第一章 化学反应的热效应 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 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．下列反应的能量变化规律与图示相符的是 ①灼热的炭和二氧化碳反应 ②镁条溶于盐酸 ③盐酸与碳酸氢钠反应 ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥硫酸和氢氧化钡溶液反应 A．①③④ B．①②⑤ C．③④⑤ D．②④⑥ 2．暖宝宝是一种可供取暖的工具，其内主要成分为铁粉、活性炭、无机盐、水等。在使用时，去掉外袋，让内袋(无纺布袋)暴露在空气里产生热量，下列说法错误的是（　　） A．暖宝宝工作时，存在化学能转化为热能的过程 B．暖宝宝工作时，发生了氧化还原反应 C．暖宝宝工作时，铁粉、活性炭、无机盐、水构成了原电池 D．暖宝宝工作时，活性炭为原电池的负极 3．下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是（　　） A．氢氧燃料电池 B．硅太阳能电池 C．银锌纽扣电池 D．碱性锌锰干电池 4．下列有关化学能与热能的说法正确的是 A．吸热反应在常温或低温条件下都难以发生 B．由1molC(金刚石，s)转化为1molC(石墨，s)时放出1.9kJ的热量，可知1mol金刚石比1mol石墨总能量低1.9kJ C．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 D．需要持续加热才能发生的反应一定是吸热反应 5．下列过程中，发生吸热反应的是（　　） A．碘的升华 B．生石灰溶于水 C．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl D．盐酸和氢氧化钠溶液混合 6．下列热化学方程式中∆H代表燃烧热的是（　　） A． B． C． D． 7．某研究团队实现人工光合成“太阳燃料”的工作原理如下图(注：图中标有[ ]ad的物质表示吸附在催化剂表面的微粒)，下列说法正确的是（　　） A．H2O转化为O2、[H+]ad时，只发生断键过程 B．该过程的总反应为CO2+2H2O CH4+2O2 C．反应①～④中，含碳物质均发生氧化反应 D．上述过程中太阳能全部转化为化学能 8．如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是（　　） A．NaOH溶液与稀盐酸的反应 B．锌与稀盐酸的反应 C．Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体的反应 D．一氧化碳在空气中的燃烧反应 9．红磷P(s)和 Cl2 发生反应生成 PCl3 和 PCl5，反应过程和能量关系如图所示。△H 表示生成 1mol产物的焓变数据。下列热化学方程式错误的是（　　） A．2P (s)+3Cl2 (g)=2PCl3 (g) △H=－612kJ·mol-1 B．PCl3 (g) =P (g)+ Cl2 (g) △H=306kJ·mol-1 C．PCl5 (g)=PCl3 (g)+Cl2 (g) △H=93kJ·mol-1 D．2P (s)+5Cl2 (g)=2PCl5 (g) △H=－798kJ·mol-1 10．研究表明，利用可消除大气污染物和，反应过程中相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A．为放热反应 B．中间体I的相对能量比中间体Ⅱ高 C．在整个过程都未参与反应 D．反应过程中有极性键形成 11．我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，主要过程如图所示。 已知： 化学能 键 键 键 键 键能/() 467 498 436 138 下列说法错误的是（　　） A．总反应为 B．过程Ⅲ中有旧化学键的断裂和新化学键的形成 C．催化剂能减小水分解反应的焓变 D．若分解，估算出反应吸收能量 12．某实验小组学生用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。下列说法正确的是（　　） A．如图条件下实验过程中没有热量损失 B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒 C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯 D．若改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，从理论上说所测反应热数值是相等的 13．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（　　） A．C(s)+O2(g)=CO2(g)；C(s)+O2(g)=CO(g) B．S(s)+O2(g)=SO2(g)；S(g)+O2(g)=SO2(g) C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2(g)+O2(g)=H2O(l) D．2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)；2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) 14．50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应， 通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热， 下列说法正确的是（　　） A．在测定中和热的实验中， 至少需要测定并记录的温度是3 次 B．用氢氧化钠固体代替NaOH 溶液进行上述实验， 测得的ΔH会偏小 C．