1.1 反应热 测试题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.1 反应热 测试题 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．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（　　） ①C(s)+O2(g)═CO2(g)；ΔH1 C(s)+O2(g)═CO(g)；ΔH2 ②S(s)+O2(g)═SO2(g)；ΔH3 S(g)+O2(g)═SO2(g)；ΔH4 ③H2(g)+O2(g)═H2O(l)；ΔH5 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)；ΔH6 ④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)；ΔH7 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)；ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 2．已知某反应中能量变化如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．该图像可用于表示所有分解反应的能量变化情况 B．因生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应需加热才能发生 C．固体与反应的能量变化趋势与该图示一致 D．反应过程中形成新化学键放出的总能量大于断裂旧化学键吸收的总能量 3．利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．图1装置用于精确测定中和反应的反应热 B．图2装置用于制备无水 C．图3装置用于模拟侯氏制碱法制备 D．图4装置用于电解精炼铜 4．下列说法正确的是（　　） A．化学反应在发生物质变化的同时一定伴能量的变化 B．X(s)=Y(s)是放热反应，则X比Y稳定 C．等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多 D．需要加热的反应一定是吸热反应 5．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 H-O键 O=O键 H-H键 O-O键 键能/ (kJ/mol) 467 498 436 138 若反应过程中分解了2mol H2O，则下列说法错误的是（　　） A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程III中有旧化学键的断裂和新化学键的形成 C．过程II放出了574kJ能量 D．过程I吸收了467kJ能量 6．研究 NO2、NO、CO 的污染物处理，对建设美丽中国具有重要意义。反应 NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．图中 a→b 为放热过程 B．理论上该反应可以设计成原电池 C．升高温度，该反应的化学反应速率不一定加快 D．该反应需要加热才能发生 7．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述正确的是（　　） A．的氯化、溴化反应的均小于0 B．稳定性： C． D．和的键能差 8．1914年，德国化学家弗雷兹·哈伯，将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今，合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径，使全球数以亿计的人免于饥饿。下图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法正确的是 A．N2的能量高于NH3的能量 B．该反应为吸热反应 C．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间 D．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都变为0 9．下列有关反应热及相关知识的说法正确的是（　　） A．的燃烧热热化学方程式是 B．已知转化过程C(石墨，s)=(金刚石，s) ，则石墨比金刚石更稳定 C．中和热测定实验中，应把稀硫酸缓慢并分次倒入NaOH溶液中并搅拌 D．锌与稀硫酸的反应是放热反应，放热反应在常温常压下均能自发进行 10．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。如图N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法中正确的是（　　） A．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ B．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量低于2molNO(g)具有的总能量 C．