容器容积 （6）反应达到平衡时，B的转化率是　 　。 （7）能说明此反应在恒温恒容的密闭容器中达到平衡状态的是　 　。 ①单位时间内生成amolA的同时生成bmolB ②单位时间内生成amolA的同时生成cmolC ③用A、B、C表示的反应速率之比为a：b：c ④混合气体的密度不再改变 ⑤气体B的体积分数不变 ⑥混合气体的质量不再改变 18．CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源。 I．CO2合成甲醇(CH3OH) 该反应包括下列两步： 反应ICO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol （1）由CO与H2合成CH3OH(g)的热化学方程式为　 　。 （2）在一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，控制条件仅发生反应Ⅱ，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示： ①0~3min内，用H2(g)表示的化学反应速率v(H2)=　 　。 ②在平衡后，再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g)则平衡向　 　移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。 （3）在光电催化下CO2可以合成甲醇，原理如图所示。阴极的电极反应式为　 　。 （4）II．CO2合成二甲醚(CH3OCH3) 控制反应条件，同时发生反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ，可以合成二甲醚(CH3OCH3)。 反应Ⅲ2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol 在压强30MPa、=4时，CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性随温度变化情况如图所示(X的选择性=) 图中，代表CH3OCH3选择性的是曲线　 　(填“A”、“B”或“C”)。 （5）当温度超过290℃，曲线B随温度升高而增大的原因是　 　。 19．二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。金刚石和石墨燃烧，氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 （1）通常状况下，金刚石和石墨中　 　（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热ΔH为　 　kJ·mol-1。 （2）一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量CO2和CH4，发生反应： 上述反应的熵变ΔS　 　0（填“>”、“<”或“=”），　 　条件下能够自发进行（填“低温”、“高温”或“任意温度”）。 （3）下列说法正确的是____。 A．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．升高温度，加快反应速率，CO2的转化率降低 C．增大CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 D．平衡时CO2、CH4的体积分数一定相等 （4）下列说法不正确的是____。 A．再充入少量CO2，单位体积内反应物活化分子总数增多，反应速率加快 B．升高温度，反应活化分子百分数增多，反应速率加快 C．充入惰性气体，压强增大，反应速率加快 D．加入催化剂，降低活化能，活化分子百分数增多，反应速率加快 （5）新的研究表明，利用太阳能可以将CO2分解制取炭黑，其原理如下图所示。该过程中　 　能（填能量形式，下同）转化为　 　能，在整个过程中，FeO的作用是　 　。 已知： ① ② （6）则过程2的热化学方程式为　 　。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A、生成CH3COOH的总反应式为CH4＋CO2→CH3COOH，因此原子利用率为100%，A选项正确。 B、CH4→CH3COOH的过程中，CH4中C－H键断裂，形成CH3COOH，B选项正确。 C、①→②的过程中反应生成了C－C键。同时反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，C选项正确。 D、使用催化剂可改变反应速率，但不改变反应限度，D选项错误。 故答案为：D 【分析】A、根据反应的化学方程式分析。 B、反应过程中CH4中C－H断裂。 C、由①②的结构分析。 D、催化剂可以改变反应速率，但不改变反应限度。 2．【答案】B 【解析】【解答】A、由图可知，B的能量比C高，则 比 稳定，故A错误； B、 在该温度下，反应生成B的活化能比生成C的活化能低，所以反应刚开始时，产物以B为主；C比B更稳定，所以反应足够长时间，产物以C为主，故B正确； C、由图可知， 反应A（g）B（g）的活化能为E1，故C错误； D、反应A（g）C（g）为放热反应，即ΔH＜0，但ΔS不为0，故D错误； 故答案为：B。 【分析】A、物质的能量越低越稳定； B、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤； CD、结合图示分析。 3．【答案】D 【解析】【解答】A.1个[Co(H2O)6]2+中有18个σ键，1个 [CoCl4]2-中有4个σ键，等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键之比为9：2，故A不符合题意； B．