用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验， 测得的ΔH 会偏小 D．环形玻璃搅拌棒若用粗铜丝制作的搅拌棒代替， 则测得的ΔH会偏小 15．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（　　） A．△H3＜0 B．△H1+△H2+△H3=0 C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少 D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol 16．与HCl可发生反应①和②： ① ② 其能量与反应进程如图所示。下列说法错误的是（　　）。 A．①、②的反应类型相同 B．反应②比①放出的热量多 C．与互为同分异构体 D．第Ⅰ步是化学键断裂的过程，第Ⅱ步是化学键生成的过程 17．工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=－198kJ/mol，反应过程可用如图模拟( 表示O2， 表示SO2， 表示催化剂)。下列说法正确的是（　　） A．过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了全部反应进行的程度 B．过程Ⅱ为放热过程，过程Ⅲ为吸热过程 C．催化剂可降低反应的活化能，从而使∆H减小 D．1mol SO2和1mol O2反应，放出的热量小于99kJ 18．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，下图为该历程示意图，下列说法不正确的是（　　） A．①→②放出能量并形成了C-C键 B．催化剂可提高反应物的平衡转化率 C．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% D．CH4→CH3COOH过程中，有C-H键发生断裂 19．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，在低温下获得较高反应速率，反应过程如图： 下列说法正确的是（　　） A．若已知CO和H2的标准燃烧热，由此可推算出该反应的ΔH B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为吸热过程，且吸收的热量相等 C．在该反应过程中，实际有两个H2O参与反应，断裂了三个氢氧键 D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH，提高了反应速率 20．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　） A．已知，则氢气的燃烧热为 B．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为 C．已知酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热 D．已知，虽然该反应为可逆反应，但该反应的焓变仍可通过一定的实验方法直接测得 二、综合题 21．地球上的氮元素对动植物有重要作用，其中氨的合成与应用是当前的研究热点。 （1）人工固氮最主要的方法是 Haber-Bosch 法。通常用以铁为主的催化剂在 400~500℃ 和10~30 MPa 的条件下，由氮气和氢气直接合成氨。 ① 已知上述反应中生成 1 mol NH3 放出 46 kJ 热量，该反应的热化学方程式为　 　。 ②该反应放热，但仍选择较高温度。其原因是　 　。 （2）常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示： ① 阴极生成氨的电极反应式为　 　。 ② 阳极氧化产物只有 O2。电解时实际生成的 NH3 的总量远远小于由 O2 理论计算所得 NH3 的量，结合电极反应式解释原因：　 　。 （3）氨是生产氮肥的原料，经如下转化可以得到 NH4NO3。 已知：氮原子利用率是指目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比 上述反应③的氮原子利用率为 66.7%。要使原料 NH3 转化为 NH4NO3 的整个转化过程 中氮原子利用率达到 100%，可采取的措施是　 　 22．将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：。C(s)、CO(g)和完全燃烧的热化学方程式分别为： ① ； ② ； ③ 。 试回答： （1）请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和的热化学方程式：　 　。 （2）比较反应热数据可知，和完全燃烧放出的热量之和，比完全燃烧放出的热量　 　(填“多”或“少”)。 甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。 乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图 （3）请你写出、、、之间存在的关系式　 　。 （4）乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学的观点正确的是　 　(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现不正确观点的原因是　 　。 23．如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点，人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。 （1）在如图构想的物质和能量循环中，太阳能最终转化为　 　能。 （2）人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下，将CO2和H2O转化为甲醇(CH3OH)，该反应的化学方程式为2CO2(g)+4H2O(g) 2CH3OH(g)+3O2(g)。一定条件下，在2L密闭容器中进行上述反应，测得n(CH3OH)随时间的变化如表所示： 时间/min 0 1 2 3 4 5 n(CH3OH)/mol 0 0.040 0.070 0.080 0.085 0.085 用O2表示0~3 min内该反应的平均反应速率为　 　mol/(L·min)。 （3）一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并发生反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示。试写出该反应的化学方程式为　 　。 （4）用人工光合作用得到的甲醇、氧气和KOH溶液制作燃料电池，其电极反应分别为：CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；O2+2H2O+4e- =4OH-。则甲醇应通入该燃料电池的　 　极(填“正”或“负”)。当通入67.2 L O2(在标准状况下)完全反应后，消耗甲醇的质量为　 　。 24．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。 根据上图回答下列问题： （1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是　 　。 （2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是　 　； （3）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的∆H3=　 　，一步反应生成1molPCl5的∆H4　 　∆H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （4）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是　 　。 25．填空。 （1）下列反应属于吸热反应的是　 　。 ①铝片和盐酸反应 ②酸碱中和反应 ③晶体与混合搅拌 ④碳酸钙分解 ⑤在中燃烧 ⑥灼热的碳与的反应 （2）已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示，则由该反应生成1molNO时，应　 　(填“释放”或“吸收”)　 　kJ能量。 （3）某学习小组依据氧化还原反应原理：设计成的原电池如图所示。 ①从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为　 　； ②负极的电极材料为　 　；(填化学式) ③正极发生的电极反应　 　； ④若银电极增重5.4g，外电路转移电子的物质的量　 　mol。 （4）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是____。 A．图I中温度计的示数高于图II的示数 B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温 C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面 D．图II中产生气体的速率比I慢 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】D 【解析】【解答】A、暖宝宝工作时发生化学反应，同时产生热量，说明过程中存在化学能转化为热能，A不符合题意； B、暖宝宝工作过程中，Fe与O2、H2O反应生成Fe2O3·xH2O，过程中，铁元素和氧元素的化合价发生变化，为氧化还原反应，B不符合题意； C、暖宝宝工作过程中，发生氧化还原反应，因此可设计成原电池，C不符合题意； D、暖宝宝工作时，Fe发生失电子的氧化反应，因此铁为负极，D符合题意； 故答案为：D 【分析】暖宝宝工作过程中，铁粉与空气中的O2、H2O反应，生成Fe2O3·xH2O，过程中产生热量，存在化学能转化为热能。同时该反应为氧化还原反应，可设计为原电池，其中铁为负极，活性炭为正极。 3．【答案】B 【解析】【解答】A.氢氧燃料电池将化学能转化为电能； B.硅太阳能电池将太阳能转化为电能； C.银锌纽扣电池将化学能转化为电能； D.碱性锌锰干电池将化学能转化为电能； 可见电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是硅太阳能电池； 故合理选项是B。 【分析】硅太阳电池是将太阳能转为电能，其他的是将化学能转为电能 4．【答案】D 5．【答案】C 【解析】【解答】A、碘升华属于吸热，但此过程属于物理变化，故A不符合题意； B、生石灰溶于水，发生CaO＋H2O=Ca(OH)2，属于放热反应，故B不符合题意； C、此反应属于吸热反应，故C符合题意； D、盐酸和氢氧化钠发生中和反应，属于放热反应，故D不符合题意。 【分析】常见的吸热反应是Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应、C和H2O(g)、C与CO2反应、盐类水解、大多数的分解反应，吸热反应属于化学反应。 6．【答案】A 【解析】【解答】A．符合燃烧热的定义，热化学方程式中△H代表燃烧热，故A符合题意； B．硫单质燃烧生成稳定氧化物为二氧化硫，不是SO3，故B不符合题意； C．生成物一氧化碳不是稳定的氧化物，不符合燃烧热的概念，故C不符合题意； D．热化学方程式中CO的物质的量不为1mol，热化学方程式中△H不等于燃烧热，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】考查的使燃烧热的定义，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量 7．【答案】B 【解析】【解答】A．