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总键能低于2molNO(g)具有的总键能 D．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g) 11．二氧化碳减排和再利用是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为，可以通过以下途径实现： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．反应Ⅲ是吸热反应 B．温度： C．缩小反应器体积，可使反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动 D．时反成Ⅲ的平衡常数 12．我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应 △H，反应历程如图所示，下列说法正确的是 A． B．该反应有非极性键的断裂和生成 C．过渡态物质的稳定性：过渡态1＜过渡态2 D．在不同催化剂作用下，该反应的决速步骤相同 13．意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得极具理论研究意义的分子。分子结构如图所示，已知断裂1molN-N吸收167kJ能量，断裂1molN≡N吸收942kJ能量。下列说法正确的是 A．比更稳定 B．转化为，吸收882kJ能量 C．中N原子未满足最外层结构 D．与中均含有非极性共价键 14．已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值)，下列说法正确的是（　　） A．该反应吸收的能量为(E1-E2) B．该反应只有在加热条件下才能进行 C．A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 15．下列有关说法正确的是（　　） A．反应在室温下可自发进行，则该反应的 B．强酸强碱中和反应的活化能很高，所以化学反应速率很大 C．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 D．1mol在不同状态时的熵值： 16．下列关于能源和作为能源的物质的叙述中，错误的是（　　） A．化石能源物质内部蕴藏着大量的能量 B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C．物质的化学能可以在不同条件下转为热能、电能为人类所利用 D．吸热反应没有利用价值 17．下列关于图示对应叙述正确的是 反应： A. 该图可表示和反应过程中的能量变化 B. 时， C. 该装置可用于制备乙酸乙酯 D. 箭头指示为电流方向 A．A B．B C．C D．D 18．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（　　） A B C D 锂离子电池 硅太阳能电池 电动车电池充电 燃气灶 A．A B．B C．C D．D 19．根据下列图示所得出的结论正确的是（　　） A．图甲表示反应的能量变化，该反应为放热反应 B．图乙表示密闭容器中到达平衡时，的转化率与压强、温度的变化关系曲线，则 C．图丙表示一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液导电能力的变化，则b点时醋酸电离程度最大 D．图丁硫化镉()在水中的沉淀溶解平衡曲线图，向m点的溶液中加入少量固体，溶液组成由m沿线向p方向移动 20．以为原料炼铁，在生产过程中主要发生如下反应： 反应I： 反应II： 为研究温度对还原产物的影响，将一定体积CO气体通入装有粉末的反应器，保持其它条件不变，反应达平衡时，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．反应II的 B．其他条件不变，增大压强，的产量增大 C．反应温度越高，主要还原产物中铁元素的价态越低 D．温度高于1040℃时，反应管中发生的主要反应的化学平衡常数 二、综合题 21．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下： 。 （1）已知的活化能，则氨分解反应：的活化能　 　。 （2）在一体积为2L的恒容刚性密闭容器中发生反应：。在、时刻改变反应的一个条件，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示： ①第Ⅰ阶段的平衡常数为　 　(保留2位有效数字)。 ②比较第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段平衡常数的大小：　 　(填“＞”“＜”或“=”)。 （3）①合成氨工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态) 化学吸附：；； 表面反应：；； 脱附： 其中，的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。下列说法正确的是　 　。 A．控制温度400~-500℃远高于室温，是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率 B．