第一章 化学反应的热效应 单元检测 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检测 一、单选题 1．下图是两个反应的反应前后反应物总能量和生成物总能量的比较图,对于Ⅰ、Ⅱ两个反应的说法正确的是。 A．反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ也是放热反应 B．反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应 C．反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ也是吸热反应 D．反应Ⅰ不需要加热,反应Ⅱ必须加热 2．0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，又知：H2O (l ) == H2O(g) △H = +44 kJ·mol-1，下列热化学方程式，正确的是 A．B2H6(g)+O2(g) =B2O3 (g)+H2O (g) △H = -677.7 kJ·mol-1 B．B2H6(g)+3O2(g) =B2O3(s)+3H2O (g) △H = -2165 kJ·mol-1 C．B2H6(g)+3O2(g) = B2O3(s)+3H2O (g) △H = -2033 kJ·mol-1 D．B2H6(g)+3O2(g) =B2O3(s)+3H2O(l) △H = -2033 kJ·mol-1 3．中国研究人员研制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。下列说法不正确的是 A．整个过程实现了光能向化学能的转化 B．过程Ⅱ放出能量并生成了O-O键 C．总反应为 D．过程Ⅲ中有一种反应物含有离子键 4．一些烷烃的燃烧热如下表： 化合物 燃烧热 化合物 燃烧热 甲烷 正丁烷 乙烷 异丁烷 丙烷 已知：正戊烷与互为同分异构体。下列说法正确的是 A．热稳定性： B．正戊烷的燃烧热 C．乙烷燃烧的热化学方程式为 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 5．碳碳双键加氢时放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。1，3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于下列反应的，判断正确的是             A．， B． C．， D． 6．下列装置或操作能达到目的的是 A．中和热的测定 B．测定氯水的pH C．比较CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1大小 D．排出酸式滴定管中的气泡 A．A B．B C．C D．D 7．下图是CO和O在钌催化剂的表面形成化学键的过程。 下列说法正确的是 A．CO2和CO都能与碱反应生成盐和水 B．该过程中，CO先断键成C和O C．CO与O形成化学键的过程中放出能量 D．钌催化剂降低了该反应的焓变 8．用50mL0.5 mol·L-1的盐酸与50mL0.55 mol·L-1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反应热。下列关于实验和中和反应的说法正确的是 A．如图条件下实验过程中没有热量损失 B．玻璃搅拌器可用铜质材料代替 C．中和反应的逆反应是吸热反应 D．酸和碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O(g)时，放出约57.3kJ的热量 9．已知：在25℃、101kPa下，由最稳定的单质生成1mol物质的反应焓变，叫作该物质的标准摩尔生成焓，规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0，下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓的数值。 物质 标准摩尔生成焓/ -283 -242 -75 -394   ___________ A．165 B．-165 C．77 D．-77 10．下列有关实验的说法错误的是（    ） A．用同浓度的醋酸代替盐酸测得的中和热数值偏大 B．可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸 C．用重结晶法提纯混有少量氯化钠的硝酸钾晶体 D．用盐酸洗涤氯化银沉淀，可以减少洗涤损失 11．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应： 2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)           ΔH=−314kJ·mol−1 2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)       ΔH=−292kJ·mol−1 则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于 A．−11kJ·mol−1 B．+11kJ·mol−1 C．+22kJ·mol−1 D．−22kJ·mol−1 12．反应N2(气)+O2(气)=2NO(气)的能量变化如图所示。已知：断开1molN2(气)中化学键需吸收946kJ能量，断开1molO2(气)中化学键需吸收498kJ能量。下列正确的是 A．氮气跟氧气反应生成NO(气)释放能量 B．2molN原子结合成N2时吸946kJ能量 C．断开1molNO(气)中的化学键可释放90kJ能量 D．