第一章 化学反应的热效应 章节测试题 2024-2025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 章节测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是（　　） A．普通锌锰电池 B．冶炼金属钠 C．太阳能电池 D．风力发电 A．A B．B C．C D．D 2．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是（　　） A．银锌纽扣电池 B．冶炼金属钠 C．太阳能电池 D．天然气燃烧 A．A B．B C．C D．D 3．发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列装置工作时，涉及的能量转化主要是化学能与电能之间的转化的是（　　） A．新型太阳能路灯 B．“长征五号”遥四运火箭发射 C．铅酸蓄电池 D．煤气灶载 A．A B．B C．C D．D 4．乙苯与在光照条件下反应生成两种一氯取代物，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A． 比 稳定 B．反应①比反应②的速率快 C．选择合适催化剂可提高单位时间内取代物2的含量 D．若升温时取代物2的含量提高，则原因是反应②平衡正向移动 5．已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是 共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I 键能E (kJ/mol) 436 157 568 432 298 A．HF熔沸点高，是因为H−F键能较大 B．432kJ/mol＞E(H-Br)＞298kJ/mol C．表中看出F2能量最低 D．H2(g) +F2(g)=2HF(g) △H=+525 kJ/mol 6．在25℃和101kPa下，燃烧生成液态水放出的热量，则下列热化学方程式书写正确的是（　　） A． B． C． D． 7．以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程中是中间产物 B．该过程的热化学方程式可以表示为： C．过程II中3的总能量高于1 D．铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点 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： 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 则2N(g) =N2(g)的ΔH为（　　） A．-941 kJ·mol-1 B．941 kJ·mol-1 C．-483 kJ·mol-1 D．483 kJ·mol-1 9．在25℃和101kPa条件下，断开1molH2(g)中的化学键要吸收436kJ的能量，断开1 molCl2(g)中的化学键要吸收243kJ的能量，形成2molHCl(g)中的化学键要释放862kJ的能量。下列说法错误的是（　　） A．断开1molHCl(g)中的化学键要吸收431kJ的能量 B．2 mol H(g)比1molH2(g)具有的能量低 C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(l)为放热反应 D．在H2和Cl2的反应过程中，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量 10．已知：与反应生成的能量变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A．反应过程中断裂非极性键，形成极性键 B．和具有的能量大于具有的能量 C．若和生成，放出的热量小于 D．该反应的热化学方程式可表示为 11．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 12．已知乙烯(C2H4)可发生反应： ①C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1=-akJ·mol-1(a>0)； ②C2H4(g)＋2O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g) ΔH2=-bkJ·mol-1(b>0)。 其他数据如下表所示： 化学键 键能/ 798 413 463 615 下列说法不正确的是 A．C2H4的燃烧热为a kJ·mol-1 B．上表中x用含a的代数式表示为 C．乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平 D．根据题中信息可得反应 13．利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示： 则下列说法错误的是(　　) A．过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量 D．2H2O2H2↑＋O2↑反应的能量变化如图所示： 14．H2＋Cl22HCl反应的总能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．过程1释放能量 B．过程2吸收能量 C．该反应是放热反应 D．过程1的能量变化大于过程2 15．