实际工艺中原料中和物质的量之比为1∶2.8，氮气过量除了提高氢气的转化率，还可以提高整体反应速率 C．基于分子间有较强分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行 D．、的混合气只需一次通过合成塔 ②我国科学家以为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。 在　 　(填“”或“”)溶液中催化效果更好：在溶液与溶液中，反应中的　 　(填“前者大”“后者大”或“一样大”)。 22．有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源之一，而且是一种理想的绿色能源。 （1）氢能被称为绿色能源的原因是　 　(只答一点即可)。 （2）在101kPa下，1gH2完全燃烧生成液态水放出143.9kJ的热量，请回答下列问题： ①该反应的生成物总能量　 　(填“大于”“小于”或“等于”)反应物总能量。 ②氢气的燃烧热为　 　。 ③该反应的热化学方程式为　 　。 ④若1molH2完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H－O的键能为463kJ·mol-1，H－H的键能为436kJ·mol-1，计算O=O的键能为　 　kJ·mol-1。 （3）氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知： Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) △H1=-72.5kJ·mol-1 Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2=-64.4kJ·mol-1； MgNi2(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s) △H3。 则△H3=　 　kJ·mol-1。 23．汽车尾气中含有CO、NO等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。 （1）已知： ① ， ② ， 则 =　 　，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示该反应在一定温度下的平衡常数表达式K=　 　。 （2）某实验小组模拟汽车尾气CO与NO净化过程，将CO与NO混合气体充入密闭容器中，发生反应： ，测得平衡时NO、CO的转化率(α)与起始投料比 关系如图1所示，v正～c(CO)的关系如图2所示。 ①图1中CO的转化率曲线为　 　(填“M”或“N”)，图2中当X点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变成相应的点为　 　(填图2中的字母)。 ②一定温度下，若起始投料比 、反应开始刚性容器总压为80kPa，研究表明：该反应的正反应速率 ，当反应达到平衡状态时测得该温度下 ，则p(CO) =　 　kPa，v正=　 　( )，该温度下 的化学平衡常数Kp=　 　kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 ③为研究温度对CO转化率的影响，将一定量的CO与NO置于密闭容器中，保持相同的反应时间，CO转化率与温度关系如图3所示，在 及 两个温度区间所示的CO转化率变化趋势不同，其原因是　 　。 24．在2020年中央经济工作会议上，我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”目标，因此利用煤炭或合成其它高价值化学品的工业生产显得更加重要。 （1）工业上以煤和水为原料通过一系列转化可获得清洁能源氢气。 已知：① ② ③ 则碳与水蒸气反应的　 　。 （2）工业。上也可以仅利用上述反应得到的和进一步合成甲醇： ①在某恒温恒容密闭容器中充入1mol和3mol发生反应，测得和(g)浓度随时间变化如下图1所示。则平衡时(g)的转化率为　 　，该温度下的平衡常数为　 　。 ②该反应在催化剂Cu—ZnO—表面进行，主反应历程如图2所示(催化剂表面吸附的物种用·标注)，下列说法不正确的是　 　。 A．该反应的原子利用率为100% B．催化剂可以降低反应活化能 C．反应②中，断裂和形成的共价键至少有2种 D．使用催化剂可以提高反应的转化率 （3）将合成的甲醇进行水蒸气重整是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。该制氢(SRM)系统简单，产物中含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，反应如下： 反应Ⅰ(主)： 反应Ⅱ(副)： 温度高于300℃会同时发生反应Ⅲ： ①反应1能够自发进行的原因是　 　。 ②升温有利于提高转化率，但也存在一个明显的缺点是　 　。 ③写出一条能提高转化率而降低CO生成率的措施　 　。 25． 反应过程的能量变化如图所示。已知 被氧化为 的 。回答下列问题： （1）图中A的大小表示通常状况下，　 　mol 和 所组成混合气的　 　。图中 　 　 。 （2）E的值是该反应的　 　。已知该反应的实际过程中，发生了反应 和 。