反应N2(气)+O2(气)=2NO(液)吸收的热量小于180kJ 13．下列示意图表示正确的是    A．甲图表示反应的能量变化 B．乙图表示一氧化碳的燃烧热 C．丙图表示在一定温度下，向溶液中加入等物质的量浓度溶液，混合液的温度随V的变化 D．已知稳定性顺序：，该反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图 14．下列实验现象不能说明相应的化学反应一定是放热反应的是 选项 A B C D 反应装置 实验现象 试管中生石灰和水混合后，A处红色水柱下降 反应开始后，针筒活塞向右移动 温度计的水银柱不断上升 饱和石灰水变浑浊 A．A B．B C．C D．D 15．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．普通锌锰电池 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 二、填空题 16．依据事实，写出反应(1)(2)(3)(4)的热化学方程式。 (1)1mol N2（气态）与H2（气态）反应，生成NH3（气态）放出92.2 kJ的热量。 (2)1 mol N2（气态）与O2（气态）反应，生成NO（气态）吸收68 kJ的热量。 (3)1molCH4(气体)，在O2中充分燃烧，生成CO2气体放出和H2O(液态)，放出890kJ的热量。 (4)卫星发射可用肼（N2H4）作燃料，2 mol N2H4（气态）在O2（气态）中燃烧，生成N2（气态）和H2O（液态）放出1 244 kJ的热量。 17．获取能量变化的途径 (1)通过化学键的键能计算。已知： 化学键 键能 436 496 463.4 则   。 (2)通过物质所含能量计算。已知反应中A、B、C、D所具有的能量依次可表示为、、、，该反应 (用、、、表示)。 (3)通过盖斯定律计算。已知在25℃、101KPa时：       写出与反应生成的热化学方程式 。 18．回答下列问题 (1)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行： CuCl2(s)=CuCl(s)+ Cl2(g)    △H1=+83 kJ·mol-1 CuCl (s)+ O2(g)= CuO(s)+ Cl2(g)     △H2=-20 kJ·mol-1 CuO(s) + 2HCl(g)= CuCl2(s)+H2O(g)   △H3=-121 kJ·mol-1 则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的  △H= kJ·mol-1 (2)甲烷CH4是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ，则甲烷燃烧的热化学方程式为 。 (3)已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中 ①4P (红磷，s) +5O2(g)=P4O10(s)    △H =-Q1kJ/mol ②P4(白磷，s)+5O2(g)= P4O10(s)    △H =-Q2kJ/mol    若Q1、 Q2均大于零，则Q1和Q2的关系为_______(填字母序号)。 A．Q1>Q2 B．Q1=Q2 C．Q1<Q2 D．无法确定 (4)现有反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   △H1=-91 kJ·mol-1 已知该反应中相关的化学键键能数据如下 ： 化学键 H-H C-O H-O C- H E/(kJ·mol-1) 436 343 465 413 则气态CO中C≡O中的键能为 kJ·mol-1 (5)下列反应属于吸热反应的是 _______ A．炭燃烧生成一氧化碳 B．中和反应 C．锌粒与稀硫酸反应制取H2 D．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应 19．回答下列问题。 (1)下列变化中属于吸热反应的是 。 ①干冰汽化；②镁条在中燃烧；③与反应生成；④铝片与稀盐酸的反应；⑤固体溶于水；⑥与反应 (2)反应(放热)分两步进行：①(吸热)；②(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是___________。 A． B． C． D． (3)表示阿伏加德罗常数，在(气态)完全燃烧生成气体和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出的热量。其燃烧热的热化学方程式为 。 (4)已知、条件下： ①   ②   由此可推知，该条件下 更稳定(填“”或“”)。 (5)二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知经催化加氢可合成低碳烯烃：    ①几种物质的相对能量如表所示(规定单质的能量为0)； 物质 能量 0 52 ②几种化学键的键能 化学键 键能 (用含、、、及的式子表示) (6)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。 已知，时：       则用和硫酸反应制备磷酸的热化学方程式为 。 20．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 (1)下列变化过程，属于放热反应的是 。 ①浓H2SO4稀释 ②酸碱中和反应 ③H2在Cl2中燃烧 ④固体NaOH溶于水 ⑤液态水变成水蒸气 ⑥碳高温条件下还原CO2 (2)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为 。 (3)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ•mol-1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式 。 (4)已知：N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g)    ΔH1=+akJ•mol-1 N(g)+3H(g)=NH3(g)    ΔH2=-bkJ•mol-1 NH3(g)=NH3(l)     ΔH3=-ckJ•mol-1 写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式 。 (5)已知：①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)    ΔH=-67.7kJ•mol-1 ②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    ΔH=-57.3kJ•mol-1 试写出HF电离的热化学方程式 。 (6)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S－F键，已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，F－F键能为160kJ•mol-1，S－F键能为330kJ•mol-1，试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式 。 21．2022年11月29日23时08分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F遥十五火箭，成功将神舟十五号载人飞船发射升空，是空间站建造阶段最后一次载人飞行任务。 (1)火箭发射时可以用肼(，液态)作燃料，作氧化剂，二者反应生成和水蒸气。已知： ①   kJ/mol ②   kJ/mol 请写出与反应的热化学方程式 。此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。 ③  ，与进行大小比较： (填“>”、“<”或“=”)。 (2)二甲醚()是一种新型能源，被誉为“21世纪的清洁燃料”。用CO和合成二甲醚的反应为：   kJ/mol。 ①改变下列“量”，一定会引起发生变化的是 (填代号)。 a.化学计量数    b.反应物浓度    c.催化剂 ②采用新型催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)制备二甲醚。催化剂中对合成二甲醚的影响情况如下图所示。 当时，二甲醚的选择性(选择性)为85.8%，此时二甲醚的产率为 。(保留3位有效数字) (3)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。过程如下： 反应Ⅰ：   kJ·mol 反应Ⅱ：   kJ·mol 在反应Ⅱ中，若标准状况下有33.6 L 气体与水蒸气完全反应生成液态硫酸和固态硫单质，则放出的热量为 kJ。 22．图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题：    (1)写出NO2和CO反应的热化学方程式 。 (2)从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)＝ 。 (3)此温度下该反应的平衡常数K= ；温度降低，K （填“变大”、“变小”或“不变”） 23．某温度下，在2L容器中3种物质间进行反应，X，Y，Z的物质的量随时间的变化曲线如图，反应在t1 min时到达平衡，如图所示：    (1)该反应的化学方程式是 。 (2)①若上述反应中X，Y，Z分别为NH3、H2、N2， 且已知1mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1 min时，该反应吸收的热量为 ；在此t1 min时间内，用H2表示反应的平均速率v(H2)为 。 24．一定温度、压强下反应的相关信息如下表： 活化能Ea H-H键能 I-I键能 -11 173.1 436 151 键能：气态分子中1化学键解离成气态原子所吸收的能量。 (1)反应的焓变= ，活化能= 。 (2)关于反应，下列描述正确的是_______ A．和的总能量为587 B．和的总能量大于的能量 C．加入催化剂，若正反应活化能减小100，则逆反应活化能也减小100 D．恒温恒容，向已平衡体系中再加入，正反应活化能减小，逆反应活化能不变 (3)研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。实际上是经过下列两步基元反应完成的： 基元反应i：(快反应)        活化能： 基元反应ii：(慢反应)       活化能： 决定反应速率的步骤是 (填“i”或“ii”)， 0(填“>”、“＜”、“=”) 25．工业废水中过量的氨氮(和)会导致水体富营养化，其氨氮总量的检测和去除备受关注。 (1)氨氮总量检测 利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图： 若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg/L。 (2)氧化法处理氨氮废水 ①写出酸性条件下氧化为氮气的离子反应方程式 。 ②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是 (填字母)。 