我国科研人员研制出一种新型复合光催化剂，可以利用太阳光在该催化剂表面实现水的高效分解，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A．上述过程中，反应物的总能量小于生成物的总能量 B．上述过程中，太阳能转化为化学能 C．过程I、Ⅱ吸收能量，过程Ⅲ释放能量 D．过程Ⅲ发生了氧化还原反应 16．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为 ①H2O2 + I－→H2O + IO－ 慢 ②H2O2 + IO－→H2O + O2 + I－ 快 下列有关该反应的说法正确的是 A．当反应放出98 kJ的热量时会生成0.5 mol O2 B．H2O2的分解速率主要是由②反应决定 C．IO－是该反应的催化剂 D．由于催化剂的加入改变了该反应的反应热 17．下列反应或变化过程放热的个数为（　　） ①Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应 ②硫酸和氢氧化钠溶液混合 ③硫受热融化 ④石灰石高温分解 ⑤灼热的炭和二氧化碳反应生成一氧化碳 ⑥生石灰和水反应生成熟石灰 ⑦镁条在氮气中燃烧 A．3个 B．2个 C．5个 D．4个 18．我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理如图所示。下列说法错误的是 A．太阳能在此过程中主要转化为电能和化学能 B．反应Ⅰ和反应Ⅱ都属于氧化还原反应 C．中存在的化学键有：离子键、共价键、氢键 D．该过程产生的氢气和甲醇都可作为燃料电池燃料 19．2-丁烯有顺()、反()两种异构体。T℃，异构体转化的能量关系如图所示， 下列说法正确的是 A．顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化 B．顺-2-丁烯稳定性大于反-2-丁烯 C．发生加成反应时，顺−2−丁烯断键吸收的能量低于反−2−丁烯断键吸收的能量 D．T℃，1mol顺−2−丁烯完全转化成反−2−丁烯放出热量(c-b)kJ 20．已知：丙烯(CH3CH=CH2)与HCl可发生反应①和②，其能量与反应进程如下图所示： ①CH3CH=CH2 + HCl CH3CH2CH2Cl ②CH3CH=CH2 + HCl CH3CHClCH3 下列分析(或推测)不正确的是 A．反应①、②均为加成反应 B．反应①、②的Ⅰ、Ⅱ两步过程均放出能量 C．CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定 D．CH3CH2CH2Cl与CH3CHClCH3互为同分异构体 二、综合题 21．氢气是一种理想的新能源，发展氢能汽车的关键是氢气的制备及储存技术。制备氢气通常有下列方法：①电解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑；②高温使水分解制氢：2H2O2H2↑+O2↑；③太阳能催化分解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑；④天然气氧：CH4+H2OCO+3H2。 （1）你认为最节能的方法是　 　(填序号)。 （2）反应①和氢气在氧气中燃烧生成水的反应是否互为可逆反应？　 　(选填“是”或“否”)。 （3）请依据表中常见物质的键能(在25℃，101kPa下)回答问题： 化学键 H—H H—O I—I H—I O=O 键能kJ·mol-1 435 460 150 300 500 ①由氢气与氧气生成18g水放出的热量为　 　kJ。 ②若将1molI2和1molH2置于密闭容器中，并在上述条件下反应，发现热量实测值(恢复到25℃，101kPa)远小于15kJ，你认为最可能的原因是　 　。 22．I．回答下列问题。 （1）汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，图中对应反应的热化学方程式为　 　。 （2）下图是与CO反应转化为和NO过程中的能量变化示意图，该反应的活化能为　 　kJ/mol。根据图分析，若0.5molCO被氧化，该过程放出的热量Q=　 　kJ。若该反应是可逆反应，在相同条件下将0.5molCO与1mol混合，则充分反应后放出的热量　 　(填“>”“＜”或“=”)QkJ。 Ⅱ．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 （3）热量的测定：取NaOH和盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为　 　J(c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （4）甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 溶液100mL 1.20gFe粉 a b ii 0.56gFe粉 a c ①温度：b　 　c(填“>”“＜”或“=”)。 ②　 　(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 （5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用　 　。 23．在化学反应中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，除转化为热能外，还可转化为电能等。 （1）图中，表示放热反应能量变化的是　 　填字母。 （2）从微观角度分析化学反应中能量变化的原因： 图中①和②分别为　 　、　 　填“吸收”或“释放”，从微观角度判断该反应为放热反应的证据是　 　。 （3）如下图所示：按照构成原电池的基本要素来看，的作用是填字母，下同　 　，稀硫酸的作用是　 　。 负极反应物 负极材料 正极反应物 正极材料 离子导体 电子导体 （4）根据上图回答下列问题： ①在原电池中，片上发生　 　反应填“氧化”或“还原”片上发生的电极反应式为　 　。 ②外电路中电子流向　 　极填“正”或“负”，下同，内电路溶液中移向　 　极。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象为　 　。 （5）某原电池的总反应为，该原电池正确的组成是____。 A B C D A．A B．B C．C D．D 24．我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究，并取得一定效果。请按要求回答下列问题： （1）将CO2转化为炭黑(C)并回收利用，反应原理如图所示。 ①FeO的作用是　 　。 ②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式：　 　。 （2）常温下，CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O △H<0。 ①若该反应自发进行，反应适宜条件是　 　(填“低温”或“高温”)。 ②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，负极反应物为　 　。 （3）以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H。在一定条件下，测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示；其他条件一定时，改变压强(保持各物质气态)，测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。 ①每个碳酸二甲酯分子中最多有　 　原子共平面。 ②在140~180℃之间，随着温度升高，碳酸二甲酯的产率降低，可能原因是(写一种)　 　。 ③请绘制出图b曲线　 　。 25．汽车等交通工具为出行、物流带来方便。然而燃油车排放的尾气中含有大量有害物质，对人体和环境造成危害。 （1）汽油在不同空燃比(空气与燃油气的体积比)时尾气的主要成分不同，空燃比较小的时候有毒气体主要是　 　。 （2）辛烷()是汽油的主要成分之一，已知辛烷的燃烧热，请写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式　 　。 （3）空气中的氮气和氧气在气缸内高温环境下，通过电火花放电生成有毒气体NO，反应的热化学方程式为： 。已知：、分子中化学键的键能分别为946kJ/mol、497 kJ/mol，则NO分子中化学键的键能为　 　。 （4）为减轻污染，现在汽车上都安装三元催化转化器，可实现反应： ，该反应在　 　(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A．普通锌锰电池是化学电源，把化学能转化为电能，故选A； B．电解法冶炼金属钠，电能转化为化学能，故不选B ； C．太阳能电池把太阳能转化为电能，故不选C； D．风力发电把风能转化为电能，故不选D； 【分析】A．化学能转化为电能； B．电能转化为化学能； C．太阳能转化为电能； D．风能转化为电能。 2．【答案】A 【解析】【解答】A．银锌纽扣电池为原电池，是将化学能转化为电能，A符合题意； B．用电解法冶炼金属钠，是电能转化为化学能，B不符合题意； C．太阳能电池是将太阳能转化为电能，C不符合题意； D． 天然气燃烧是将化学能转化为热能和光能，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A．化学能转化为电能； B．电能转化为化学能； C．太阳能转化为电能； D． 化学能转化为热能和光能。 3．【答案】C 【解析】【解答】A．太阳能路灯涉及的能量转化为太阳能转化为电能，A项不符合题意； B．火箭发射涉及的能量转化主要为化学能转化为热能，B项不符合题意； C．铅酸蓄电池是一种二次电池，使用电池时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，C项符合题意； D．煤气灶使用时，涉及的能量转化主要为化学能转化为热能，D项不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．太阳能转化为电能； B．化学能转化为热能； C．二次电池使用电池时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能； D．化学能转化为热能。 4．【答案】D 5．【答案】B 6．【答案】C 【解析】【解答】A．燃烧生成液态水放出的热量，则2mol氢气燃烧生成液体放出的能量，故A不符合题意； B．燃烧生成液态水放出的热量，则1mol氢气燃烧生成液体放出的能量，放热反应焓变为负值，故B不符合题意； C．燃烧生成液态水放出的热量，则1mol氢气燃烧生成液体放出的能量，放热反应焓变为负值， ，故C符合题意； D．