由此可知该反应的催化剂可以是　 　，催化剂的使用可以改变图中的　 　值（填写“E”或“ ”）。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】①两个反应都为放热反应，△H＜0，前者完全反应，放出的热量多，则△H1＜△H2，故①不符合题意； ②都为放热反应，其△H＜0，前者S为固态，则前者放出的热量少，则△H3＞△H4，故②符合题意； ③都是放热反应，前者反应物系数较小，则前者放出热量较少，则△H5＞△H6，故③符合题意； ④前者为吸热反应，△H7＞0，后者为放热反应，△H8＜0，则△H7＞△H8，故④符合题意； 根据分析可知，反应的△H前者大于后者的是②③④； 故答案为：C。 【分析】 ① 碳完全燃烧放出热量更多； ② 气态硫燃烧比固态硫燃烧放出热量更多； ③ 氢气物质的量越多，放出热量越多； ④ 碳酸钙受热分解为吸热反应，氧化钙和水反应为放热反应。 2．【答案】C 【解析】【解答】A．并不是所有的分解反应都是吸热反应，如2HIH2+I2放热反应，A选项不符合题意； B．生成物的总能量高于反应物的总能量是吸热反应，反应不需加热也可以发生，如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应，B选项不符合题意； C．固体与反应为吸热反应，能量变化趋势与该图示一致，C选项符合题意； D．该反应为吸热反应，反应过程中形成新化学键放出的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量，D选项不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、分解反应不一定都是吸热反应； B、反应是否是吸热反应和是否需要加热没有必然联系； C、常见吸热反应：一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应，大部分分解反应，八水合氢氧化钡和氯化铵的反应； D、反应物的总键量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热。 3．【答案】B 4．【答案】A 【解析】【解答】A、任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，A符合题意。 B、该反应为放热反应，则X具有的能量高于Y具有的能量，物质所具有的能量越高，越不稳定，因此Y比X更稳定，B不符合题意。 C、硫蒸气所具有的能量高于固态硫，所以等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，前者放出的热量更多，C不符合题意。 D、反应的热效应只与反应物、生成物的相对能量大小有关，与反应条件无关，因此需要加热的反应不一定是吸热反应，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】A、任何化学反应过程中都伴随着能量的变化。 B、物质所具有的能量越高，越不稳定。 C、硫蒸汽所具有的能量高于固态硫。 D、加热是促使反应发生的条件，与反应的热效应无关。 5．【答案】D 【解析】【解答】A．从图示可以看出，反应物为水，最终的生成物是氢气和氧气，所以总反应是水是利用太阳光在催化剂表面分解为氢气和氧气，故A不符合题意； B．过程Ⅲ是H2O2分解为氢气和氧气，有旧化学键的断裂和新化学键的形成，故B不符合题意； C．过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2，所以形成了1个H-H键和1个O-O键，新键的形成会放出能量，共放出436kJ+138kJ=574kJ的能量，故C不符合题意； D．过程Ⅰ是2mol水分子各自断裂1molO-H键变成2个H和2个羟基的过程，断裂化学键吸收能量所以共吸收2mol×467kJ=934kJ的能量，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】结合图示可知反应物为水，生成物为氢气和氧气； B、根据图示III可知有化学键的断裂和形成； C、成键放热； D、断键吸热。 6．【答案】B 7．【答案】C 【解析】【解答】A．由图可知溴化的，氯化的，A错误； B．由于能量越低越稳定，由图可知，更稳定，B错误； C．根据图像可知①；②；根据盖斯定律①-②得；③；④，根据盖斯定律③-④得，所以，C正确； D．由图可知，①，③，根据盖斯定律③-①得到，即，和的键能分别为、，则，D错误； 故答案为：C 【分析】A.根据反应物和生成物的能量高低判断是放热反应还是吸热反应； B.物质能量越低越稳定，键能越大越稳定； C.D.根据盖斯定律计算即可。 8．【答案】C 【解析】【解答】A．从图中无法看出氮气和氨气的能量高低，A不符合题意； B．从图中看出反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，B不符合题意； C．催化剂可以加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，C符合题意； D．化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等且不为0，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．