a．的氧化性比弱    b．氧化氨氮速率比慢    c．空气中的进入溶液中 (3)传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包括氨化[将含氮有机物转化为氨氮(、)、硝化和反硝化三个过程。 ①硝化过程：废水中的氨氮(、)在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为和的过程。其中硝化过程的主要反应原理有： 反应1   反应2   反应3   则x= 。 ②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，向某含的酸性废水中加入适量的甲醇，能实现“反硝化”过程，并产生两种对环境无污染的气体；写出该过程的离子反应方程式： 。 (4)新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段，防止生成，该工艺的优点 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】由图示可知，Ⅰ中反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，Ⅱ中反应物总能量小于生成物总能量，故为吸热反应；但是无论是吸热反应，还是放热反应，都与反应需不需要加热无关； 故选B。 2．C 【详解】0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，由此可知，1mol的气态乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出的热量为2165kJ，其热化学方程式可表示为B2H6(g)+3O2(g) =B2O3(s)+3H2O(l)      △H = -2165 kJ·mol-1。又知H2O (l ) == H2O(g)  △H = +44 kJ·mol-1，则1mol的气态乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和气态水，放出的热量为2165kJ-44 kJ3=2033 kJ，其热化学方程式可表示为B2H6(g)+3O2(g) = B2O3(s)+3H2O (g)      △H = -2033 kJ·mol-1。反应热与化学计量数成正比，则有B2H6(g)+O2(g) =B2O3 (s)+H2O (g)    △H = -677.7 kJ·mol-1，因此，热化学方程式正确的是C，本题选C。 3．D 【详解】A．由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，A正确； B．过程Ⅱ属于化合反应，放出能量并生成了键，B正确； C．总反应为水分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，C正确； D．过程Ⅲ为过氧化氢分解生成氧气和氢气，反应物中没有离子键，D错误； 答案选D。 4．B 【详解】A.由表格中的数据可知，正丁烷的燃烧放出的热量比异丁烷燃烧放出的热量多，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故A错误。 B.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，即正戊烷的燃烧热-3531.3kJmol-1，故B正确； C.根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H2O（l）；△H=-3121.6kJ/mol，故C错误； D.随着碳原子数增多，烷烃中碳的质量分数增大。从表中数据分析可知，相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D项错误； 本题答案为B。 【点睛】参看表中数据，总结出不同的有机物之间，燃烧热的大小关系，结合题目进行分析。 5．C 【详解】四个反应从上到下依次编号为①②③④。 A．由题干知反应①和②都是和氢气加成，是放热反应，所以ΔH1＜0，ΔH2＜0。A错误。 B．将反应①和②相加不能得到反应③，所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2。B错误。 C．反应①和②都是放热反应，ΔH＜0，根据已知，加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，所以ΔH1＞ΔH2；反应③可由反应②与反应④相加得到，根据盖斯定律有ΔH3=ΔH2+ΔH4。ΔH2＜0，且由题意可知ΔH4＞0，于是ΔH3＞ΔH2。C正确。 D．反应②由反应③减去反应④得到，所以ΔH2=ΔH3-ΔH4。D错误。 综上所述，答案为C。 6．C 【详解】A．缺少环形玻璃搅拌棒，不能准确测定酸碱恰好发生中和反应放出的热量，因而不能准确测定中和热，A错误； B．氯水中含有的HClO具有漂白性，会将pH试纸氧化漂白，因此不能用pH试纸来测定氯水的pH，B错误； C．若CH3COOH的Ka比H2CO3的Ka1大，将Na2CO3溶液滴入CH3COOH溶液中时，会反应产生CO2气体而有大量气泡产生，因此该操作可用于比较CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1大小，C正确； D．图示为排出碱式滴定管中的气泡方法，酸式滴定管下端为玻璃活塞，D错误； 故合理选项是C。 7．C 【详解】A．CO为不成盐氧化物，不能与碱发生反应，A错误； B．根据过程图示可知，该过程中，CO未断键，B错误； C．形成化学键时会释放能量，C正确； D．