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

第一章 化学反应的热效应 单元同步练习题 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．科学家结合实验和计算机模拟结果，研究了在贵重金属催化剂表面上的气态体系中，一个CO分子还原NO的能量变化与反应历程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．该反应的热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=Ed-EakJ•mol-1 B．决定整个反应速率快慢的步骤是① C．反应过程中断裂与形成的化学键都包含极性键 D．改变催化剂不能使反应的焓变和熵变发生改变 2．某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。 实验步骤： ①量取溶液倒入小烧杯中，测量温度； ②量取溶液，测量温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度 关于中和反应热测量实验过程中的操作，会导致测得的偏小的是 A．用浓硫酸代替0.25mol/L的 B．向溶液中加碱时，分多次加入NaOH溶液 C．用氨水代替NaOH溶液 D．若测量溶液后的温度计没有用蒸馏水冲洗，直接用于测量NaOH溶液的温度 3．化学反应A+B→C（吸收能量）分两步进行：①A+B→X（放出能量），②X→C（吸收能量）。下列示意图中表示总反应过程中能量变化正确的图像是（　　） A． B． C． D． 4．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是（　　） A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1-E2)kJ C．该反应断开化学键放出能量，形成化学键吸收能量 D．形成4 mol B—A键放出E2 kJ能量 5．下列反应属于吸热反应的是（　　） ①二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳 ②葡萄糖在人体内氧化分解 ③锌粒与稀H2SO4反应制取H2 ④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应 ⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖 A．②④ B．①⑤ C．①③④⑤ D．①④⑤ 6．下列变化属于吸热反应的是 ①灼热的炭和二氧化碳反应 ②镁条溶于盐酸 ③干冰升华 ④盐酸与碳酸氢钠反应 ⑤与反应 ⑥氢气在氯气中燃烧 ⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应 ⑧的分解 A．①③⑤ B．②④⑥ C．⑤⑦⑧ D．①④⑤ 7．下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)（　　） A． (燃烧热) B． C． (中和热) D． (反应热) 8．肼(H2N- NH2)是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则2N(g) =N2(g)的ΔH为（　　） 共价键 N- H N- N 　 O= O O-H 键能/( kJ·mol-1 ) 391 161 　 498 463 热化学方程式 N2H4(g) +O2(g)=N2(g) + 2H2O(g) ΔH=- 570kJ·mol-1 A．-941 kJ·mol-1 B．941 kJ·mol-1 C．-483 kJ·mol-1 D．483 kJ·mol-1 9．已知：2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下： 过程I：…… 过程II：3FeO(s)＋H2O(l)＝H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2kJ·mol﹣1 下列说法错误的是（　　） A．该过程I能量转化形式是太阳能→化学能 B．过程I热化学方程式为：Fe3O4(s)＝3FeO(s)＋O2(g) ΔH＝﹣156.6kJ·mol﹣1 C．氢气的燃烧热为ΔH＝﹣285.8 kJ·mol﹣1 D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点 10．氢能被称为未来能源，利用乙醇来制取氢气涉及如下反应 反应I：CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) △H1=+173.5kJ·mol-1 反应II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ·mol-1 则1molCH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应的△H为（　　） A．+255.9kJ·mol-1 B．-255.9kJ·mol-1 C．+132.3kJ·mol-1 D．-132.3kJ·mol-1 11．2 g氢气燃烧生成液态水时，放出285.8 kJ的热量，下列表示该反应的热化学方程式中，正确的是（　　） A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-142.9 kJ·mol-1 B．H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 C．2H2＋O2=2H2O　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=＋571.6 kJ·mol-1 12．我国正面临巨大的减排压力。燃煤电厂是的主要排放源，直接从燃煤烟气中捕获是缓解排放危机最有效的手段。一种钙基吸收剂(主要成分为)循环捕集烟气中的过程如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．碳酸化反应器中发生了化合反应，且为放热反应 B．生成的附着在钙基吸收剂表面会堵塞孔隙，导致其捕集性能下降 C．中含有个电子 D．