只能比较总能量的大小，不能比较某一物质的能量； B．根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量； C．催化剂可以加快化学反应速率； D．化学平衡为动态平衡。 9．【答案】B 【解析】【解答】A.生成的物质应为液态水，故A不符合题意； B. ， 则石墨的能量较低 ，即石墨比金刚石更稳定，故B不符合题意； C.中和热测定实验中，应把稀硫酸一次性快速倒入NaOH溶液中并搅拌，以防止热量散失，影响测量结果，故C不符合题意； D.并不是放热反应在常温常压下均能自发进行 ，比如燃烧反应，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】燃烧热指在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 能量越低，物质越稳定。 中和热测定实验要减小热量损失。 反应是否能自发进行，不仅与焓变有关还与熵变有关。 10．【答案】B 【解析】【解答】A．由分析可知，反应为吸热反应，A不符合题意； B．由分析可知，反应物总能量低于生成物总能量，B符合题意； C．由分析可知，反应物总键能高于生成物总键能，C不符合题意； D．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)，D不符合题意。 【分析】根据反应方程式： ，反应物键能之和-生成物键能之和=（946+498-2×632）kJ/mol=180kJ/mol。反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，反应物总键能高于生成物总键能。 11．【答案】D 【解析】【解答】A、根据盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，则 <0，反应Ⅲ为放热反应，故A错误； B、反应Ⅰ、反应Ⅱ都是放热反应，升温平衡逆向移动，由图可知， 温度：，故B错误； C、缩小反应器体积，反应Ⅲ的平衡正向移动，故C错误； D、根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，则 时，反成Ⅲ的平衡常数，故D正确； 故答案为：D。 【分析】A、根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ； B、反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应； C、反应Ⅲ为气体体积减小的反应； D、反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，则K=。 12．【答案】C 13．【答案】D 14．【答案】A 【解析】【解答】 A、反应中吸收的能量：△H=断键所吸收的能量-成键所放出的能量=（E1-E2），故A选项正确； B、反应是吸热反应还是放热反应与反应的条件无关，吸热反应的实质是反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故B选项错误； C、根据图像信息分析可知，反应过程中反应物能量明显低于生成物能量，因此A和B的能量一定低于C和D的总能量，故C选项错误； D、根据图像信息分析可知，反应物能量低于生成物能量，结合能量守恒可以判断该反应是吸热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，故D选项错误； 故正确答案为：A 【分析】 A、反应中吸收的能量：△H=断键所吸收的能量-成键所放出的能量； B、吸热反应的实质是反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量； C、根据图像信息分析可知，反应过程中反应物能量明显低于生成物能量； D、吸热反应中破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量； 15．【答案】D 【解析】【解答】A.该反应是熵减的过程，根据复合判据△ G= △ H-T △ S<0，该反应可以自发进行，可知该反应的△ H应该小于0，A选项是错误的； B.活化能越大，反应速率越慢，B选项是错误的； C. 恒温恒压下，且的反应 不确定是否可以自发进行，C选项是错误的； D.1mol在不同状态时的熵值：液体是小于气态的熵值的，D选项是正确的。 故答案为：D。 【分析】A.要判断一个反应在一定条件下可否自发进行，应利用复合判据； B.活化能越大，说明反应的能垒越大，反应速率就越慢； C. 恒温恒压下， 只要△ G= △ H-T △ S<0，该反应就可以自发进行； D.同一物质在物质的量相同时，气态的熵值最大，其次是液体，熵值最小的是固态。 16．【答案】D 【解析】【解答】A.化石能源物质内部蕴含的最初能量来源于太阳能，具有大量能量，A项不符合题意； B.植物光合作用通过一系列生理变化，将太阳能转化为化学能储存在植物体内，B项不符合题意； C.能量可以相互转化，因此物质的化学能在不同的条件下可以转化为热能，电能等，C项不符合题意； D.