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

1.2 反应热的计算 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．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用 与 高温烧结可制取 ，已知反应： ； 。则 的 等于：（　　） A． B． C． D． 2．关于下图的说法不正确的是(　　) A．1 mol I2(s)与1 mol H2(g)化合生成2 mol HI(g)时，需要吸收5 kJ的能量 B．2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)时，需要吸收12 kJ的能量 C．1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时需要吸收17 kJ的能量 D．I2(g)与H2(g)生成2HI(g)的反应是吸热反应 3．肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 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－1 B．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋N2O4(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 D．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 059.3 kJ·mol－1 4．已知H2O(g)=H2O(1) ΔH=-Q1kJ•mol-1， C2H5OH(g)=C2H5OH(1) ΔH=-Q2kJ•mol-1， C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3kJ•mol-1 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 kJ A．Q1+Q2+Q3 B．0.5(Q1+Q2+Q3) C．0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3 D．1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3 5．化学反应与能量的说法正确的是（　　） A．根据能量守恒，反应物总能量等于生成物总能量 B．如图中 C．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 D．天然气和沼气是可再生资源 6．活化能这一名词是由阿伦尼乌斯在1889年引入，用来定义一个化学反应的发生所需要克服的能量障碍。已知反应：，反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．该反应的 B．该反应的活化能为 C．加入催化剂，(b-a)值不变 D．该反应的热化学方程式为 7．在25℃和101kPa的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．H-H的键能为436kJ/mol B．形成中的化学键释放出431kJ的能量 C．该反应的热化学方程式： D．共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因 8．合成氨原料中的H2可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。已知H2(g)、CO(g)、CH4(g)的燃烧热(△H)分别为-285.8 kJ/mol、-283.0 kJ/mol、-890.3 kJ/mol，且H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol。下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 9．已知下列反应的热化学方程式： 则热分解反应的的为（　　） A． B． C． D． 10．制备环氧丙醇的反应如下： ① ② ③ 已知上述反应的焓变会随温度变化发生改变，焓变与温度的关系如图，下列说法不正确的是（　　） A．曲线a代表反应②的焓变 B． C．曲线b在60℃对应的 D．曲线c代表反应①的焓变 11．和的能量关系如图所示： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强．下列说法不正确的是（　　） A． B． C． D．对于和 12．已知 1 mol X2 (g)完全燃烧生成 X2O(g)放出能量a kJ，且X2中 1mol X-X键断裂时吸收能量b kJ，氧气中 1mol O=O键断裂时吸收能量ckJ，则X2O中 1mol X-O键形成时放出的能量为（　　） A． kJ B． kJ C． kJ D． kJ 13．相同温度和压强下，关于反应的 ，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 14．下列叙述正确的是（　　） A．500 ℃，30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1 B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH>0，则石墨比金刚石稳定 C．含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4 kJ·mol－1 D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)　ΔH1 ； 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2 15．根据下表的数据，H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）的反应热应为（　　） 部分物质的键能 　 H2 Cl2 HCl 键能（kJ·mol－1） 436 243 431 A．＋183.0 kJ·mol－1 B．－366.0 kJ·mol－1 C．－183.0 kJ·mol－1 D．＋211.0 kJ·mol－1 16．已知下列热化学方程式： 2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)　ΔH1＝-702.2 kJ·mol－1； Hg(l)＋O2(g)=HgO(s)　ΔH2＝-90.7 kJ·mol－1。 