封存的可以转化为甲醇等产品 13．已知25℃时，键能为436kJ/mol，键能为151kJ/mol，反应 的平衡常数。25℃下，某时刻下测得四组实验体系中反应物浓度和反应速率数据如表： 下列有关说法不正确的是（　　） 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v 0.080 0.161 0.239 0.159 0.241 A．在第④组实验时，同时刻测得体系中，则该时刻反应的 B．1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为288kJ C．实验数据说明该反应的速率与反应物浓度的乘积成正比关系 D．若该反应速率公式为，则速率常数 14．我国科学院化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由化合物1(固体)→化合物2(固体)过程的机理和相对能量曲线如下图所示(已知)。下列说法错误的是（　　） A．化合物1→化合物2的过程中包含、、三个基元反应 B．降低温度有利于提高的平衡转化率 C．图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量 D．过程①的热化学方程式为： 15．已知下列热化学方程式： 则液体酒精的燃烧热为（　　） A． B． C． D． 16．生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000-20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能： 化学键 键能 941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是（　　） A．反应中为吸热反应 B．过程放出能量 C．反应中，N2与F2的总能量小于NF3的总能量 D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 17．下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是（　　） A． ，则相同条件下，2mol HF(g)的能量大于1mol (g)和1mol (g)的能量之和 B．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热充分反应，放出19.12kJ热量，则 C．2g 完全燃烧生成液态水，放热285.8kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 D．若 ； ，则硫的燃烧热为 18．碘盐不断受热受潮易发生反应，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 19．硫酸可以在甲酸()分解制CO的反应进程中起催化作用。如图1为未加入硫酸的反应进程，如图2为加入硫酸的反应进程。 下列说法错误的是（　　） A．甲酸分解制CO的反应△H＞0 B．未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成 C．加入硫酸的反应进程中②→③步反应速率最慢 D．， 20．下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均符合题意)（　　） A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) △H= -1367.0kJ/mol (△H代表乙醇燃烧热) B．H2SO4 (aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol (△H代表中和热) C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=- 483.6 kJ/mol (反应热) D．C＋O2=CO2 ΔH=-393.5 kJ/mol (反应热) 二、综合题 21．利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如下图所示。 反应I 反应Ⅲ （1）反应I中反应物的总能量　 　(填“>”“<”或“=”)生成物的总能量。 （2）写出反应II的热化学方程式　 　。 （3）反应II在某一投料比时，两种压强下，在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示，　 　(填“>”或“<”)，得出该结论的理由是　 　。 （4）关于以上转化过程叙述正确的是　 　。 a．上述循环过程中共涉及4种能量转化形式 b．用替代反应II中，反应焓变为，则 c．上述循环过程中物质转化的作用是传递能量 22．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。 （1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。燃烧a g 生成二氧化碳气体和液态水，放出热量44.5kJ。经测定，生成的与足量澄清石灰水反应得到5g沉淀，则 　 　，其中　 　。 （2）以太阳能为热源，经由铁氧化合物循环分解液态水的过程如图所示。已知： 过程Ⅰ： ①氢气的燃烧热　 　。 ②过程Ⅱ的热化学方程式为　 　。 （3）通氧气自热法生产包含下列反应： 若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO。为了维持热平衡，每生产1mol ，投料的量为1mol CaO、　 　mol C及　 　mol 。 23．联氨()又称肼，是一种应用广泛的化工原料，常用作火箭和燃料电池的燃料。回答下列问题： （1）已知：① ② ③ 写出常温下燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式　 　。 已知部分键能数据如下： 化学键 键能/ 942 500 154 462 则断裂中键所需的能量是　 　kJ。 （2）工业上一种制备联氨的方法为，若制备，转移电子的物质的量为　 　mol。 （3）一种联氨燃料电池的工作原理如图所示。放电一段时间，电解质溶液的pH　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)，负极反应式为　 　，若电池工作时消耗，则消耗氧气的体积为　 　L(标准状况)。 