任何反应都有其存在价值，吸热反应可以降低周围的温度，如利用氯化铵和氢氧化钙来降温，D项符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.根据化石能源燃烧特点进行分析。 B.植物光合作用将太阳能转化为化学能。 C.能量可以相互转化。 D.任何反应都有其存在价值。 17．【答案】A 【解析】【解答】A．与的反应为吸热反应，与图示相符，故A符合题意； B．时，只能说明，并不能说明，后续二者物质的量继续变化，说明未达到平衡，故B不符合题意； C．制备乙酸乙酯时，还需要浓硫酸作催化剂，且导管不能插入溶液中，故C不符合题意； D．碳棒为正极，锌筒为负极，箭头指示为电子流动方向，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A.根据图示是吸热反应，而与的反应为吸热反应； B.根据时，只能说明，并不能说明； C.制取乙酸乙酯浓硫酸催化剂，且试管放在饱和碳酸钠溶液上面； D.电流是正极到负极。 18．【答案】A 【解析】【解答】A．锂离子电池是将化学能转化为电能，A符合题意； B．硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，B不符合题意； C．电动车电池充电是把电能转化为化学能，C不符合题意； D．燃气灶主要是把化学能转化为热能，D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A．电池是将化学能转化为电能； B．太阳能电池是把太阳能转化为电能； C．电池充电是把电能转化为化学能； D．燃气灶是把化学能转化为热能。 19．【答案】D 【解析】【解答】A．由图可知，图甲表示反应为反应物总能量小于生成物总能量的放热反应，故A不符合题意； B．由方程式可知，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率减小，由图可知，相同温度时，p1条件下甲烷转化率大于p2，则压强p1小于p2，故B不符合题意； C．醋酸是弱酸，在溶液中存在电离平衡，加水稀释时，平衡向右移动，电离程度增大，由图可知，c点溶液的浓度最小，则电离程度最大，故C不符合题意； D．向m点的溶液中加入少量硫化钠固体，溶液中硫离子浓度增大，硫化镉的溶度积不变，则镉离子的浓度减小，所以溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.吸热反应中反应物总能量小于生成物总能量； B.该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率减小； C.加水稀释促进醋酸的电离，电离程度不断增大。 20．【答案】A 【解析】【解答】A．由图可知，300℃～570℃，随着温度的升高，CO的体积分数增大，而反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，CO体积分数减小，说明300℃～570℃，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为②，即反应②是放热反应，ΔH小于0，选项A符合题意； B．反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体气体不变的反应，改变压强，平衡不移动，铁的质量不变，选项B不符合题意； C．由图可知，温度高于570℃，随着温度的升高，CO的体积分数减小，说明反应以①为主，即反应温度越高，Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越高，选项C不符合题意； D.1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应为①，=4，反应①是吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，K值增大，所以温度高于1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数K＞4，选项D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.570℃之前，CO的体积分数随着温度升高而增大，结合勒夏特列原理进行分析。 B.反应Ⅱ前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动。 C.570℃之后，CO的体积分数随温度升高而减小，据此分析。 D.1040℃时，Fe3O4(s)和CO(g)主要发生反应 I ，算出此时的平衡常数，结合反应 I 是吸热反应进行分析。 21．