燃烧生成液态水放出的热量，则2mol氢气燃烧生成液体放出的能量，若生成气态水放出的能量小于，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】热化学方程的几点注意事项： 1.用s（固体）、l（液体）、g（气体）、aq（溶液）标明物质的聚集状态， 反应物和生成物的聚集状态，反应热的数值也不同。 2.化学计量数可以是整数，也可以是分数。 3.ΔH在方程式后边写出，且ΔH为“-”表示放热反应，ΔH为“+”表示吸热反应。 7．【答案】D 【解析】【解答】A．太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制，故是过程Ⅰ的反应物，过程Ⅱ的生成物，不是中间产物，A不符合题意； B．根据图示，过程Ⅰ的热反应方程式为，过程Ⅱ的热反应方程式为，根据盖斯定律：-(过程Ⅰ+过程Ⅱ)可得，，B不符合题意； C．根据图示，由过程Ⅱ中无法比较3mol的总能量与1 mol 的高低，C不符合题意； D．根据流程信息可知，铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】A.是过程Ⅰ的反应物，过程Ⅱ的生成物； B.根据盖斯定律计算； C.由过程Ⅱ中可以比较反应物的总能量和生成物的总能量，但不能比较3mol的总能量与1 mol 的高低。 8．【答案】A 【解析】【解答】设氮氮三键的键能为X，1mol肼的键能为1725，2mol水分子的键能为1825，1825+X-1725-498=570，X=941，因为成键放热，放热焓变为负值， 故答案为：A。 【分析】利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。 9．【答案】B 【解析】【解答】A．形成2molHCl(g)中的化学键要释放862kJ的能量，故断开1molHCl(g)中的化学键要吸收431kJ的能量，A不符合题意； B.1molH2(g)断键生成2mol H(g)，断键过程需要吸热，故2 molH(g)比1molH2(g)具有的能量高，B符合题意； C．由题意可知H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为：(436+243-862)kJ/mol=-183kJ/mol，为放热反应，HCl(g)转化为HCl(l)也需要放热，故H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(l)为放热反应，C不符合题意； D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)为放热反应，故断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．吸收热量与化学键的断裂有关； B.断键过程需要吸热； C．利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算； D．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。 10．【答案】C 【解析】【解答】A.反应过程中断裂H-H键，O=O键，形成O-H键，故 反应过程中断裂非极性键，形成极性键 ，A不符合题意； B.反应的热量变化为436kJ+249kJ-930kJ=-245kJ，故反应放热，反应物总能量大于生成物总能量，B不符合题意； C.若生成液态水，会释放更多的能量，即放出的能量大于930kJ，C符合题意； D.根据1mol氢气和0.5mol氧气反应生成1mol气态水，放出245kJ能量，写出热化学方程式为 ，D不符合题意； 故选C。 【分析】A.利用极性键和非极性键的定义及氢气与水反应的反应物和生成物分析； B.计算反应的吸放热情况，该反应为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量； C.利用能量图分析，等物质的量的液态水比气态水的能量低，即生成液态水比气态水放出热量更多； D.根据参与反应的物质的物质的量和状态，反应的热量变化，写出热化学方程式。 11．【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； 12．【答案】D 13．【答案】D 【解析】【解答】 A．水分解成氢气和氧气需吸收能量。则用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水过程中实现了光能转化为化学能，A正确； B．水分解产生氢气和氧气、氢气和氧气生成水时释放能量、则氢能资源丰富，属于可再生能源，B正确； C．过程I为化学键断裂、吸收能量，过程II为化学键形成、释放能量，C正确； D． 2H2O2H2+O2反应时吸收能量，上图所示代表反应中放出能量，D错误； 故答案为：D。 【分析】A．水分解成氢气和氧气需吸收能量； B．水分解产生氢气和氧气、氢气和氧气生成水时释放能量； C．化学键断裂、吸收能量，化学键形成、释放能量； D．水分解需吸收能量。 14．【答案】C 【解析】【解答】A．断裂化学键变为单个原子需吸收能量，因此过程1吸收能量，A不符合题意； B．由原子形成化学键释放能量，因此过程2释放能量，B不符合题意； C．由于反应物的总能量比生成物的总能量高，因此发生的该反应是放热反应，C符合题意； D．根据图示可知断裂反应物化学键吸收的总能量比形成生成物化学键释放的总能量少，反应为放热反应，所以过程1的能量变化小于过程2，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.