由此可知Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH3中ΔH3的值是（　　） A．－260.4 kJ·mol－1 B．－254.6 kJ·mol－1 C．－438.9 kJ·mol－1 D．－441.8 kJ·mol－1 17．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需能量用表示，结合表中信息，下列说法正确的是（　　） 共价键 H-H H-F H-Cl H-I F-F 436 568 432 298 157 A．上述共价键中F-F最稳定 B．断裂H-F需要吸收568kJ的热量 C． D． 18．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法正确的是 A．已知S(g)＋O2(g)=SO2(g) ∆H1；S(s)＋O2(g)=SO2(g) ∆H2。则∆H1＞∆H2 B．含0.5molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和热 C．图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量 D．若∆H1＜∆H2+∆H3，则2H2O2(aq)=2H2O (l)+O2(g)为放热反应 19．已知：，则的反应热是（　　） A． B． C． D． 20．工业合成氰化氢的一种反应原理为：.利用下列相关化学键的键能数据，估算该反应的约为（　　） 化学键 键能 414 389 896 436 A． B． C． D． 二、综合题 21．2021年12月09日，中国太空课堂介绍了空间站利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O，然后通过电解H2O得到O2，从而实现O2的再生。 已知：① CO2(g)+4H2(g) = CH4(g)+2H2O(l) △H1 = -252.9 kJ/mol ②2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) △H2 = +571.6 kJ/mol ③ H2O(l) = H2O(g) △H3 = +44.0 kJ/mol 回答下列问题： （1）写出甲烷的燃烧热的热化学方程式　 　 （2）已知O—H、H—H的键能分别为462.8 kJ/mol、436 kJ/mol，则O=O的键能　 　kJ/mol(写出计算过程) 22．我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。 （1）以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2＞0 测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。 CH3OH选择性= ①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是　 　。 ②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是　 　(填标号)。 A．降低温度 B．使用更合适的催化剂 C．增大压强 D．原料气中掺入适量的CO ③控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率　 　mol·L-1·min-1(写出计算式)。 （2）以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1 ii： NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1 iii： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H ④反应iii的△H= 　 　 kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示，图中对应于反应iii的线是　 　(填字母)。 ⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 　 　 ，已知反应ii的Kp=p，测得平衡时容器内总压为ap，则反应iii的平衡常数Kp=　 　。 23． （1）I.把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径1：C(s) +O2 (g)=CO2(g) ΔH1<0① 途径2：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ② 再燃烧水煤气：2 CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3<0 ③ 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH4<0④ 请回答下列问题： 途径I放出的热量　 　（ 填“大于”“等于”或“小于”） 途径II放出的热量。 （2）ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是　 　。 （3）II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以 和NH3·H2O形式存在，处理过程中 在微生物的作用下经过两步反应被氧化成 ，这两步反应过程中的能量变化如图所示： 1mol (aq)全部被氧化成 (aq)的热化学方程式是　 　 （4）III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体，已知： ①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a>0) ②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b>0） 若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为　 　mol，放出的热量为　 　kJ（用含有a和b的代数式表示）。 （5）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如： ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=？ 若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2=　 　． 24．已知下列反应： i. ii. iii. 回答下列问题： （1）CO的燃烧热为　 　。 （2）根据上述信息，写出一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式　 　。 （3）工业生产中CO2可用碱液吸收，发生如下反应： i： ii： ①反应的的　 　； ②标准状况下，1.12LCO2与足量的强碱溶液充分反应，放出的热量为　 　kJ(用含x、y的式子表示)。 25．如图1是反应A(g)+3B(g)2C(g) ΔH=-akJ•mol-1在反应过程中的能量变化关系图，回答下列问题。 （1）由示意图知，反应物的总能量　 　(填“>”、“<”或“=”)生成物的总能量，此反应中反应物的总键能　 　(填“>”、“<”或“=”)生成物的总键能。 （2）a=　 　(用Ec和Ec′表示)。 （3）加入催化剂对该反应的ΔH　 　影响(填“有”或“无”)。 （4）已知： 2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH1=-akJ•mol-1； 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-bkJ•mol-1； H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-ckJ•mol-1。 则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为：　 　。 （5）工业上用H2(g)和Cl2(g)反应制HCl(g)，各键能为H－H：436kJ/mol，Cl－Cl：243kJ/mol，H－Cl：431kJ/mol。该反应的热化学方程式是　 　。 （6）298K时，0.5molC2H4(g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出705.5kJ的热量。请写出表示C2H4(g)燃烧热的热化学方程式：　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】由盖斯定律可得，该反应的反应热ΔH=×[-291kJ/mol-(-314kJ/mol)]=×(+22kJ/mol)=+11kJ/mol，B符合题意； 故答案为：B 【分析】此题是对盖斯定律的考查，结合所给反应的热化学方程式计算目标反应的反应热。 2．【答案】D 【解析】【解答】A、由图可知，1 mol I2(s)与1 mol H2(g)化合生成2 mol HI(g)时，需要吸收5 kJ的能量，A不符合题意。 B、由图可知，2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)时，需要吸收12 kJ的能量，B不符合题意。 C、由图可知，1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时需要吸收17 kJ的能量，C不符合题意。 D、由图可知，1molI2(g)与1molH2(g)反应声称molHI(g)的过程中放出12kJ能量，因此I2(g)与H2(g)反应生成2HI(g)为放热反应，D符合题意。 故答案为：D 【分析】根据图像体现的能量变化进行分析。 3．【答案】B 【解析】【解答】肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气，已知：①N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g) ΔH＝＋8.7kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH=－534.0kJ·mol－1，将方程式②×2-①得N2H4跟N2O4反应的热化学方程式，2N2H4(g)＋N2O4(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=－1076.7kJ·mol－1或N2H4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-538.35kJ·mol－1，B选项符合题意； 故答案为：B。 【分析】盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减。 4．【答案】D 5．【答案】B 【解析】【解答】A．化学反应一定有能量变化，根据能量守恒，反应物总能量与生成物总能量一定不等，故A不符合题意； B．根据盖斯定理，反应回到原点，热效应为0，故B符合题意； C．吸热反应和放热反应，与反应条件无关，故C不符合题意； D．天然气属于化石能源，不可再生，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A． 根据能量守恒，反应物总能量等于生成物总能量反应热之和； B.根据图可得； C．吸热反应和放热反应，与反应条件无关； D. 天然气是化石燃料，不可再生； 6．【答案】C 【解析】【解答】A．该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应故H<0，A不符合题意； B．该反应的活化能为，B不符合题意； C．加入催化剂，反应热不变，C符合题意； D．该反应的，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应； B、该反应的活化能为akJ/mol； C、催化剂只改变反应所需的活化能，不改变反应热； D、该反应的反应热ΔH=(a-b)kJ/mol； 7．【答案】C 【解析】【解答】A．由图可知，断裂1molH-H需吸收436kJ的能量，则H-H的键能为436kJ/mol，A正确； B．由图可知，形成 中的化学键释放出431kJ的能量，B正确； C.根据计算可知，该反应的焓变为-83KJ/mol， 该反应热化学方程式为：，C项错误； D.化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成，共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因，D正确 故答案为：C。 【分析】C.根据焓变计算公式=反应物总键能-生成物总键能=436KJ/mol+243KJ/mol-2x431KJ/mol=-182KJ/mol，然后书写热化学方程式即可。 8．【答案】A 【解析】【解答】根据已知H2(g)、CO(g)、CH4(g)的燃烧热可得表示物质燃烧热的热化学方程式：①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0 kJ/mol，③CH4(g)+2 O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol，及④H2O(g)=H2O(l)　 △H=-44.0 kJ/mol，根据盖斯定律，将热化学方程式④+③-②-①×3，整理可得　， 故答案为：A。 