【答案】（1）300.2 （2）0.59；< （3）BC；；一样大 【解析】【解答】(1)已知的活化能，，且一个反应的反应热=Ea(正)-Ea(逆)，则有的活化能即Ea(逆)=Ea(正)-=508kJ/mol-(-92.4kJ/mol)=600.4kJ/mol，则氨分解反应：的活化能=300.2，故答案为：300.2； (2)由题干图示信息可知，t1时刻H2、N2的物质的量不变，NH3的物质的量减小到0，则改变的条件为减小生成物NH3的浓度，t2时刻N2、H2、NH3的物质的量均不改变，再次达到平衡时N2、H2的物质的量减小，NH3的浓度增大，说明改变条件之后平衡正向移动，则t2时刻改变的条件为：降低反应体系的温度，据此分析解题： ①由题干图示信息可知，第Ⅰ阶段平衡时，H2的物质的量浓度为：c(H2)==1.5mol/L，N2的物质的量浓度为：c(N2)==0.5mol/L，NH3的物质的量浓度为：c(NH3)==1.0mol/L，则第I阶段的平衡常数===0.59，故答案为：0.59； ②由上述分析可知，t2时刻改变的条件为：降低反应体系的温度，降低温度平衡正向移动，则平衡常数增大，则比较第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段平衡常数的大小：＜，故答案为：＜； (3)①A．由题干信息可知，合成氨的反应是一个放热反应，则升高温度平衡逆向移动，平衡转化率降低，则控制温度400~-500℃远高于室温，是为了快的反应速率，提高生产效率，而不能提高平衡转化率，A不正确； B．由于H2的获得比N2更困难，实际工艺中原料中和物质的量之比为1∶2.8，即适当提高N2的用量，则氮气过量除了提高氢气的转化率，的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率，则增大N2的浓度还可以提高整体反应速率，B正确； C．基于分子间有较强分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，即减小生成物的浓度，有利于反应正向进行，C正确； D．由于合成氨的反应是一个可逆反应，分离出NH3之后的尾气中还含有大量的N2、H2需再次进入合成塔以提高原料的利用率，即、的混合气需多次通过合成塔，D不正确； 故答案为：BC； ②由题干图示信息可知，MoS2在溶Li2SO4液中催化过程中的各步活化能更小，反应更容易进行，反应速率更快，即在溶液中催化效果更好，催化剂仅能够改变反应所需的活化能，而不改变反应的焓变，即在溶液与溶液中，反应中的一样大，故答案为：Li2SO4；一样大。 【分析】（1）正反应活化能与逆反应活化能数值相等，正负号不同 （2）在20min，反应达到平衡，计算平衡时各物质浓度，带入计算平衡常数；t2时刻降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大. （3）由图可知，在Li2SO4溶液里反应活化能更低，反应更容易进行，催化效果更好，催化剂不影响反应的热效应，焓变不变 22．【答案】（1）无污染 （2）大于；285.8 kJ·mol－1；2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1；436 （3）+84.6 【解析】【解答】（1）氢能被称为绿色能源的原因是：氢气燃烧生成水，无污染，为清洁能源； （2）①氢气的燃烧为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量； ②1mol氢气为2g，完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，可知氢气的燃烧热为285.8 kJ•mol-1； ③氢气的燃烧热为285.8 kJ•mol-1，则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1； ④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-H键能为436kJ•mol-1，O=O键能为498kJ•mol-1，燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ/mol；设1mol H-O键完全断裂时吸收热量为xkJ，2x+498-4×463=-482，解得x=436； （3）①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJ•mol-1；②Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=-64.4kJ•mol-1；由盖斯定律②-2×①得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3 =-64.4kJ/mol-2×(-74.5kJ/mol)=+84.6kJ/mol，则△H3=+84.6kJ/mol。 【分析】（1）绿色能源也称清洁能源，是环境保护和良好生态系统的象征和代名词。 （2）根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量； ②燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热； ③同②项分析； ④利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算； （3）根据盖斯定律计算。 23．【答案】（1）； （2）N；d；20；160；40； 区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应速率越快，CO转化率增大。 