24．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　 　(填“吸收”或“放出”)热量　 　kJ。 （2）Mg、Al设计成如图所示原电池装置： ①若溶液为盐酸，Mg为　 　极； ②若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应为　 　。 （3）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石墨1为　 　(填“正极”或“负极”)； ②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　 　。 25．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图： （1）已知反应I：2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH1=551kJ/mol 反应III：S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH3=—297kJ/mol 所以反应II的热化学方程式为　 　。 （2）试从绿色化学的角度列举该过程的优势与不足：　 　。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A．该过程表示一个分子还原的能量变化，热化学方程式对应的能量变化应该是2mol分子被还原的能量，A符合题意； B．活化能大速率慢，是决定速率步骤，①的活化能大于②，决定整个反应速率快慢的步骤是①，B不符合题意； C．反应物分子有极性键，NO有极性键生成物CO2有极性键，所以反应过程中断裂与形成的化学键都有极性键，C不符合题意； D．催化剂只能改变反应历程，不能改变焓变和熵变，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、结合盖斯定律的角度进行判断； B、决速步骤由活化能大的决定； C、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合； D、催化剂不影响焓变和熵变。 2．【答案】A 3．【答案】A 【解析】【解答】A+B→X为放热反应，则A+B的总能量高于X的总能量，X→C为吸热反应，则X的能量低于C的总能量，则总反应过程中能量变化图像为 ，故选A； 故答案为：A。 【分析】反应物的总能量高于生合成物的总能量，为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应。 4．【答案】D 【解析】【解答】A．反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，A不符合题意； B．根据图像，该反应是吸热反应，生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1－E2) kJ，B不符合题意； C．断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量，C不符合题意； D．由信息可知，生成2molAB2中有4mol B—A键，放出E2 kJ能量，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】易错点：反应是放热反应还是吸热反应与是否加热无关 5．【答案】D 【解析】【解答】①二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应；符合题意；②葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应，不符合题意；③锌粒与稀H2SO4反应制取H2是放热反应，不符合题意；④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应，符合题意；⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是吸热反应，符合题意。 故答案为：D。 【分析】吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。 6．【答案】D 7．【答案】C 【解析】【解答】A．燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成稳定的氧化物即液态水，故A不符合题意； B．乙醇燃烧是放热反应，故B不符合题意； C．中和热是强酸和强碱的稀溶液生成1mol液态水放出的热量，中和热的热反应方程式为 (中和热)，故C符合题意； D．该反应热的热化学方程式没有写状态，故D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】A.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； B.乙醇燃烧放热，焓变为负值； D.热化学方程式中需要标出各物质状态。 8．【答案】A 【解析】【解答】假设N≡N的键能为x，由分析可知，-570 kJ/mol=391kJ/mol×4+161 kJ/mol+498 kJ/mol-（x+4×463 kJ/mol），解得x=-941 kJ/mol，所以2N(g) =N2(g)的ΔH=-941 kJ/mol； 故答案为：A。 【分析】本题主要需求得N≡N的键能，根据题给共价键的键能、热化学方程式的焓变，以及ΔH=反应物总键能-生成物总键能，可算出N≡N的键能。 9．【答案】B 【解析】【解答】A、过程Ⅰ利用太阳能使四氧化三铁分解，则能量转化形式是太阳能→化学能，故A正确； B、由分析可知，过程Ⅰ的热化学方程式为： Fe3O4(s)＝3FeO(s)＋O2(g) ΔH＝+156.6kJ·mol﹣1，故B错误； 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， 2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6kJ·mol-1，则氢气燃烧热的化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH=-285.5kJ/mol，故C正确； D、铁氧化合物循环制H2以太阳能为热源分解Fe3O4，以水和Fe3O4为原料，具有成本低的特点，氢气和氧气分步生成，具有产物易分离的优点， 故D正确； 故答案为：B。 