催化剂只是降低了反应的活化能，不会改变反应的焓变，D错误； 答案选C。 8．C 【详解】A．尽管该装置的保温效果好，但多或少仍然存在部分热量散失的问题，实验过程不可能没有热量损失，故A错误； B．若用铜质材料代替玻璃搅拌器，使热量损失大，测定结果偏低，故B错误； C．中和反应是放热反应，则中和反应的逆反应是吸热反应，故C正确； D．在25℃和101kPa下，强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O(l)时，放出约57.3kJ的热量，故D错误； 故选：C。 9．B 【详解】由已知信息可得，反应①；反应②；反应③；根据盖斯定律可知，由2①+②-③可得，故，故B正确； 故选B。 10．A 【详解】A. 醋酸是弱电解质，电离过程吸热，则用同浓度的醋酸代替盐酸测得的中和热数值偏小，故A选； B.向乙醇、乙醛和乙酸中分别加入含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液（可加热）对应的现象：无现象、砖红色沉淀和沉淀溶解，溶液呈现蓝色，现象不同，可以鉴别，故B不选； C.  氯化钠、硝酸钾的溶解度受温度的影响不同，则结晶法可分离，故C不选； D. 用盐酸洗涤氯化银沉淀，溶液中有氯离子，依据沉淀溶解平衡，抑制氯化银的溶解，可以减少洗涤损失，故D不选； 故选：A。 11．A 【详解】已知反应：①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)    ΔH=−314kJ·mol−1；②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)  ΔH=−292kJ·mol−1，根据盖斯定律：×(①-②)可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)   ΔH=-11 kJ·mol-1，故A正确； 答案选A。 12．D 【分析】由图可知1molN2(气)和1molO2(气)完全反应生成2molNO(气)吸收180kJ能量，断开1molN2(气)中化学键需吸收946kJ能量，断开1molO2(气)中化学键需吸收498kJ能量，则形成2molNO(气)放出1264kJ能量，所以形成1molNO(气)放出632kJ能量。 【详解】A．由图可知氮气跟氧气反应生成NO(气)吸收能量，A错误； B．断开1molN2(气)中化学键形成2molN原子需吸收946kJ能量，则2molN原子结合成N2时放出946kJ能量，B错误； C．根据分析可知形成1molNO(气)放出632kJ能量，则断开1molNO(气)中的化学键可释放632kJ能量，C错误； D．相比较N2(气)+O2(气)=2NO(气)，反应N2(气)+O2(气)=2NO(液)多了NO(气)到NO(液)为放热过程，所以吸收的热量小于180kJ，D正确； 答案选D。 13．C 【详解】A．反应是吸热反应，与图示能量变化不一致，故A错误； B．燃烧热定义强调，燃烧物的物质的量为1mol，而图中物质为2mol，且CO2与CO位置颠倒，所以不能表示一氧化碳的燃烧热，故B错误； C．向溶液中加入等物质的量浓度溶液反应，正好反应完全时混合液的温度最高，溶液中加入等物质的量浓度溶液完全反应需要20mL的NaOH溶液，20mL时对应的温度最高，故C正确； D．能量越低越稳定，已知稳定性顺序：，能量高低顺序应该是C<B<A，与图示中能量高低不一致，故D错误； 答案选C。 14．B 【详解】分析：A. A处红色水柱下降，可知瓶内空气受热温度升高；B. Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动；C. 温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量；D. 氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。 详解：A. A处红色水柱下降，可知瓶内空气受热温度升高，说明相应的化学反应是放热反应，故A错误；B. Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，故B正确；C.温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，故C错误；D. 饱和石灰水变浑浊，则有氢氧化钙固体析出，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，说明镁条与稀盐酸的反应是放热反应，故D错误；答案选B. 15．B 【详解】A．锌锰电池是化学能转化为电能，故A错误； B．冶炼金属钠是电解原理，是电能转化为化学能，故B正确； C．太阳能电池是将光能转化为电能，故C错误； D．天然气燃烧是化学能转化为热能，故D错误； 故答案为B 16． N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= - 92.2kJ/mol N2(g)+O2(g) = 2NO(g) ΔH= + 68kJ/mol CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH= - 890kJ/mol N2H4(g) +2O2(g) =N2(g) +2H2O(l) ΔH= - 622 kJ/mol 【详解】(1)1mol N2（气态）与H2（气态）反应，生成NH3（气态）放出92.2 kJ的热量，放热反应焓变为负值，所以热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= - 