H2O转化为O2、[H+]ad时，除了有水分子中氢氧原子之间的断键过程以外，还有氧原子与氧原子重新组合成氧气分子的成键过程，A不符合题意； B．根据图示循环体系可得知总反应为二氧化碳和水在催化剂作用下转化为甲烷和氧气的过程，其化学方程式为：CO2+2H2O CH4+2O2，B符合题意； C．反应①~④中，C元素发生“CO2→HCOOH→HCHO→CH3OH”的转化，C元素的化合价持续降低，均发生还原反应，C不符合题意； D．上述过程中太阳能转化为化学能，但不是全部转化，部分以热能形式散失，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A. H2O转化为O2、[H+]ad时 是化学变化涉及到键的断裂和键的形成 B.根据图示起始的反应物和最终的产物即可写处方方程式 C.标出①到④过程中碳元素的化合价的 变化 D.化学反应中的能量变化涉及到转化为化学能或者是热能 8．【答案】C 【解析】【解答】A. NaOH溶液与稀盐酸的反应为中和反应，放出热量，故A不符合题意，A不选； B. 锌与稀盐酸反应放出热量，故B不符合题意，B不选； C. 氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应是室温下即可发生的吸热反应，故C符合题意，c选； D. 燃烧反应放出热量，故D不符合题意，D不选； 故答案为：C。 【分析】若E1>E2，则表明该反应吸收能量，据此解答。 9．【答案】B 【解析】【解答】A．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)+ Cl2(g)═PCl3(g) △H=-306 kJ/mol，则2P (s)+3Cl2 (g)=2PCl3 (g) △H=－612kJ·mol-1，故A不符合题意； B．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)+ Cl2(g)═PCl3(g) △H=-306 kJ/mol，则PCl3 (g) =P (s)+ Cl2 (g) △H=306kJ·mol-1，生成的P应该为固体，故B符合题意； C．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，热化学方程式为PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)；△H=+93 kJ/mol，故C不符合题意； D．根据图中数据，可得P(s)+ Cl2(g)=PCl5(g) △H=-399kJ/mol，则有反应2P(s)+5Cl2(g)═2PCl5(g)对应的反应热△H=-798 kJ•mol-1，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据反应物的总能量、中间产物的总能量以及最终产物的总能量，结合化学方程式以及热化学方程式的书写方法解答。 10．【答案】C 11．【答案】C 【解析】【解答】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为，故A不符合题意； B．由过程III可知，H2O2中的O-H键断裂，H-H键形成，有旧化学键的断裂和新化学键的形成，故B不符合题意； C．催化剂只改变反应历程，不影响始末状态，不能改变水分解反应的焓变，故C符合题意； D．由，分解，∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=2×2×467-(2×436+498)=+498kJ/mol，则反应吸收能量，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水； B．由过程III可知，H2O2中的O-H键断裂，H-H键形成； C．催化剂只改变反应历程，不影响始末状态，不能改变水分解反应的焓变； D．利用∆H=反应物的总键能-生成物的总键能计算。 12．【答案】B 【解析】【解答】A．该装置的保温效果并不如量热计那样好，大小烧杯之间要填满纸片，装置存在热量的散失，A不符合题意； B．根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒，B符合题意； C．中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，C不符合题意； D．改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应，此时消耗的酸碱的量和用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应消耗的酸碱的量不同，反应热与酸碱的用量有关，所求反应热不相等，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．实验成败的关键是保温，根据实验过程的保温情况确定保温效果； B．根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器； C．烧杯间填满碎纸条可以减少能量的散失； D．中和热与酸碱的用量无关，但是反应热和酸碱的用量有关系。 13．【答案】B 【解析】【解答】A．碳不完全燃烧放热少，焓变包含负号比较大小，所以化学反应的ΔH前者小于后者，A不符合题意； B．固体硫变为气态硫需要吸收热量；所以化学反应的ΔH前者大于后者，B符合题意； C．相同条件下量少的反应放热少，焓变包含负号比较大小，1mol氢气燃烧放热小于2mol氢气燃烧放热，所以化学反应的ΔH前者小于后者，C不符合题意； D．中和反应为放热反应，焓变是负值，放出的热量越多，焓变越小，浓硫酸放出的热量多，所以化学反应的ΔH前者小于后者，D不符合题意； 答案为：B。 【分析】相同条件下量少的反应放热少，结合盖斯定律判断。 14．【答案】B 【解析】【解答】A．