断键吸收能量； B.形成化学键释放能量； C.反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应； D.过程1的能量变化小于过程2。 15．【答案】C 16．【答案】A 【解析】【解答】A. 当反应放出98 kJ的热量时，消耗1mol H2O2，会生成0.5 mol O2，A符合题意； B. H2O2的分解速率主要是由①反应决定，B不符合题意； C. I－是该反应的催化剂，C不符合题意； D. 由于催化剂的加入改变了该反应的活化能，对反应热无影响，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A. 依据反应热与反应物的物质的量成比例计算； B.活化能越大，相同条件下反应速率越慢，是决定速率的基元反应； C.催化剂参加化学反应，只是在前边的化学反应中是反应物，在后边的反应中又是生成物； D. 催化剂能改变反应的途径，降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变； 17．【答案】A 【解析】【解答】①Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应是吸热反应，故不选； ②硫酸和氢氧化钠溶液混合放出热量，是放热反应， ③硫受热融化，为吸热变化，故不选； ④石灰石高温分解为分解反应，属于吸热反应，故不选； ⑤灼热的炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，为吸热反应，故不选； ⑥生石灰跟水反应生成熟石灰，为放热反应， ⑦镁条在氮气中燃烧是燃烧反应，为放热反应， 故答案为：A。 【分析】1.常见的放热反应类型有：①所有的燃烧反应；②活泼金属与水或酸的反应；③酸碱中和反应；④大多数的化合反应。 2.常见的吸热反应类型：①多数分解反应；②碳参与的一些反应，如C、CO、H2为还原剂的反应；③NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。 18．【答案】C 【解析】【解答】A．图中可知，该装置为太阳能光伏发电且产生了燃料CH3OH，即太阳能转化为电能和化学能，A项不符合题意； B．反应分别为、3H2+CO2=H2O+CH3OH，这两个反应均为氧化还原反应，B项不符合题意； C．CH3OH中的化学键只有共价键，没有离子键，且氢键不属于化学键，C项符合题意； D．该装置中产生了H2和CH3OH均能作为燃料电池的负极材料，D项不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．依据图中转化关系判断； B．利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断； C．依据CH3OH中共价化合物分析； D．依据物质的性质分析。 19．【答案】C 【解析】【解答】A．由题干信息可知，顺-2-丁烯与反-2-丁烯互为同分异构体，故顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程中有新的物质生成，故属于化学变化，A不符合题意； B．由题干能量转化图可知，顺-2-丁烯具有的总能量大于反-2-丁烯，能量越高越不稳定，故顺-2-丁烯稳定性小于反-2-丁烯，B不符合题意； C．顺−2−丁烯和反−2−丁烯加成后均得到相同的产物，即终态的能量相同，而顺-2-丁烯具有的总能量大于反-2-丁烯，即发生加成反应时，顺-2-丁烯放出的能量大于反-2-丁烯，形成过程中放出的总能量相同，故顺−2−丁烯断键吸收的能量低于反−2−丁烯断键吸收的能量，C符合题意； D．由题干能量转化图可知，T℃，1mol顺−2−丁烯完全转化成反−2−丁烯放出热量(a-b)kJ，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．反应过程中有新的物质生成； B．物质的能量越低，越稳定； C．依据图像结构B分析判断； D．依据题干能量转化图判断。 20．【答案】B 21．【答案】（1）③ （2）否 （3）235；该反应为可逆反应，所给反应物不能完全反应 【解析】【解答】(1)由反应条件可知，反应③是将太阳能转化为化学能的反应，与其他反应需要通电和高温相比，反应③最节能，故答案为：③； (2)氢气在氧气中燃烧生成水的反应不是可逆反应，故答案为：否； (3)①由反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得，反应生成1mol水的反应热△H=(435+500×)kJ/mol-460kJ/mol×2=-235 kJ/mol，所以生成18g水放出的热量为235 kJ，故答案为：235； ②氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，可逆反应不可能完反应，所以1mol氢气与1mol碘蒸气反应时放出的热量远小于15kJ，故答案为：该反应为可逆反应，所给反应物不能完全反应。 【分析】（1）反应①②④是消耗电能或热能，而反应③是利用太阳能，不消耗电能或热能； （2）氢气在氧气中燃烧生成水的反应不是可逆反应； （3）①反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和； ②该反应为可逆反应，不能彻底进行。 