升高温度，平衡向吸热方向移动，由实验①可知，降低温度，[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O平衡逆向移动，所以正反应为吸热反应，故B不符合题意； C．实验③加入ZnCl2固体，溶液变为粉红色，可知Zn2+与Cl-结合为[ZnCl4]2-，使Cl-浓度降低，[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O逆向移动，所以配离子的稳定性：[ZnCl4]2-＞[CoCl4]2-，故C不符合题意； D．[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O反应，[Co(H2O)6]2+、Cl-的系数和大于[CoCl4]2-的系数，加水稀释，浓度熵大于平衡常数，平衡逆向移动，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据1个[Co(H2O)6]2+中有18个σ键，1个 [CoCl4]2-中有4个σ键，即可判断； B.升高温度，平衡向吸热方向移动，由实验①可知，降低温度，[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O平衡逆向移动即可判断； C.Zn2+与Cl-结合为[ZnCl4]2-，使Cl-浓度降低，[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O逆向移动，即可判断其稳定性； D.[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O反应，[Co(H2O)6]2+、Cl-的系数和大于[CoCl4]2-的系数，加水稀释，浓度熵大于平衡常数，平衡逆向移动。 4．【答案】B 【解析】【解答】A．根据盖斯定律可知，该反应可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，该反应 ΔH== -49.5kJ/mol +165.0kJ/mol= +115.5kJ/mol ，热化学方程式表示为： CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol ，故A不符合题意； B．平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，因此增大H2用量，平衡常数不变，故B符合题意； C．由反应可知，三个反应前后均有气体分子数的变化，则反应过程中压强发生变化，当压强不变时反应达到平衡状态，故C符合题意； D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，结合反应特征可知升温使平衡逆向移动，导致产物的量减少；也可能是在高温条件下催化剂失去活性，使得对产物的选择性迅速下降导致产物的量降低，故D符合题意； 故答案为：B 【分析】A.根据盖斯定律写出热化学方程式，计算出焓变； B.增大氢气的量，反应速率增大，但是常数不变； C.三个反应系数均不等，压强不变可说明其平衡； D.温度过高平衡逆向移动，或者是催化剂活性降低。 5．【答案】A 【解析】【解答】A.丙烷脱氢生成丙烯和氢气的反应，为吸热反应，1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和，故A符合题意； B.由图可知，丙烯还可继续脱氢，含有其他有机物，故B不符合题意； C.发生了碳碳双键的形成，没有断裂，故C不符合题意； D.活化能高，脱氢更困难，则脱氢更困难，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】根据图示可知，丙烷脱氢生成丙烯和氢气的反应，为吸热反应，生成丙烯后还可继续脱氢，含有其他有机物， 该过程中发生了碳碳键的形成，脱氢的活化能比的低，脱氢更困难。 6．【答案】D 【解析】【解答】A、CH3COOH是弱酸，弱酸的电离过程吸收热量。因此1molCH3COOH与1molNaOH反应，放出的热量小于57.3kJ，A不符合题意。 B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成指定产物时放出的热量。H元素的指定产物为H2O(l)。H2O(l)转化为H2O(g)的过程中需要吸收热量，使得反应过程中放出的热量减小，ΔH＞－890.3kJ·mol－1，B不符合题意。 C、N2与H2的反应为可逆反应，因此1.5molH2和过量的N2反应时，1.5molN2未能完全反应，使得放出的热量小于46.2kJ，C不符合题意。 D、反应热只与反应物和生成物的状态有关，与反应条件无关。因此在光照条件或点燃条件下，反应热ΔH的数值相同，D符合题意。 故答案为：D 【分析】A、CH3COOH为弱酸，其电离过程需要吸收热量。 B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成指定产物时放出的热量。 C、H2与N2的反应为可逆反应。 D、反应热只与反应物和生成物的状态有关，与反应条件无关。 7．【答案】D 【解析】【解答】A、c点时v正达到最大值，但无法体现正逆反应速率相等，因此不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意。 B、a→b的过程中，反应正向进行，反应物的浓度逐渐减小。因此反应物浓度：a点＞b点，B不符合题意。 C、bc段v正大于ab段v正，则相同时间内，bc段参与反应的n(SO2)更多，因此bc段SO2的转化率更大，C不符合题意。 D、反应在绝热恒容密闭容器中进行，反应过程中反应物浓度逐渐减小，但v正逐渐增大，说明反应过程中温度升高。因此该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，D符合题意。 故答案为：D 【分析】A、c点反应正向进行。 B、a→b的过程中反应正向进行，反应物浓度减小。 