在测定中和热的实验中，每一组要记录3次温度，而我们实验时至少要做2组，所以至少要记录6次温度，故A不符合题意； B．氢氧化钠固体溶于水放热，反应后温度偏高，计算所得热量偏大，所以实验中测得ΔH会偏小，故B符合题意； C．用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小， 测得的ΔH 会偏大，故C不符合题意； D．测定中和热的实验中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，铜导热性较强，导致热量散失较多，则测量出的中和热数值偏小，中和反应为放热反应，ΔH为负值，则ΔH会偏大，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.中和热测定时，需要测定酸的温度，碱的温度，以及反应后的温度故为3次，但需要重复多组实验 B.中和热的测定用的是稀溶液，不能用氢氧化钠固体，易造成实验误差 C.一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程 D.铜丝吸热 15．【答案】B 【解析】【解答】A、H与X生成HX过程中形成化学键，需要释放能量，因此ΔH3＜0，A不符合题意。 B、由盖斯定律可得，ΔH1=ΔH2+ΔH3，所以ΔH1-ΔH2-ΔH3=0，B符合题意。 C、Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2具有的能量依次减小。则断裂其化学键需要的能量依次减小，因此途径Ⅱ吸收的热量依次减小。即ΔH2依次减小，C不符合题意。 D、拆开1mol气态HX需要吸收的能量为akJ。则形成1molHX化学键需要释放akJ热量，因此该条件下ΔH3=－2akJ·mol－1，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】A、形成化学键释放能量。 B、根据盖斯定律分析。 C、卤素单质具有的能两个越小，断裂化学键需要的能量越小，反应热ΔH2越小。 D、断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量相同。 16．【答案】D 【解析】【解答】A．反应①②均是加成反应，不符题意； B．根据能量关系图可以看到，反应②生成物能量更低，故反应放热更多，不符题意； C．两个反应的产物分子式相同，Cl原子所在碳原子位置不同，是同分异构体，不符题意； D．第一步是反应物反应至中间产物，第二步是中间产物再反应至最终产物，两步中均有完整的断键吸热和成键放热的过程，符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.反应①和②均为加成反应； B.反应②的产物能量更低，放出的热量更多； C.分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体。 17．【答案】D 【解析】【解答】A. 过程Ⅰ和过程Ⅳ分别是被催化剂吸附和离开催化剂，不可能决定了全部反应进行的程度，过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂，过程Ⅲ中形成SO3中的共价键，决定整个反应进行的程度，A不符合题意； B. 过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂，要吸收能量，过程Ⅲ中形成SO3中的共价键，要放出能量，B不符合题意； C. 使用催化剂，可降低反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不能改变焓变，C不符合题意； D. 该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以1mol SO2和1mol O2反应，放出的热量小于99kJ，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】对于该反应决定整个反应速率的主要还是键的断裂的过程，键的断裂需要吸收能量，键的形成需要释放能量，催化剂的加入只是降低了反应的活化能，加快了反应速率，不改变焓变，由于是可逆反应，反应并不能完全反应，因此放出的能量少 18．【答案】B 【解析】【解答】A、由分析可知，①→②为放热反应，则①→②放出能量并形成了C-C键，故A正确； B、催化剂只能改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高反应物的平衡转化率，故B错误； C、该过程的总反应为CH4+CO2→CH3COOH，该反应的原子利用率为100%，故C正确； D、由图可知，CH4→CH3COOH过程中，有C-H键发生断裂，故D正确； 故答案为：B。 【分析】A、①的能量高于②，则①→②为放热反应； B、催化剂不影响平衡状态； C、总反应为甲烷和二氧化碳反应生成乙酸； D、甲烷中只含C-H键。 19．【答案】C 【解析】【解答】A. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，其中C→CO2(g)，H→H2O(l)，因此写出的CO和H2的标准燃烧热的热化学方程式中不含有H2O(g)，因此无法推算出该反应的ΔH，故A不符合题意； B. 反应过程中断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，过程I、II都有化学键的断裂，所以都为吸热过程，但是过程I还包括CO的吸附过程，存在热量变化，因此过程I、II吸收的热量不相等，故B不符合题意； C. 根据图知，过程Ⅰ和过程Ⅱ分别有一个水分子中的氢氧键断裂，过程Ⅲ断裂一个氢氧键，同时形成一个氢氧键，并生成一个水分子，所以在该反应过程中，实际有两个H2O参与反应，断裂了三个氢氧键，故C符合题意； D. 