【分析】该过程的总反应为： 2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6kJ·mol-1，过程II：3FeO(s)＋H2O(l)＝H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2kJ·mol﹣1，则过程Ⅰ的热化学方程式为： Fe3O4(s)＝3FeO(s)＋O2(g) ΔH＝+156.6kJ·mol﹣1。 10．【答案】A 【解析】【解答】CH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应方程式Ⅲ为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=2CO(g)＋4H2(g)；由盖斯定律可知，I-2×II=Ⅲ，则该反应的热化学方程式为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=2CO(g)＋4H2(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2=(＋173.5 kJ·mol-1)-2×(-41.2 kJ·mol-1)=＋255.9 kJ·mol-1。 故答案为：A。 【分析】依据盖斯定律计算。 11．【答案】B 【解析】【解答】A、4g氢气燃烧生成液态水时，放出571.6 kJ的热量，则2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，故A错误； B、2g氢气燃烧生成液态水时，放出285.8 kJ的热量，则H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1，故B正确； C、热化学方程式要标明反应物和生成物的状态，故C错误； D、4g氢气燃烧生成液态水时，放出571.6 kJ的热量，则2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，故D错误； 故答案为：B。 【分析】A、燃烧放出的热量与质量成正比； B、2 g氢气燃烧生成液态水时，放出285.8 kJ的热量； C、方程式没有标注物质状态； D、氢气燃烧放热，焓变为负值。 12．【答案】C 【解析】【解答】A．碳酸化反应器中燃煤烟气中的二氧化碳与氧化钙发生反应生成碳酸钙，该反应属于化合反应，且为放热反应，A不符合题意； B．反应生成的为颗粒状，所以生成的附着在钙基吸收剂表面会堵塞孔隙，导致其捕集性能下降，B不符合题意； C．分子中的电子数与质子数相同，所以中含有=个电子，C符合题意； D．根据元素守恒可知，可以转化为甲醇等产品，符合“碳中和”理念，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.二氧化碳和氧化钙发生化合反应生成碳酸钙，该反应属于放热反应； B.附着在钙基吸收剂表面会堵塞孔隙，导致其捕集性能下降； D.二氧化碳可转化为甲醇。 13．【答案】A 【解析】【解答】A．根据题干数据不能计算判断Q、K的大小，不能判断反应进行方向，因此不能判断正逆反应速率大小，故A符合题意； B．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则，，断键吸收能量，故B不符合题意； C．根据①④⑤可知，反应速率与碘单质浓度成正比，根据①②③可知，反应速率与氢气浓度成正比，故C不符合题意； D．若该反应速率公式为，由①数据可知，，则速率常数，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、当反应正向进行时， ； B、断裂化学键吸收能量； C、根据表中数据分析； D、将数据代入计算。 14．【答案】A 【解析】【解答】A．由相对能量曲线可知，化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应，故A符合题意； B．由相对能量曲线可知，第二步反应是放热反应，因此降低温度有利于提高的平衡转化率，故B不符合题意； C．由相对能量曲线可知，总反应是放热反应，所以图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量，故C不符合题意； D．过程①的焓变为1.3×1022×1.6×10－19×10－3kJ/mol＝2.08 kJ•mol-1，故热化学方程式为 ，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.化合物1→化合物2的过程中，有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明该过程包含两个基元反应； B.第二步反应是放热反应，降低温度平衡正向移动； C.由图可知，总反应为放热反应，化合物1和的总能量大于化合物2的总能量； D.过程①的焓变为1.3×1022×1.6×10－19×10－3kJ/mol＝2.08 kJ•mol-1。 15．【答案】C 【解析】【解答】燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，由盖斯定律，3×反应1-反应2+反应3可得液体酒精的燃烧热化学方程式为∆H=， 故答案为：C。 【分析】酒精燃烧热定义为：1mol液态乙醇完全反应生成生成二氧化碳气体和液态水所释放的能量，利用盖斯定律，①乘以3-②+③即可得到乙醇燃烧热的热化学反应方程。 16．【答案】B 【解析】【解答】A.反应物的键能之和为 (941.7+3×154.8)kJ⋅mol−1=1406.1kJ⋅mol−1，生成物键能之和为 283.0×6kJ⋅mol−1=1698kJ⋅mol−1，反应物键能之和小于生成物键能之和，则反应物的总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，故A错误； B.N(g)+3F(g)→NF3(g) 为化学键的形成过程，是一个放出能量的过程，故B正确； C.