区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO转化率减小 【解析】【解答】（1）已知： ① ，② ，根据盖斯定律分析，②-①得 = = ，据① ， 分析，当正逆反应速率相等时反应到平衡，则有 ，则该反应的平衡常数为 该反应的平衡常数为K1= ，同理，据 ， 分析，②的平衡常数为K2= ，则 的平衡常数K= ； （2）①反应过程中，随着一氧化碳和一氧化氮比例增加，一氧化碳的转化率减少，故图1中CO的转化率曲线为N，该反应为放热反应，图2中当X点升高到某一温度时，反应速率增大，平衡逆向移动，一氧化碳的浓度增大，故反应重新达到平衡，则变成相应的点为d。 ②一定温度下，若起始投料比 、反应开始刚性容器总压为80kPa， 当反应达到平衡状态时测得该温度下 ，则有 ，解x=0.25mol，则平衡时一氧化氮的物质的量为0.5mol，一氧化碳的物质的量为0.5mol，二氧化碳的物质的量为0.5mol，氮气的物质的量为0.25mol，总物质的量为1.75mol，总压强为70kPa， 则p(CO) = =20kPa，则该反应的正反应速率 ，v正= ( )，该温度下 的化学平衡常数Kp= kPa。 ③在 及 两个温度区间所示的CO转化率变化趋势不同，其原因是 区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应速率越快，CO转化率增大。 区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO转化率减小。 【分析】(1)根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数并进行相应的加减，平衡常数也以相应的系数幂进行相应的乘除，据此分析； (2)①增大投料比，相当于保持NO的浓度不变，增大CO的浓度，两物质发生可逆反应，增大其中一种物质的浓度，平衡正向移动，另一种物质的转化率增大，增加的物质的转化率减小，升高温度，化学反应速率增大，平衡向吸热方向移动，据此分析； ②同温同容时，气体的物质的量之比等于压强之比，一定温度下，若起始投料比，反应开始刚性容器总压为80kPa，则CO和NO的起始分压均为40kPa，当反应达到平衡状态时测得该温度下 p(N2)=10kPa，列三段式计算可得平衡时各气体的分压，代入和计算； (3)化学反应未达到平衡时，CO转化率与反应速率有关，化学反应达到平衡后，CO转化率与平衡移动有关，升高温度，化学反应速率加快，平衡向吸热方向移动，以此分析. 24．【答案】（1）+95.5 kJ∙mol−1 （2）75%；或5.33；AD （3）反应Ⅰ为ΔS＞0(或熵增加)的反应；300℃以上会发生反应Ⅲ，使CO含量升高，损坏燃料电池的交换膜；分离出H2、增大H2O(g)的浓度、提高n(水)/n(甲醇)的比例 【解析】【解答】(1)结合盖斯定律计算，①-②-2③得到碳与水蒸气反应的热化学方程式为：的=，故答案为：+95.5 kJ∙mol−1 (2) ①如下图1所示恒容密闭容器中充入1mol和3mol发生反应，测得和(g)浓度随时间变化情况，列出三段式可知： 平衡时(g)的转化率为：， 该温度下的平衡常数为： 故答案为：75%，或5.33 ②A．该反应处理生成甲醇，还有水生成，原子利用率不是100%，故A不正确； B．催化剂可加快反应速率，降低反应活化能，故B正确； C．反应②中，可以看出形成了O-H，C-H键，断开了C-O键，断裂和形成的共价键至少有2种，故C正确； D．使用催化剂可以提高反应的转化率，故D不正确； 故答案为：AD (3) ①反应Ⅰ(主)： ，反应Ⅰ能够自发进行的原因是反应Ⅰ为熵增加的反应，故答案为：反应Ⅰ为ΔS＞0(或熵增加)的反应。 ②升温有利于提高CH3OH转化率，生成一氧化碳增多，CO含量升高，破坏燃料电池的交换膜。故答案为：300℃以上会发生反应Ⅲ，使CO含量升高，损坏燃料电池的交换膜。 ③分离出H2反应Ⅰ(主)正向移动、提高CH3OH转化率，反应Ⅱ(副)逆向移动，CO生成率下降；增大H2O(g)的浓度反应Ⅰ(主)正向移动、提高CH3OH转化率，反应Ⅱ(副)逆向移动，CO生成率下降；提高n(水)/n(甲醇)的比例也是增大了H2O(g)的量反应Ⅰ(主)正向移动、提高CH3OH转化率，反应Ⅱ(副)逆向移动，CO生成率下降；故答案为：分离出H2、增大H2O(g)的浓度、提高n(水)/n(甲醇)的比例。 【分析】（1）根据盖斯定律即可计算出焓变 （2）①根据数据变化计算出平衡时数据，结合公式计算出平衡常数 ②根据图示即可判断 （3）①根据即可判断 ②温度升高，导致一氧化碳的含量增高，破坏电池交换膜 ③及时分离出产物，或者提高投料比即可 25．【答案】（1）2；能量；-196 （2）活化能；；E 【解析】【解答】（1）由化学方程式 可知，图中A的大小表示通常状况下，2mol 和 所组成混合气的总能量； 被氧化为 的 ，则 被氧化为 的 ，所以图中 ； （2）E的值是该反应的活化能；该反应的实际过程中，发生了反应 和 ， 被还原为 后， 又被氧化为 ，由此可知该反应的催化剂是 ；催化剂能降低反应的活化能，故催化剂的使用可以改变图中的E值。 【分析】（1）根据图示A得我位置即可判断其含义，根据给出的能量变化即可求出焓变 （2）根据图示即可判断E表示的意义，根据反应即可找出催化剂，催化剂只是改变速率不改变焓变，可降低活化能 学科网（北京）股份有限公司 $$