C、bc段反应速率快，相同时间内参与反应的n(SO2)更多。 D、反应过程中v正逐渐增大，说明反应过程中温度升高，该反应为放热反应。 8．【答案】B 【解析】【解答】A．第5min时，X的物质的量浓度不再变化，该反应达到平衡状态， min时 X的物质的量浓度仍在变化，该反应未达到平衡状态，故A不符合题意； B.5min内参加反应的X为2L×（0.9mol/L-0.1mol/L）=1.6mol，结合热化学方程式可以知道1molX反应放热为QkJ，则反应放出的热量为1.6QkJ，故B符合题意； C．由图可以知道，2min内，X的浓度变化量为0.9mol/L-0.4mol/L=0.5mol/L，则X的平均反应速率为 mol⋅L−1⋅min−1=0.25 mol⋅L−1⋅min−1 ，故C不符合题意； D．第5min后，反应达到平衡状态，Y与X的化学计量数之比为4：1，则Y的生成速率的4倍与X的生成速率相等且保持不变，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A.根据tmin后浓度继续变化，不能说明其平衡； B.根据5min浓度变化量结合方程式计量系数比即可计算出释放热量； C.根据2min内浓度变化量即可计算出速率； D.根据速率比等于化学计量系数之比。 9．【答案】A 【解析】【解答】A．根据题图可知， =-29.1KJ/mol， =-23.9KJ/mol，则， ，故A符合题意； B．反应(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，故B不符合题意； C．根据盖斯定律，由反应(2)-反应(1)可得反应 ，则 kJmol−1 ，故C不符合题意； D．由图中信息可知，C2H4(g)和2H2O(g)的总能量小于CH3OCH3(g)和H2O(g)的能量，故在相同条件下，C2H4(g)所具有的总能量比较小，其比CH3OCH3(g)稳定，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A.根据给出的能量图即可找出 =-29.1KJ/mol， =-23.9KJ/mol，判断大小； B.根据反应物能量物和生成物能量高低判断； C.根据盖斯定律即可写出热化学方程式； D.根据 ，则 kJmol−1即可判断。 10．【答案】C 【解析】【解答】A、过程ⅠFe0.9O与CO2反应生成Fe3O4和C，该反应的化学方程式为10Fe0.9O＋CO2=3Fe3O4＋C，A选项正确。 B、过程Ⅱ在太阳能的作用下，实现了Fe3O4转化为Fe0.9O和O2，发生了化学反应。因此过程Ⅱ实现了光能向太阳能的转化，B选项正确。 C、整个过程中Fe3O4是中间产物，Fe0.9O是催化剂，C选项错误。 D、总反应为CO2C＋O2↑，该反应为吸热反应。因此反应物的总能量低于生成物的总能量，D选项正确。 故答案为：C 【分析】过程Ⅰ中反应的化学方程式为10Fe0.9O＋CO2=3Fe3O4＋C；过程Ⅱ的化学方程式为3Fe3O410Fe0.9O＋O2↑。据此结合选项进行分析。 11．【答案】B,D 【解析】【解答】A；键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是H-F，最稳定的共价键是H-F键，A项正确 B．依据键能计算，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，∆H=+436kJ/mol+157 kJ/mol-2×568 kJ/mol=-543kJ/mol，H2(g)+F2(g)=2HF(g) ∆H=-543kJ/mol，B项错误 C.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小，所以结合图表中数据可知432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol，A说法正确 D．氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，H2(g)→2H(g)∆H=+436kJ/mol，D项错误； 故选：BD。 【分析】A.键能越大，物质越稳定； B.依据键能计算，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和即可计算焓变； C.原子半径越小，键能越大，据此即可判断； D.化学键断开需要吸收能量。 12．【答案】C,D 【解析】【解答】A、水从气态转化为液态放热，放热反应焓变为负值，则的摩尔生成焓，A不符合题意； B、N2H4（l）标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，NH3（g）的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol ，说明能量更低，进而说明相同状况下，比稳定，B不符合题意； C、燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，缺少液体水的生成焓数据，不能求得的燃烧热，C符合题意； D、氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，不能完全进行，则与充分反应，放出的热量小于，D符合题意； 故答案为：CD。 【分析】A、水从气态转化为液态放热； B、物质的能量越低越稳定； C、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量； D、合成氨的反应为可逆反应。 13．【答案】C,D 【解析】【解答】A、该反应为可逆反应，不能彻底进行，则0.5mol和足量在此条件下充分反应，放出的热量小于46.2kJ，故A错误； B、反应放热，说明白磷的能量高于红磷，红磷比白磷稳定，故B错误； C、断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量， 反应放热，则相同条件下，1mol 和1mol 断键吸收的总能量小于生成2mol 成键释放的总能量，故C正确； D、由氢原子形成氢分子的过程中，形成化学键，放出热量，则 ，故D正确； 故答案为：CD。 