【分析】盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减。 9．【答案】B 【解析】【解答】已知①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ⋅mol-1；②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=+94 kJ⋅mol-1；③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-484kJ⋅mol-1；根据盖斯定律×①+×②-③可得2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4=×(-1036 kJ⋅mol-1)+×(+94 kJ⋅mol-1)-484 kJ⋅mol-1=+170 kJ⋅mol-1； 故答案为：B。 【分析】盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减。 10．【答案】C 【解析】【解答】A．由题干信息可知，只有反应②是吸热反应，反应①③均为放热反应，故曲线a代表反应②的焓变，A不符合题意； B．由题干信息可知，反应①+反应②得到反应③，根据盖斯定律可知， ，B不符合题意； C．由B项分析可知，曲线a代表反应②，曲线b代表反应③，曲线c代表反应①，温度相同时，有 可知，曲线b在60℃对应的 ，C符合题意； D．由C项分析可知，曲线c代表反应①的焓变，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.根据反应的焓变即可判断 B.根据盖斯定律即可判断 C.根据数据即可计算 D.根据焓变即可判断 11．【答案】C 【解析】【解答】A.根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r(Mg2＋)<r(Ca2＋)，所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键断裂需要吸热，因此ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0，A不符合题意； B.由于ΔH2只与CO32－相关，故ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0，B不符合题意； C.根据能量关系图可知，ΔH=ΔH1＋ΔH2－ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)＋ΔH2(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)＋ΔH2(CaCO3)－ΔH2(CaO)，而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)－ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)，C不符合题意； D.由于ΔH＋ΔH3=ΔH1＋ΔH2，而ΔH>0，故ΔH1＋ΔH2>ΔH3，D符合题意； 故答案为：D 【分析】结合盖斯定律进行分析。 12．【答案】B 【解析】【解答】1molX2完全燃烧生成X2O (g)放出热量akJ，设X2中1molX - X键断裂时吸收能量为K，根据方程式： 2X2+O2=2X2O，则：2akJ = ckJ×4-(2K+bkJ)，解得K= kJ，综上所述， 故答案为：B。 【分析根据=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量进行代入计算即可 13．【答案】C 【解析】【解答】A.与氢气发生加成的反应均是放热反应，因此，故A不符合题意 B.苯分子中不含有双键，因此与之和不等，故B不符合题意 C.与氢气加成的越多，放出的能量越多，考虑到均是放热。因此 ，故C符合题意 D.根据盖斯定律即可得到，故D不符合题意 故答案为：C 【分析】根据与氢气加成反应均是放热反应，与越多的氢气加成放出的热量越多，故焓变越小，可以根据盖斯定律找出焓变之间的关系 14．【答案】B 【解析】【解答】A：N2与H2的反应为可逆反应，反应不能进行完全，0.5molN2和1.5molH2的放热小于反应热，故A不符合题意； B：△H＞0，证明石墨能量比金刚石低，石墨较稳定，故B符合题意； C：中和热为稀溶液中，强酸强碱反应生成1mol水所放出的热量，故氢氧化钠溶液和盐酸反应的中和热为57.4KJ•mol-1，醋酸为弱酸，醋酸与碱反应包含了电离过程，故的醋酸与碱反应的中和热应＜57.4KJ•mol-1，故C不符合题意； D：2CO(g)+ 2O2(g)=2CO2(g) △H3 ， △H1＝△H2+△H3，燃烧热＜0，因此△H1、△H2、△H3均小于0，推得△H1＜△H2，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】可逆反应的特点：正逆反应同时进行，反应不能进行完全。 同素异形体中能量越低越稳定。 中和热为稀溶液中，强酸强碱反应生成1mol水所放出的热量。 放热反应的反应热△H＜0，吸热反应的反应热△H＞0。盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应进行的途径无关。 15．【答案】C 【解析】【解答】根据反应热和键能的关系，△H=（436＋431－2×431）kJ·mol－1=－183kJ·mol－1，C符合题意。 【分析】△H=反应物的总键能-生成物的总键能 16．【答案】A 【解析】【解答】依据盖斯定律可知，，故选A。 【分析】依据盖斯定律进行计算。 17．【答案】C 【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，故A不符合题意； B．断裂1molH-F需要吸收568kJ的热量，故B不符合题意； C．依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析，所以结合图表中数据可知，故C符合题意； D．依据键能计算反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和计算判断，，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．键能越大形成的化学键越稳定； B．断裂需要吸收热量，依据表中数据分析； C．依据原子半径越大，键能越小分析； D. 反应热=反应物键能总和-生成物键能总和计算判断； 18．【答案】D 19．【答案】A 【解析】【解答】由已知可得，逆反应与正反应的热效应相反，则=， 故答案为：A。 