22．【答案】 ；134；117；＜；；>；或；燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 23．【答案】（1）a （2）吸收；释放；反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量 （3）； （4）氧化；；正；负；片上有气泡或电流表指针发生偏转 （5）A；C 【解析】【解答】(1) 放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，a符合题意； (2) 断键需要吸收能量、形成化学键放出能量，①和②分别是吸收能量、释放能量，断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，是放热反应； (3) 失去电子发生氧化反应，电子从锌极流出，锌是负极、负极反应物、电子导体，选abf，H+在正极得电子生成H2，稀硫酸是电解质溶液导电，选ce； (4)①在原电池中，Zn失去电子，发生氧化反应；Cu片上H+得到电子生成H2，电极反应式为 。 ②外电路中电子由负极流向正极，内电路阴离子向负极迁移， 移向负极； ③能证明化学能转化为电能实验现象是Cu片上有气泡或电流表指针发生偏转； (5)总反应为 ，锌为负极，正极上Cu2+得电子生成铜，电解质是硫酸铜溶液，选AC； 【分析】(1) 放热反应，生成物总能量低于反应物总能量； (2) 断键需要吸收能量、形成化学键放出能量； (3) 失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，正极得电子发生还原反应； (4)①电极反应式的书写 。 ②外电路中电子由负极流向正极，内电路阴离子向负极迁移； ③化学能可转化为电能； (5) 原电池的判断。 24．【答案】（1）催化剂，降低反应活化能；CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b) kJ/mol （2）低温；H2 （3）8；从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多； 【解析】【解答】(1)由图可知，过程ⅰ的反应为二氧化碳与氧化亚铁反应生成四氧化三铁和炭黑，反应的热化学方程式为CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+ C(s) △H=+bkJ/mol，过程ⅱ的反应为四氧化三铁发生分解反应生成氧化亚铁和氧气，反应的热化学方程式为2Fe3O4(s)= O2(g)+6FeO(s) △H=+akJ/mol，则氧化亚铁为反应的催化剂，总反应的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b) kJ/mol； ①由分析可知，氧化亚铁为反应的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，故答案为：催化剂，降低反应活化能； ②由分析可知，二氧化碳转化为炭黑和氧气的热化学方程式为CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b) kJ/mol，故答案为：CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+(a+b) kJ/mol； (2)①常温下，该反应是气体体积减小的放热反应，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，则该反应在低温条件下反应△H＜0-T△S＜0，能自发进行，故答案为：低温； ②若利用该反应转化为电能，实现碳回收，由方程式可知，还原剂氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：H2； (3)①酯基是平面结构，则每个碳酸二甲酯分子至少有6个原子一定共平面，由三点成面的规则可知，分子中最多有8个原子共平面，故答案为：8； ②由图可知，140℃时，碳酸二甲酯的产率最大，说明反应达到平衡，140℃时之前是平衡的形成过程，140℃时之后是平衡的移动过程，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸二甲酯的产率减小；温度升高，催化剂的活性降低、反应的副产物增多也可能导致碳酸二甲酯的产率减小，故答案为：从140℃起随温度的升高，因反应正向放热，不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多； ③该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡转化率增大，所以甲醇的平衡转化率与压强变化的曲线如下图： ，故答案为： 。 【分析】（1）由反应机理图可知，FeO参与化学反应，但是反应前后质量不变，故作催化剂，催化剂降低反应活化能，从而加快化学反应速率。 （2） 反应是否可以自发进行要看ΔH-TΔS(即吉布斯自由能)是否小于零，小于零的反应就可以自发 ，反应焓变△H＜0，熵变△S＜0，所以必须在低温下可能自发进行。 （3）温度小于140℃时，温度升高，化学反应速率加快， 碳酸二甲酯的产率 增大，温度大于140℃时候，温度升高，产率降低，说明该反应为放热反应。 25．【答案】（1）CO （2） （3）631.5 （4）低温 学科网（北京）股份有限公司 $$