【分析】A、该反应为可逆反应，不能彻底转化； B、物质的能量越低越稳定； C、断键吸收能量，成键释放能量； D、氢原子形成氢分子的过程放出热量。 14．【答案】A,D 【解析】【解答】A．在催化剂表面存在 ， H-H断裂，A符合题意； B．图2中②③是断键吸收能量的过程，B不符合题意； C．③④是N原子、H原子形成NH3分子，可表示为： ，C不符合题意； D．催化剂不能改变反应物和生成物的能量，D符合题意； 故答案为：AD 【分析】A．化学键的断裂判断； B．断开化学键是吸收能量； C．N原子、H原子形成NH3分子 ； D．催化剂不能改变反应物和生成物的能量。 15．【答案】B,C 【解析】【解答】A．装置原理是原电池，是将化学能转化为电能，A不符合题意； B．离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和反应，B符合题意； C．吸附层A上H2发生氧化反应为负极，电极反应为：H2-2e-+2OH-═2H2O，C符合题意； D．总反应为：H++OH-=H2O，H2可循环使用，基本不需要补充，D不符合题意； 故答案为：BC 【分析】A．原电池是将化学能转化为电能； B．离子交换膜不允许H+和OH-通过； C．负极发生氧化反应； D．H2可循环使用。 16．【答案】A,D 【解析】【解答】A.由图可知，CuSO4 ·5H2O (s) = CuSO4(s)+ 5H2O (l) △H1为吸热反应，故A错误； B.由图可知△H₃ - △H₂ = △H1，则△H₃ = △H1 + △H₂，故B正确； C.常温下， CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为：CuSO4(s)+Cu2+(aq) + SO42- (aq)△H₂，故C正确； D.由图可知，CuSO4·5H₂O(s)溶于水需要吸收能量，则会使溶液温度降低，故D错误； 故选：AD。 【分析】本题考查反应热与焓变，要注意焓变的正负判断，学会分析图来解决问题。由图可知CUSO4.5H2O(s)溶于水需要吸收能量。则会使溶液温度降低。 17．【答案】（1）92 （2）；1mol （3）0.05mol•L-1•s-1 （4）3A(g)+ B(g) 2C(g) （5）A；C （6）40% （7）②⑤ 【解析】【解答】（1）根据题干信息及分析可知，ΔH=（946+436×2-2×3×391）kJ/mol=-92kJ/mol，则每生成2mol NH3放出热量 92kJ。 （2）①该装置为原电池，双氧水得电子发生还原反应，则石墨2作正极，其电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O。 ②由①可知，正极电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O，石墨1作负极，其电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，n(SO2)==0.5mol，对比正负极反应式，则迁移H+的物质的量为0.5mol×2=1mol。 （3）= 0.05mol•L-1•s-1 。 （4）根据前4s内C的反应速率可知，前4s Δc（C）=0.05mol⋅L-1⋅s-1×4s=0.2mol⋅L-1。由图可知，前4s Δc（A）=（0.8-0.5）mol⋅L-1=0.3mol⋅L-1，根据反应速率之比等于化学计量系数之比，则a：c=3：2。反应结束时，Δc（A）=（0.8-0.2）mol⋅L-1=0.6mol⋅L-1，Δc（B）=（0.5-0.3）mol⋅L-1=0.2mol⋅L-1，则a：b=3：1，所以反应的化学方程式为3A+B⇌2C。 （5）A．降低温度，活化分子百分数减小，有效碰撞减少，反应速率降低，正确； B．催化剂能降低反应活化能，提高反应速率，错误； C．增大容器体积，反应物浓度降低，反应速率减小，正确； D．减小容器体积，反应物浓度增大，反应速率增大，错误。 （6）由分析可知，转化率=。 （7）①不确定正逆反应速率是否相等，不能说明反应达到平衡，错误； ②正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，正确； ③不确定正逆反应速率是否相等，不能说明反应达到平衡，错误； ④恒温恒容的密闭容器中，反应前后混合气体体积不变，质量不变，密度始终不变，不能说明反应达到平衡，错误； ⑤气体B的体积分数不再变化，说明反应达到平衡，正确； ⑥反应前后，混合气体的质量始终不变，不能说明反应达到平衡，错误。 【分析】（1）ΔH=反应物总键能-生成物总键能。 （2）①通入双氧水的电极是正极，正极上双氧水得电子生成水，电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O， ②由①可知，石墨1作负极，其电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，n(SO2)==0.5mol，对比正负极反应式，则迁移H+的物质的量为0.5mol×2=1mol。 （3），注意单位统一。 （4）反应速率之比等于化学计量系数之比。 （5）根据反应速率的影响因素进行分析。 （6）转化率=。 （7）达到平衡状态的主要标志是正逆反应速率相等、各物质的含量保持不变。 18．【答案】（1）CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol （2）0.25mol/(L∙min)；正反应方向 （3）CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O （4）A （5）曲线B表示的是CO2的平衡转化率；反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高。 