【分析】若两个反应互为逆反应，则其热效应互为相反数，若两个反应的化学计量数翻倍，则其热效应也翻倍。 20．【答案】A 【解析】【解答】由分析可知，该反应的ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=4×414kJ•mol-1+3×389kJ•mol-1-（414+896+3×436）kJ•mol-1=+205kJ•mol-1； 故答案为：A。 【分析】ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，注意单位统一。 21．【答案】（1）CH4(g)+ 2O2(g)= CO2(g)+2 H2O(l) △H =-890.3 kJ/mol （2）495.6 kJ/mol 【解析】【解答】(1)燃烧热为1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。由盖斯定律得，-①-2②得甲烷的燃烧热的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol。 (2)由盖斯定律得，②-2③：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6kJ/mol。焓变为反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则：+483.6kJ/mol=4462.8kJ/mol-2436kJ/mol-E，解得E=495.6kJ/mol，O=O的键能为495.6kJ/mol。 【分析】（1）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）根据盖斯定律计算。 22．【答案】（1）反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；ABCD； （2）- 87.0；b；4：1； 【解析】【解答】（1）①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；答案为：反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大。 ②A．降低温度，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动，有利于提高CH3OH的选择性，A项选； B．使用更合适的催化剂，对反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好，抑制CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)反应的发生，可提高CH3OH的选择性，B项选； C．增大压强，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)不移动，有利于提高CH3OH的选择性，C项选； D．原料气中掺入适量的CO，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO2、H2浓度增大，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，有利于提高CH3OH的选择性，D项选； 故答案为：ABCD。 ③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1，根据图象可知，240℃时CO2的转化率为10%，CO2的反应速率=；答案为：。 （2）④根据盖斯定律，iii=i+ii，则反应iii的∆H=-159.5kJ/mol+(+72.5kJ/mol)=-87.0kJ/mol；反应ii的∆H＞0、∆S＞0，根据∆G=∆H-T∆S，反应ii随温度的升高∆G减小，对应于反应ii的线是c，反应i的∆H＜0、∆S＜0，反应iii的∆H＜0、∆S＜0，反应i和反应iii随温度的升高∆G增大，反应iii相对于反应i有气态物质生成，则反应iii的∆S的绝对值比反应i的小，反应iii的∆S比反应i的大，对应于反应i的线是a，对应于反应iii的线是b；答案为：-87.0；b。 ⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，转化CO2物质的量为0.5mol，在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2：1，则转化NH3物质的量为1mol，平衡时NH3物质的量为3mol-1mol=2mol、CO2物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol，平衡时NH3和CO2的物质的量比为2mol：0.5mol=4：1；已知反应ii的Kp=p，则平衡时H2O(g)的分压为p，测得平衡时容器内总压为ap，平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p，平衡时NH3和CO2的物质的量比为4：1，在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时NH3、CO2的分压依次为、，则反应iii的平衡常数Kp== =；答案为：4：1；。 【分析】（1）①依据影响反应速率和化学平衡的因素分析； ②依据影响反应速率和化学平衡的因素和题目信息分析； ③根据图象，利用υ=Δc/Δt计算； （2）④根据盖斯定律；根据∆G=∆H-T∆S分析； ⑤利用“三段式”法计算。 23．【答案】（1）等于 （2）ΔH1=ΔH2 + (ΔH3+ΔH4) （3） (aq)+2O2(g)= (aq)+H2O(l)+2H+(aq)ΔH= -346 kJ/mol （4）0.3； （5）-1160kJ/mol 【解析】【解答】I．（1）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量； （2）途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3<0 ③ 2H2(g)+O2 (g) =2H2O(g) ΔH4<0 ④ 由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C(s)+2O2(g)═2CO2(g) ΔH =2ΔH2+ΔH3+ΔH4，所以ΔH1= ΔH =ΔH2 + (ΔH3+ΔH4)； II．（3）由图可知，第一步反应热化学方程式为 (aq)+ O2(g)= (aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH= -273kJ/mol，第二步反应热化学方程式为 (aq)+ O2(g)= (aq) ΔH= -73 kJ/mol，根据盖斯定律可知，1mol (aq)全部被氧化成 (aq)的热化学方程式即以上两个热化学方程式相加，即 (aq)+2O2(g)= (aq)+H2O(l)+2H+(aq)ΔH= -(273+73) kJ/mol= -346 kJ/mol； III．