92.2kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= - 92.2kJ/mol； (2)1 mol N2（气态）与O2（气态）反应，生成NO（气态）吸收68 kJ的热量，吸热反应焓变为正值，所以热化学方程式为N2(g)+O2(g) = 2NO(g) ΔH= + 68kJ/mol，故答案为：N2(g)+O2(g) = 2NO(g) ΔH= + 68kJ/mol； (3)1molCH4(气体)，在O2中充分燃烧，生成CO2气体放出和H2O(液态)，放出890kJ的热量，放热反应焓变为负值，所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH= - 890kJ/mol，故答案为：CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH= - 890kJ/mol； (4) 2 mol N2H4（气态）在O2（气态）中燃烧，生成N2（气态）和H2O（液态）放出1 244 kJ的热量，则1 mol N2H4（气态）在O2（气态）中燃烧，生成N2（气态）和H2O（液态）放出622 kJ的热量，放热反应焓变为负值，所以热化学方程式为N2H4(g) +2O2(g) =N2(g) +2H2O(l) ΔH= - 622 kJ/mol，故答案为：N2H4(g) +2O2(g) =N2(g) +2H2O(l) ΔH= - 622 kJ/mol。 17．(1)-483.6 (2)+-（+） (3) 【详解】（1）根据可知, ; （2）通过物质所含能量计算=生成物总能量-反应物总能量，所以反应 A+B=C+D的+-（+）; （3）根据盖斯定律，由可得 。 18．(1)-116 (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ/mol（答案合理即可） (3)C (4)1084 (5)D 【详解】（1）已知：①CuCl2(s)=CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1＝+83 kJ·mol-1 ②CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2＝-20 kJ·mol-1 ③CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝-121 kJ·mol-1 根据盖斯定律，将(①+②+③)×2，整理可得4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝（83-20-121）×2 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1； （2）0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ，则1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为=890kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ/mol（答案合理即可）； （3）已知常温下红磷比白磷稳定，说明等质量的白磷含有的能量比红磷的高，两个反应的生成物状态相同，反应物的能量：②＞①，反应物的能量越多，发生反应放出热量就越多，所以放出热量：Q1＜Q2，所以合理选项是C； （4）根据△H=反应物的键能-生成物的键能可知，结合CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1可知，得出(x+2436-3413-343-465) kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1，所以x=1084； （5）A．燃烧是放热反应，A不符合题意； B．中和反应是放热反应，B不符合题意； C．金属与酸的反应为放热反应，C不符合题意； D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，D符合题意； 故答案为D。 19．(1)③⑥ (2)D (3)   (4) (5) (或) (6)   【详解】（1）①干冰汽化是物理变化；②镁条在中燃烧是放热反应；③与反应生成是吸热反应；④铝片与稀盐酸的反应是放热反应；⑤固体溶于水是物理变化；⑥与反应是吸热反应；故选③⑥； （2）第一步反应吸热，能量升高，第二步反应放热，能量降低，总反应放热，能量降低，故符合总反应过程中能量变化的是D； （3）每有个电子转移时，有0.2mol反应，放出的热量，则其燃烧热的热化学方程式为：  ； （4）方程式①-②可得，为吸热反应，可知该条件下更稳定； （5）①52+4×(-242)-2×(-394)= ； ②根据反应物总键能-生成物总键能，可得4a+6b-(4m+c+8d)，m=； （6）①  ， ②， 根据方程式①×5-②可得：   。 20．(1)②③ (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol (3)H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l) △H=- akJ•mol-1。 (4)N2(g)+3H2(g)2 NH3(l) ΔH=(+2a-2b-2c)kJ•mol-1 (5)HF(aq)F-(aq)+ H+(aq) ΔH=-10.4 kJ•mol-1 (6)S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ•mol-1 【详解】（1）①浓H2SO4稀释不是化学反应，不是放热反应； ②酸碱中和反应放热，属于放热反应； ③燃烧放热，H2在Cl2中燃烧是放热反应； ④固体NaOH溶于水不是化学反应，不是放热反应； ⑤液态水变成水蒸气不是化学反应，不是放热反应； ⑥碳高温条件下还原CO2是吸热反应； 属于放热反应的是②③。 （2）常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445kJ热量，则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出890kJ热量，热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol。 （3）H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热是1molH2S完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的能量，H2S的燃烧热为akJ•mol-1，则表示H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l) △H=- akJ•mol-1。 （4）①N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g)    ΔH1=+akJ•mol-1 ②N(g)+3H(g)=NH3(g)    ΔH2=-bkJ•mol-1 ③NH3(g)=NH3(l)     ΔH3=-ckJ•mol-1 根据盖斯定律①×2+②×2+③×2得N2(g)+3H2(g)2 NH3(l) ΔH=(+2a-2b-2c)kJ•mol-1； （5）①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)    ΔH=-67.7kJ•mol-1 ②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    ΔH=-57.3kJ•mol-1 根据盖斯定律①-②得HF(aq)F-(aq)+ H+(aq) ΔH=-67.7kJ•mol-1+57.3kJ•mol-1=-10.4 kJ•mol-1。 （6）SF6分子结构中，只存在S－F键，已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，F－F键能为160kJ•mol-1，S－F键能为330kJ•mol-1，焓变-反应物总键能-生成物总键能，S(s)+3F2(g)=SF6(g)  ΔH=(280+160×3-330×6) kJ•mol-1=-1220kJ•mol-1。 21．(1) 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol 生成物为氮气和水，不污染空气 < (2) a 61.8% (3) 【详解】（1）①   kJ/mol ②   kJ/mol 依据盖斯定律计算②×2-①得到：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol。该反应除释放大量热和快速产生大量气体外，生成物为氮气和水，不污染空气。 ②   kJ/mol ③  ，反应②和③均属于放热反应，反应③生成液态水，放出热量更多，<。 （2）反应热只与具体反应的化学计量数有关，与温度、压强、催化剂、转化率、反应物浓度等无关，a正确，故选a。 当时，二甲醚的选择性=85.8%，由图可知，此时CO的转化率为72%，此时二甲醚的产率=85.8%×72%≈61.8%。 （3）气体与水蒸气完全反应生成液态硫酸和固态硫单质的化学方程式为 3SO2+2H2O2H2SO4+S↓。根据盖斯定律，反应=-(反应Ⅰ+反应Ⅱ)，可得：3SO₂(g)+2H₂O(g)2H₂SO4(1)+S(s)△H2=-254 kJ/mol。33.6 L 气体物质的量为，放出的热量为。 22． NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= —234 kJ/mol 1.50/t1 mol·L－1·min－1 9 变大 【分析】（1）根据能量变化图，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，反应物和生成物能量的差值为E2-E1，写出化学方程式，标出各物质的状态，从而写出热化学方程式； （2）由图可知，t1min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，根据v=计算v（NO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（NO2）； （3）开始加入的CO和NO的物质的量相等，根据CO的起始浓度2mol/L确定NO2的起始浓度也为2mol/L，达到平衡时CO的浓度为0.5mol/L，故NO2的浓度也为0.5mol/L，根据方程式计算出NO和CO2的浓度均为1.5mol/L，代入平衡常数表达式计算出化学平衡常数；该反应为放热反应，降低温度，平衡向右移动，化学平衡常数增大。 【详解】（1）该反应的焓变△H=E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-23kJ/mol，所以热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，故答案为NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1。 （2）由图可知，t1min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，故v（NO）=1.5mol/L÷t1min=1.5/t1mol•L-1•min-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（NO2）=v（NO）=1.5/t1mol•L-1•min-1，故答案为1.5/t1mol•L-1•min-1。 （3）CO的起始浓度为2mol/L，二氧化氮与NO的起始物质的量相等，故NO2的起始浓度为2mol/L，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，则： NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g） 开始（mol/L）：2        2        0        0 变化（mol/L）：1.5      1.5      1.5       1.5 平衡（mol/L）：0.5      0.5      1.5       1.5 故该温度下平衡常数K=1.5×1.5/0.5×0.5=9，该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数变大，故答案为9：变大。 23． 2X3Y+Z 36.8kJ mol/(L·min) 【详解】(1)由图象可知，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，则Y、Z为生成物，当反应到达2min时，△n(X)=0.8mol，△n(Y)=1.2mol，△n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=2：3：1，所以反应的化学方程式为：2X3Y+Z； (2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1 min时，分解氨气物质的量n(NH3)=2.4mol-1.6mol=08mol，据此计算反应放出的热量Q==36.8 kJ；在此t1 min时间内，生成H2物质的量为1.2mol，用H2表示反应的平均速率v(H2)== mol/(L·min)。 24．(1) +11 184.1 (2)BC (3) ii ＜ 【详解】（1）一定温度、压强下有反应 △H = -11kJ/mol可知，2HI(g)= H2(g) + I2(g)的焓变△H = +11kJ/mol，活化能Ea= 173.1kJ/mol + 11kJ/mol =184.1kJ/mol； （2）A．H - H键能E = 436kJ/mol，I - I键能E = 151kJ/mol，所以1molH2(g)和1molI2(g)反应，需要吸收的总能量为587kJ，故A错误； B．一定温度、压强下反应 △H = -11kJ/mol为放热反应，所以1molH2(g)和1molI2(g)的总能量大于2molHI (g)的能量，故B正确； C．催化剂只是改变反应的活化能，不能改变反应热，所以加入催化剂，若正反应活化能减小100kJ/mol，则逆反应活化能也减小100kJ/mol，故C正确； D．恒温恒容，向已平衡体系中再加入H2(g)，氢气的浓度增大，活化分子数增多，反应速率加快，不影响活化能，故D错误； 故选BC。 （3）决定反应速率的步骤是反应速率慢的步骤，所以基元反应ii决定反应速率；基元反应i： I2(g) =2I (g)(快反应) △H1为吸热反应，基元反应ii：2I(g)+ H2(g) 2HI (g)(慢反应) △H2为放热反应，所以△H2<0。 25．(1)3.4 (2) a、b (3) －556.8 (4)节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇 【解析】(1) 氨氮完全转化为N2，N元素化合价从-3升高到0价，得 ，若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)物质的量为、 含量为，则答案为：3.4。 (2) ①酸性条件下氧化为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+2价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得： 离子反应方程式。 ②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，则： a．的氧化性比弱，氧气没有参与反应，符合，a选；     b．氧化氨氮速率比慢，则对氨氮去除率几乎不影响，符合，b选；     c．空气中的难溶于水、氮气性质稳定不参与反应、不会进入溶液中，不符合，c不选； 选ab。 (3) ①其中硝化过程的主要反应原理有： 反应1   反应2   反应3   则按盖斯定律知，反应3=(反应1+反应2)，则， ，则 x=－556.8。 ②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，在酸性条件下，与甲醇反应产生两种对环境无污染的气体为氮气和二氧化碳，反应中，碳元素从-2价升高到+4价、氮元素从+5价降低到0价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得该过程的离子反应方程式：。 (4) 转变为是氧化过程、需要消耗氧气，使用甲醇进行反硝化时，等物质的量的所消耗的甲醇比的少，则新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段、防止生成优点为：节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$