该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物总能量，则 N2 与 F2 的总能量大于 NF3 的总能量，故C错误； D.化学反应的实质就是旧键的断裂与新键的生成，如果没有化学键的断裂与生成，不可能发生化学反应，故D错误；故选B。 【分析】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；利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 17．【答案】B 【解析】【解答】A． ，反应放热，则相同条件下，2mol HF(g)的能量小于1mol (g)和1mol (g)的能量之和，A不符合题意； B．密闭容器中，9.6g硫粉（0.3mol）与11.2g铁粉（0.2mol）混合加热充分反应，放出19.12kJ热量，则1mol铁粉完全燃烧放出的能量是5×19.12kJ＝95.6kJ，热化学方程式为 ，B符合题意； C.2g （1mol）完全燃烧生成液态水，放热285.8kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 ，C不符合题意； D．若 ，则硫的燃烧热为，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量； 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.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。 18．【答案】D 【解析】【解答】该反应受热易发生，则∆H>0，正反应的气体分子数增加，则∆S>0， 故答案为：D。 【分析】 碘盐不断受热 分解，说明分解过程是吸热反应，溶液反应生成气体，是熵增的反应， 。 19．【答案】B 【解析】【解答】A．根据图示可知甲酸分解制CO时反应物的能量比生成物的低，说明发生该反应是吸热反应，所以反应热△H＞0，A不符合题意； B．硫酸是该反应的催化剂，未加入硫酸时也发生了化学反应，因此涉及到化学键的断裂与形成，B符合题意； C．反应的活化能越大，发生反应就越难进行，化学反应速率就越慢。根据图示可知：加入硫酸的反应进程中②→③步活化能最大，因此该步的化学反应速率最慢，C不符合题意； D．根据图1可知，由于加入催化剂后只能改变反应途径，不能改变反应物与生成物的能量，因此无论是否使用催化剂，其反应热不变，所以反应热，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、根据反应物、生成物总能量的相对大小判断反应的热效应； B、硫酸是反应的催化剂，是否加入硫酸不影响反应的发生； C、反应所需的活化能越大， 其反应速率越小； D、根据图1能量变化进行分析； 20．【答案】C 【解析】【解答】A．△H代表燃烧热时，H2O的状态要是液态，A不符合题意； B．△H代表中和热时要是强酸和强碱稀溶液反应生成1molH2O，B不符合题意； C．热化学方程式能表示反应的热效应，反应的热效应与物质的状态、物质的量有关，则2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=- 483.6 kJ/mol中ΔH代表反应热，C符合题意； D．未指明物质的状态，结合C可知： D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．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； B．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量； C．热化学方程式能表示反应的热效应，反应的热效应与物质的状态、物质的量有关； D．未指明物质的状态。 21．【答案】（1）< （2）3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) +S(s) ΔH2=-255kJ/mol （3）>；反应II是气体体积减小、体系总物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡右移，H2SO4的物质的量分数增大 （4）ac 【解析】【解答】（1）由方程式可知，反应I是反应为总能量小于生成物总能量的吸热反应，故答案为：<； （2）由盖斯定律可知，反应I+反应Ⅲ可得反应II的逆反应2H2SO4(l) +S(s)= 3SO2(g)+2H2O(g)，则反应ΔH=(+551kJ/mol)+(-296kJ/mol)=+ 255kJ/mol，所以反应II的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) +S(s) ΔH2=-255kJ/mol，故答案为：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) +S(s) ΔH2=-255kJ/mol； （3）反应II是气体体积减小、体系总物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡右移，硫酸的物质的量分数增大，由图可知，压强p2时硫酸的物质的量分数大于p1时，则压强p2大于p1，故答案为：>；反应II是气体体积减小、体系总物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡右移，H2SO4的物质的量分数增大； （4）a．由图可知，上述循环过程中涉及的能量转化形式有太阳能转化为热能、热能转化为化学能、化学能转化为热能、热能转化为电能，共有4种，故正确； b．气态硫的能量高于固态硫，则等物质的量的气态硫燃烧放出的热量高于固态硫，则用气态硫替代反应II中固态硫放出的热量高于固态硫，所以反应的焓变ΔH4<ΔH，3，故不正确； c．由图可知，上述循环过程中物质转化的作用是实现能量的传递，故正确； 故答案为：ac。 【分析】（1）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）根据盖斯定律计算； （3）根据影响化学平衡移动的因素分析； （4）a．根据图像分析，太阳能转化为热能、热能转化为化学能、化学能转化为热能、热能转化为电能； b．