【解析】【解答】（1） 反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol ， 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol ，反应IIICO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol ，反应III=反应II-反应I， △H== -90.4 kJ/mol ，即可写出热化学方程式为： CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.4 kJ/mol ； （2）①二氧化碳的变化量为(1-0.5)mol=0.5mol，v(CO2)= mol/(L∙min) ，v(H2)=3v(CO2)= 0.25mol/(L∙min) ； ②根据平衡时的物质的量为n(CO2)=0.25mol，n(H2)=0.75mol，n(CH3OH)=0.75mol，n(H2O)=0.75mol，K==21.3， 在平衡后，再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g) Qc==8.69＜K， 平衡向正反应方向 ； （3）阴极是二氧化碳得到电子变为甲醇，即可写出电极反应式为： CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O ； （4） 反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol ， 反应ⅡCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol ， 反应Ⅲ2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol ，根据判断温度升高，反应I正向移动，反映那个II和III逆向移动，对于二甲醚的选择性，CO2转化率降低，CO的选择性增强，二甲醚的选择性降低，故A符合题意； （5） 曲线B表示的是CO2的平衡转化率；反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高 ； 【分析】（1）根据盖斯定律即可计算焓变； （2）①根据数据计算出二氧化碳的速率，再利用化学计量系数计算出氢气速率； ②根据数据计算出此时的K，再利用数据计算出Q与之对比即可； （3）根据反应物和生成物即可写出电极反应式； （4）根据温度升高平衡移动即可判断选择性和转化率变化； （5）根据温度升高，反应Ⅰ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2平衡转化率升高，反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低；当温度超过290℃时，升高程度大于下降程度，CO2平衡转化率升高 。 19．【答案】（1）石墨；-393.5 （2）>；高温 （3）A （4）C （5）太阳能；化学能；作催化剂 （6） 【解析】【解答】（1）由图可知，金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨更稳定；1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为(110.5+283.0)kJ =393.5kJ，则石墨的燃烧热为393.5 kJ·mol-1，故答案为：石墨；393.5 kJ·mol-1； （2）该反应为气体体积增大的反应，ΔS>0，当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行，则该反应在高温下能自发进行，故答案为：>；高温； （3）A、当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确； B、升高温度，该反应的平衡正向移动， CO2的转化率 增大，故B错误； C、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故C错误； D、 平衡时CO2、CH4的体积分数与转化率等有关， 平衡时CO2、CH4的体积分数不一定相等，故D错误； 故答案为：A； （4）A、 再充入少量CO2， 单位体积内反应物活化分子总数增多，反应速率加快，故A正确； B、升高温度，反应活化分子百分数增多，活化分子数增多，反应速率加快，故B正确； C、充入惰性气体，位体积内反应物活化分子总数不变，反应速率不变，故C错误； D、加入催化剂，降低活化能，活化分子百分数增多，反应速率加快，故D正确； （5）该过程中利用太阳能分解 CO2制取炭黑，将太阳能转化为化学能；整个过程中，FeO没有发生变化，作催化剂，故答案为：太阳能；化学能；作催化剂； （6）由图可知，过程2的化学方程式为，根据盖斯定律，将-（①+②）可得该反应，则过程2的热化学方程式为 ，故答案为： 。 【分析】（1）物质的能量越低越稳定；燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量； （2）根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行分析； （3）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变； （4）温度、反应物浓度、催化剂等均能影响反应速率； （5）该过程中太阳能转化为化学能； （6）结合反应历程分析。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$