①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a>0) ②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b>0) 将方程式①×2+②得CO还原NO2至N2的热化学方程式：4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH= -(2a+b) kJ•mol-1， （4）标准状况下 3.36L CO的物质的量为 =0.15mol，CO在反应中被氧化为CO2，因此0.15mol CO完全反应转移电子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol；0.15mol CO参加反应放出的热量为 ×(2a+b) kJ= kJ； （5）①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=？ 将方程式①+②可得CH4还原NO2至N2的热化学方程式：2CH4(g)+4NO2(g)= 2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =ΔH1+ΔH2，而1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ，所以ΔH2= -864 kJ•mol-1×2-(-574kJ•mol-1)= -1160 kJ•mol-1。 【分析】 （1）根据盖斯定律，两途径始态终态均相同，故反应热相同； （2）根据盖斯定律计算即可得到； （3）根据上图的能量变化写出每一步的热化学反应并注明反应热，再由盖斯定律得到最终的目标热化学方程式及反应热； （4）根据得失电子守恒计算转移电子数及反应热； （5）根据盖斯定律计算反应热。 24．【答案】（1）283(或写成“”也可) （2） （3）；0.05x 【解析】【解答】（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成最稳定的产物所释放的热量，由反应ii的热化学方程式可知，2molCO完全燃烧生成二氧化碳放出566kJ热量，则1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出283kJ热量，所以CO的燃烧热为283kJmol-1。 （2）根据盖斯定律，得： △H=(-566kJmol-1)+(-266 kJmol-1)=- 549kJmol-1，故答案为： △H=-549kJmol-1。 （3）①根据盖斯定律，得： △H=(-ykJmol-1)2-(-x kJmol-1)=(x-2y)kJmol-1，故答案为x-2y； ②n(CO2)==0.05mol，由可知，0.05mol CO2与足量的强碱溶液充分反应，放出的热量为0.05xkJ，故答案为：0.05x。 【分析】(1)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成最稳定的产物所释放的热量； (2)根据盖斯定律分析； (3)根据盖斯定律计算。 25．【答案】（1）＞；＜ （2）a=Ec-Ec′ （3）无 （4）CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=(++2c)kJ·mol-1 （5）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183kJ·mol-1 （6）C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411kJ·mol-1 【解析】【解答】（1）由图可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能练，因此该反应为放热反应，其ΔH<0。由于反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和，因此反应物的总键能小于生成物的总键能。 （2）由图可知，a=Ec-E′c。 （3）催化剂可降低反应所需的活化能，但不能改变反应物和生成物所具有的能量，因此加入催化剂，对反应的ΔH没有影响。 （4）CH3OH(l)燃烧的化学方程式为：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)，根据盖斯定律可得，该反应的反应热 。 （5）H2在Cl2中燃烧的化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，该反应的反应热ΔH=436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1=－183kJ·mol－1。所以该反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－183kJ·mol－1。 （6）C2H4(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的化学方程式为：C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)。由于0.5molC2H4(g)燃烧放出的热量为705.5kJ，因此1molC2H4(g)燃烧放出的热量为705.5kJ×2=1411kJ，因此反应热ΔH=－1411kJ·mol－1。故C2H4(g)燃烧热的热化学方程式为：C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－1411kJ·mol－1。 【分析】（1）根据图示能量变化确定反应物和生成物总能量的相对大小，从而确定反应的热效应；进而得出物质总键能的相对大小。 （2）图中a的值为Ec和E′c的差值。 （3）催化剂可降低反应所需的活化能，但不影响反应热。 （4）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。先写出CH3OH(l)燃烧的化学方程式，再结合盖斯定律计算反应热，从而得出反应的热化学方程式。 （5）反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，据此计算反应热，从而写出热化学方程式。 （6）写出C2H4(g)燃烧的化学方程式，结合0.5molC2H4(g)燃烧放出的热量计算反应热，从而得出热化学方程式。 学科网（北京）股份有限公司 $$