同种物质气态的能量高于固态； c．依据物质转化过程中能量的变化判断。 22．【答案】（1）-890；0.8 （2）-285.8； （3）7.2；2.1 【解析】【解答】（1）生成的与足量澄清石灰水反应，生成二氧化碳的物质的量为，由方程式可知有0.05mol CH4燃烧放出热量44.5kJ，燃烧甲烷质量a=，则生成1molCO2放热=890 kJ， ，，答案：-890；0.8； （2）氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，给方程式编号 ①， ②，③，根据盖斯定律，得，氢气燃烧热的为，根据盖斯定律，，得过程Ⅱ反应为，，答案：-285.8； ； （3）由方程式可知，生成1mol消耗1mol CaO、3molC，同时吸收464.1kJ热量，为了维持热平衡，需要和氧气反应的碳mol，消耗氧气2.1mol，整个过程共消耗碳7.2mol，答案：7.2；2.1。 【分析】（1）热化学方程式能表示反应的热效应，反应的热效应与物质的状态、物质的量有关； （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；根据盖斯定律； （3）依据反应热与反应物的物质的量成比例计算。 23．【答案】（1） ；356.75 （2） （3）减小；；22.4 【解析】【解答】(1)根据盖斯定律(①-②+4x③) 得N2H4(l)+O2 (g)=N2(g) + 2H2O (l) △H=0.5×(-1038-204-44x 4)kJ/mol-709kJ.mol-l 则N2H4(l)的燃烧热的热化学方程式为 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H = -709kJ.mol-l 设N2H4中N-H键的键能为xkJ/mol，N2H4(l) + O2(g)=N2(g) + 2H2O (l) △H =反应物总键能一生成物总键能= (4x+154+500-942-4x462)k/mol=-709k/mol，x=356.75， 故答案为： 356.75； (2)n(N2H4)=40000g/32g/mol=1250mol，该反应中N元素化合价由-3价转化为-2价，则生成1molN2H4转移电子的物质的量为1mol x 2x[(-2) -(-3)] = 2mol，据此计算制备40kgN2H4转移电子的物质的量为1250molx2=2500mol， 故答案为：2500； (3)根据图知，N2H4失电子和OH-反应生成N2，消耗OH-导致溶液碱性减弱，溶液的pH值减小，负极反应式为N2H4 +4OH¯ - 4e¯ = N2↑+4H2O，正极反应式为O2 + 2H2O + 4e¯ = 4OH¯， n(N2H)=32g/32g/mol =1mol，根据负极反应式知，消耗1molN2H4 ，失去4mol电子，则正极上消耗1molO2，标况下氧气的体积= 1mol x 22.4L/mol = 22.4L， 故答案为：减小；N2H4 +4OH¯ - 4e¯ = N2↑+4H2O；22.4。 【分析】根据盖斯定律，焓变=反应物总键能一生成物总键能，分析溶液中pH的变化时，就看溶液中OH-和H+的量，标况下氧气的体积= 物质的量x 22.4L/mol。 24．【答案】（1）放出；92 （2）负； （3）负极；；1mol 【解析】【解答】 (1)、在反应中，每生成2molNH3 放出 热量 ，92KJ。 (2)、Mg为负极，负极的电极反应为Mg-2e-=Mg2+。 (3)、石墨1上SO2失去电子，作负极；正极的电极反应式为H2O2＋2e-＋2H＋=2H2O；转移H＋的物质的量为1mol。 【分析】 (1)、在反应中，2NH3中，断裂3molH-H键，1molN三N键共吸收的能量为：3×436kJ 946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ。 (2)、若烧杯中溶液为稀硫酸，则Mg与稀硫酸反应，所以Mg作负极，Al作正极，实验现象是Mg逐渐溶解、Al片上有气泡冒出、指针偏转；负极的反应式为Mg-2e-=Mg2+； (3)、根据图示可知，石墨1上SO2失去电子，作负极，负极的电极反应式为SO2—2e-+2H2O=SO42-+4H+；石墨2作正极，H2O2获得电子，发生还原反应，正极的电极反应式为H2O2＋2e-＋2H＋=2H2O。 n（SO2）＝11.2L÷22.4L·mol-1＝0.5mol，根据总反应式SO2＋H2O2=H2SO4可知，0.5molSO2参与反应，转移H＋的物质的量为1mol。 25．【答案】（1）3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH1=-254kJ/mol （2）优势：反应原料H2SO4可以循环使用；充分利用并储存可再生的太阳能不足：该过程涉及到对环境有害的SO2，存在泄露的隐患；反应使用了催化剂，可能出现催化剂中毒，降低转化效率低情况 【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，将-Ⅰ-Ⅲ得到反应Ⅱ，则反应II的热化学方程式为 3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH1=-254kJ/mol ，故答案为： 3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH1=-254kJ/mol ； （2）根据绿色化学可知，该过过程的优势是反应原料H2SO4可以循环使用；充分利用并储存可再生的太阳能，不足是该过程涉及到对环境有害的SO2，存在泄露的隐患；反应使用了催化剂，可能出现催化剂中毒，降低转化效率低情况，故答案为：优势：反应原料H2SO4可以循环使用；充分利用并储存可再生的太阳能不足：该过程涉及到对环境有害的SO2，存在泄露的隐患；反应使用了催化剂，可能出现催化剂中毒，降低转化效率低情况。 【分析】（1）根据盖斯定律，Ⅱ=-Ⅰ-Ⅲ； （2）绿色化学应符合“原料中的原子全部转变成所需要的产物，不产生副产物，无污染，实现零排放”，绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 学科网（北京）股份有限公司 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