使用催化剂可以降低该反应的活化能，提高反应速率，但不改变焓变，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，例如C→CO2(g)，S→SO2(g)，H→H2O(l)，燃烧反应为放热反应，在用文字叙述燃烧热时用正值，用ΔH表示时带负号。 20．【答案】D 【解析】【解答】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，根据 可知，氢气的燃烧热为241.8kJ/mol，故A错误； B、合成氨的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则 ，故B错误； C、中和热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1mol水放出的热量，故C错误； D、可逆反应的焓变仍可通过测定消耗一定量的反应物或生成物放出的热量的实验方法直接测得，已知 ，虽然该反应为可逆反应，但该反应的焓变仍可通过一定的实验方法直接测得，故D正确； 故答案为：D。 【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、合成氨的反应为可逆反应； C、中和热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1mol水放出的热量； D、可逆反应的焓变仍可通过测定消耗一定量的反应物或生成物放出的热量的实验方法直接测得。 21．【答案】（1）N2（g） + 3H2(g) 2NH3(g) H= -92kJ/mol；在该温度下催化剂活性强，反应速率快。 （2）N2 + 6H+ +6e- = 2NH3；阴极除了氮气得电子外：N2 + 6H+ +6e- = 2NH3，还可能发生N2 + 8H+ +6e- = 2NH4+ ，2H++2e-=H2 （3）通入过量的氧气的量，使NO全部转化为硝酸 【解析】【解答】（1）①该反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)，由于生成个1molNH3时放出的热量为46kJ，因此生成2molNH3时放出的热量为92kJ，故该反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92Kj/mol； ②选择较高温度，是由于在该温度下，催化剂的活性较高，反应速率较快； （2）①阴极上NH3的生成是由N2发生失电子反应生成的，其电极反应式为：N2 + 6H+ +6e- = 2NH3； ②电解过程中，阴极除了氮气得电子外：N2 + 6H+ +6e- = 2NH3，还可能发生N2 + 8H+ +6e- = 2NH4+ ，2H++2e-=H2，因此实际生成NH3的量远小于由O2理论计算所得NH3的量； （3）反应③的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，为使原料NH3转化为HNO3的氮原子利用率达到100%，可在反应③中加入过量的氧气，使NO全部转化为HNO3； 【分析】（1）①根据生成1molNH3放出的热量计算反应热，进而书写反应的热化学方程式； ②根据温度对反应速率的影响分析； （2）①根据阴极反应物和生成物书写电极反应式； ②根据阴极的电极反应进行分析； （3）根据过程中发生的反应进行分析； 22．【答案】（1）C(s) （2）多 （3） （4）乙；甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量 【解析】【解答】这题主要考热化学方程式及盖斯定律的运用，将煤转化为水煤气再燃烧和直接燃烧煤根据盖斯定律可知，放出的热量其实相同，熟练掌握盖斯定律和热化学方程式的书写即可解答这题。 （1）将反应①-反应②-反应③得到C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式， ΔH=+131.5kJ/mol （2）由反应②③可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和为525kJ，1molC(s)完全燃烧放出的热量为393.5kJ，故1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和多于1molC(s)完全燃烧放出的热量。 （3）由图中可知，C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)，焓变为ΔH1，此为一步反应，如果C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO(g)+O2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)，焓变分别为ΔH2、ΔH3、ΔH4，此为三步反应，但是最终反应物和产物及其状态与之前的一步反应相同，根据盖斯定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 （4）煤直接燃烧产生二氧化碳，C(s)+O2 (g)=CO2 (g)，将煤转化成水煤气，生成的一氧化碳和氢气再燃烧生成水和二氧化碳，H2(g)+O2(g)=H2O(g)；CO(g)+O2(g)=CO2(g)，观察以上几个方程可知，将煤转化成水煤气最终的反应物和产物及其状态与直接燃烧煤相同，故乙同学的观点正确。甲同学忽略了煤转化成水煤气需要吸收热量。 【分析】（1）根据盖斯定律； （2）依据热化学方程式计算； （3）根据盖斯定律分析； （4）依据初始反应物和终态产物是否相同分析。 23．【答案】（1）热 （2）0.020 （3）3B+4C6A+2D （4）负；64 g 【解析】【解答】（1）绿色植物在太阳光照射下发生反应，产生化学能储存在有机物中，有机物燃烧产生热能释放出来，因此在物质和能量循环中太阳能最终转化为热能。 （2）在0~3 min内，CH3OH的物质的量增加了0.080 mol，反应容器容积为2 L，反应时间为3 min，则v(CH3OH)===mol/(L·min)，对于同一化学反应在用不同物质表示反应速率时，速率比等于方程式中相应物质的化学计量数的比，所以v(O2)：v(CH3OH)=3：2，故v(O2)=mol/(L·min)=0.020mol/(L·min)。 （3）根据图示可知：随着反应的进行，B、C的物质的量在不断减少，A、D的物质的量在不断增加，当反应进行到6 s时都不再发生变化，说明该反应为可逆反应，B、C是反应物，A、D是生成物，在前6 s内B、C、A、D四种物质改变的物质的量分别是0.6 mol、0.8 mol、1.2 mol、0.4 mol，改变的物质的量的比为0.6 mol：0.8 mol：1.2 mol：0.4 mol=3：4：6：2，所以该反应化学方程式为：3B+4C⇌6C+2D。 （4）根据电极反应式可知：在反应中甲醇失去电子，发生氧化反应，所以通入甲醇的电极为负极，氧气得到电子发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极，负极反应式为：①CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O，正极反应式为：②O2+2H2O+4e- =4OH-，由于同一闭合回路中电子转移数目相等，所以将①×2+②×3，整理可得总反应式：2CH3OH+3O2+4NaOH=2Na2CO3+6H2O，n(O2)== 3mol，则反应消耗甲醇的物质的量是2mol，其质量为m(CH3OH)=2 mol×32g/mol=64 g。 【分析】（1）依据图中能量的转化判断； （2）利用υ=Δc/Δt计算，对于同一化学反应在用不同物质表示反应速率时，速率比等于方程式中相应物质的化学计量数的比； （3）根据图示，物质的量的变化量之比等于化学计量数之比； （4）燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；氧气在正极得电子，发生还原反应；依据得失电子守恒计算。 24．【答案】（1）P(s)+Cl2(g)=PCl3(g)；△H=-306kJ/mol （2）PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)；∆H=+93kJ/mol （3）-399kJ/mol；等于 （4）PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl 【解析】【解答】（1）根据图示可得P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式：P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ/mol； （2）根据图示可得PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) ∆H=+93kJ/mol； （3）根据盖斯定律，结合图示可知，P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的∆H3=∆H1+∆H2=-399kJ/mol，根据盖斯定律，一步反应生成1molPCl5的∆H4=∆H3； （4）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，根据原子守恒可知其化学方程式是PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。 【分析】（1）结合图示，可以知道氯气和磷反应生成三氯化磷时，能量变化为306kJ； （2）结合图示，可以知道五氯化磷分解为磷和三氯化磷时，能量变化为306kJ； （3）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）五氯化磷和水反应生成磷酸和氯化氢。 25．【答案】（1）③④⑥ （2）吸收；91.5 （3）电能；Cu；；0.05 （4）A 【解析】【解答】(1)①铝与盐酸的反应为放热反应，故①不正确； ②酸碱中和反应为放热反应，故②不正确； ③晶体与的反应为吸热反应，故③正确； ④碳酸钙分解吸收热量，为吸热反应，故④正确； ⑤燃烧反应为放热反应，则在中燃烧为放热反应，故⑤不正确； ⑥灼热的碳与反应生成CO的反应吸收热量，为吸热反应，故⑥不正确； 属于吸热反应的是③④⑥，故答案为：③④⑥； (2)生成2molNO，需要断裂1mol 键，1molO=O键，吸收的能量为，形成2molN-O键放出热量，断键吸收的热量高于成键释放的热量，所以应吸收热量，形成1molN-O吸收热量，故答案为：吸收；91.5； (3)①原电池是将化学能转化为电能的装置，故答案为：电能； ②根据反应可知，Cu失去电子发生氧化反应，则负极材料为Cu，故答案为：Cu； ③正极上银离子得电子生成单质银，电极反应式为，故答案为：； ④根据可知，银电极增重5.4g，外电路转移电子的物质的量为，故答案为：0.05； (4)A．图I中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应为放热反应，化学能转化为热能；图II中形成原电池，将化学能转化成电能，因此图I中温度计的示数高于图II的示数，故A正确； B．根据A的分析可知，图I中温度计的示数高于图II的示数，故B不正确； C．图I中气泡在锌棒表面产生，图II中铜为正极，氢气在铜棒表面产生，故C不正确； D．图II形成原电池，加快反应速率，因此图II中产生气体的速率比I快，故D不正确； 故答案为：A，故答案为：A。 【分析】（1）常见吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等 （2）根据化学键断裂吸收能量和化学键形成释放能量，判断该反应吸放热的量 （3）该原电池Cu做负极，Ag做正极，根据正极反应，通过增加Ag的量来算出转移电子的数目 学科网（北京）股份有限公司 $$