专题02 反应热的计算（期中真题汇编，北京专用）高二化学上学期

专题02 反应热的计算 高频考点概览 考点01 盖斯定律 考点02 反应热的计算 地 城 考点01 盖斯定律 1．(23-24高二上·北京·期中)依据图示关系，下列说法不正确的是 A．石墨燃烧是放热反应 B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多 C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 2．(23-24高二上·北京顺义区·期中)与ICl的反应机理如下： 反应①：； 反应②：， 其能量曲线如下图所示。 下列有关说法不正确的是 A．反应①的 B．反应①②均是放热反应 C． D．该反应的反应速率主要取决于②的快慢 3．(24-25高二上·北京第五十中学·期中)工业上处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和。已知：；；则该条件下的等于 A．-270kJ/mol B． C． D．+270kJ/mol 4．(23-24高二上·北京·期中)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图： 反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)    ΔH1=-213kJ•mol-1 反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)    ΔH2=+327kJ•mol-1 反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)    ΔH3=+172kJ•mol-1 下列说法不正确的是 A．该过程实现了太阳能到化学能的转化 B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用 C．总反应的热化学方程：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)    ΔH=+268kJ•mol-1 D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变 5．(23-24高二上·北京·期中)在T℃，气体通过铁管时，发生腐蚀反应(X)：(K=0.33)，下列分析不正确的是 A．降低反应温度，可减缓反应X的速率 B．在气体中加入一定量能起到防护铁管的作用 C．反应X的可通过如下反应获得：、 D．T℃时，若气体混合物中，铁管被腐蚀 6．(23-24高二上·北京·期中)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同 7．(24-25高二上·北京清华附中朝阳学校·期中)和是两种造成温室效应的主要气体，高温下可发生干重整反应进行综合利用，反应过程的能量变化如图所示。 (1)干重整主反应的热化学方程式为 (用、、表示反应热，其中、、均大于0)，反应速率由反应 决定(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 (2)反应器中还同时存在副反应：  。 ①如图表示投料比为1：1.3时，不同温度下的反应结果，下列说法中正确的是 。(填字母) A．加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 B．550~600℃，升温更有利于主反应，主反应先达到平衡 C．始终低于1.0，与副反应有关 ②体系中会发生积炭反应  ，为研究其热效应，还需要利用反应 的。 ③添加一定量的载氧剂可与反应避免积炭反应发生，增大的值，推测可能发生的反应并用化学反应方程式表示 。 (3)文献中指出和可以发生反应生成和，且反应进行程度较大，但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据，从平衡角度阐明理由 。 化学键 键能/ 1072 436 413 464 8．(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。 气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：  kJ/mol 24.6 反应b： kJ/mol 3.17 反应c：   58.17 (1)已知：  kJ/mol则 。 (2)其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是 。 (3)其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，和NO的转化率随的浓度的变化如下图。结合数据分析NO的转化率高于的原因 。 9．(24-25高二上·北京理工大学附属中学·期中)依据以下热化学反应方程式，根据要求，回答问题。 ①     ②     ③     ④     ⑤     ⑥     ⑦         (1)不考虑△H数值正误，上述热化学方程式书写不正确的有 。(请填写编号，下同) (2)由上述热化学方程式求得    △H= 。 (3)上述反应中，在等压条件下，在高温下能正向自发进行的是 ；这样的可逆反应，若温度一定， (填“增大压强”或“减小压强”)，有利于反应正向进行。 (4)上述反应中，可以设计成气体燃料化学电源的是 。 10．(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)依据下列热化学方程式得出的结论中，不正确的是 A．已知，则氢气的燃烧热为 B．已知C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则石墨比金刚石稳定 C．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量 D．已知；则 地 城 考点02 反应热的计算 11．(24-25高二上·北京丰台区·期中)已知氢气燃烧的下列3个反应(a、b、c均大于0)： 下列关系不正确的是 A．b > a B．b < c C．2a > c D．2b = c 12．(23-24高二上·北京·期中)下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：   B．500 ℃、30 MPa下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：   C．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2 D．25 ℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O的中和热为，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为：   13．(24-25高二上·北京顺义第一中学·期中)按要求回答下列问题。 (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH=＋88.6，则M与N较稳定的是 。 (2)使和(g)通过灼热的炭层，生成HCl和，当有1mol参与反应时放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。 (3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，  ΔH=-1176，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为 。 (4)火箭发射时用代替和液态肼()反应释放的能量更大。 已知：①  ΔH=-534kJ/mol ②  ΔH=＋538kJ/mol ③  ΔH=＋484kJ/mol 则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为 。 (5)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：     反应Ⅲ：     则反应Ⅱ的热化学方程式： 。 14．(24-25高二上·北京通州区·期中)阅读以下材料，回答相应问题。 化石燃料在现有的燃烧和利用过程中会产生二氧化硫、氮氧化物、粉尘、重金属等污染物质，同时排放大量的二氧化碳，造成全球气候变暖。火力发电产生的二氧化碳可以进行燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集，但捕集成本高，运行难度大，而且二氧化碳用途有限。钢铁工业和电解铝工业释放的废气中二氧化碳浓度更低，捕集成本更高。新型煤化工也产生大量二氧化碳，虽然产生的二氧化碳捕集成本低，但目前也没有进行有效利用。下表给出了几种煤化工项目的煤耗和二氧化碳排放量： 项目名称 综合能耗(千克标准煤/吨) 碳转化率 二氧化碳排放量(吨/每吨产品) 煤制烯烃 5 000 44.0 10.0 煤制天然气 3 099 50.0 8.3 煤制甲醇 1 400 54.0 2.0 针对目前二氧化碳封存利用的开发研究现状，中国科学家提出了二氧化碳的氮化封存利用技术，即通过二氧化碳与氨反应生成均三嗪三醇(以下简称三嗪醇)固体产品来实现二氧化碳的高值有效封存利用，其热化学方程式：     ΔH，化石燃料在空气和水的参与下转化成氮气、氢气和二氧化碳，一部分原料在一定工艺过程条件下转化成三嗪醇固体产品，剩余的氢气再去发电，这是一条化石燃料环境友好的能源工业路线，见下图： 以天然气甲烷开始进行的主要化学反应有： 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH=-71kJ·mol     ΔH 3     ΔH 以三嗪醇为原料可以再继续合成三嗪类高分子材料。三嗪类高分子材料具有无毒无味、耐腐蚀、耐高温、耐低温、阻燃、质轻、耐用性强等优点，在全球范围内的建筑装饰、交通车辆、水上船舶、航空航天、机电设备、工业吸音保温等领域中获得广泛使用。 ——节选自《化石燃料环境友好工业路线开发》，部分内容有改动 (1)写出炼铁反应产生二氧化碳的化学方程式： 。 (2)根据表中给出的三组煤化工项目数据，每消耗单位质量的标准煤，碳转化率最高的项目是 ，二氧化碳排放量最多的项目是 。 (3)将二氧化碳与氢气反应生成特定的物质可以实现二氧化碳的封存利用，比如生成甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)、乙酸等物质。将等物质的量的二氧化碳分别转化为以上三种物质，至少需要消耗氢气的物质的量之比为__：__：___(化为最简整数比) 。由此可知将二氧化碳转化为三嗪醇封存的一大优势是 。 (4)合成氨生产中的反应原料需要净化，主要目的是 。为了节约生产能耗而大幅降低合成氨的反应温度，导致的不利结果是 。 (5)根据文中信息可推算出以下热化学方程式的焓变：     ΔH= (结果保留整数) 15．(24-25高二上·北京丰台区·期中)甲醇(CH3OH)在作为内燃机燃料、制作燃料电池等方面具有重要的用途。 (1)25℃、101 kPa时，1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的能量是762.5 kJ，写出该反应的热化学方程式 。 (2)工业上以CO和H2为原料合成甲醇：CO (g) + 2H2(g) = CH3OH(l)  ΔH= a kJ/mol，若要计算a，需要知道甲醇完全燃烧生成液态水的焓变，以及反应1 和反应2 的焓变(文字描述)。 (3)甲醇的另一种用途是制成燃料电池，装置图如下所示：采用铂作为电极材料，稀硫酸作电解质溶液，向其中一个电极直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通入空气。回答下列问题： ①电池的正极反应式为： 。 ②该电池工作时，理论上每消耗1molCH3OH，有 mol H+由 极经质子交换膜流向 极(填“a”或“b”)。 ③甲醇可作为内燃机燃料，也可用于制作燃料电池，其反应均为甲醇与氧气的反应，但能量转化形式不同，电池将化学能转化为电能的根本原因是 。 16．(24-25高二上·北京第八十中学·期中)NSR(氮氧化物的储存和还原在不同时段交替进行)技术可有效降低稀燃柴油和汽油发动机尾气中氮氧化物的排放，其工作原理如下图。 (1)已知：  kJ·mol-1   kJ·mol-1 则NSR技术工作原理的热化学方程式：   。 (2)①存储阶段：BaO存储后转化为的化学方程式是 。 ②还原阶段：从中释放，然后在Pt的表面被CO、还原为。若参加反应的，则反应的 。 (3)某实验小组模拟NSR系统中的一个存储、还原过程。让尾气匀速通过NSR反应器，测得过程中出口NO₂浓度变化如图。 ①时刻前，的浓度接近0，可能的原因是 。 A．NO和反应太慢 B．NO和反应程度太小 C．几乎全部被BaO吸收 ②时刻，切换至贫氧条件。的浓度急剧上升又快速下降的原因是 。 17．(23-24高二上·北京·期中)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有： ①     ②     其他条件不变时，在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 A．     B．使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成的方向进行 D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 18．(24-25高二上·北京大学附属中学·期中)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：  。 某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化/kJ CO ① 1 4 0 0 放出热量：32.8kJ ② 2 8 0 0 放出热量：Q (1)该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。 (2)容器①中反应达平衡时，CO的转化率为 %，用浓度变化表示化学反应速率为： 。 (3)计算容器②中反应的平衡常数 。 (4)下列叙述正确的是 (填字母序号)。 a．平衡时，两容器中的体积分数相等 b．容器②中反应达平衡状态时， c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等 (5)已知： ，写出CO完全燃烧生成的热化学方程式： 。 (6)容器①中反应进行到tmin时，测得混合气体中的物质的量为0.6mol。若用200mL 5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，体系中即存在碳酸钠又存在碳酸氢钠，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示) 。 19．(23-24高二上·北京·期中)下列三个化学反应焓变、平衡常数与温度的关系分别如下表所示。下列说法正确的是 化学反应 平衡常数 温度 973K 1173K ①     1.47 2.15 ②         2.38 1.67 ③     a b A．1173K时，反应①起始，平衡时约为0.4 B．反应②是吸热反应， C．反应③达平衡后，升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动 D．相同温度下，； 20．(23-24高二上·北京·期中)根据下图所得判断正确的是 已知：H2O(g)=H2O(l)　ΔH=-44 kJ·mol-1 A．图1反应为吸热反应 B．图1反应使用催化剂时，会改变其ΔH C．图2中反应为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH=＋41 kJ·mol-1 D．图2中若H2O的状态为液态，则能量变化曲线可能为① 21．(21-22高二上·北京海淀区·期中)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义。在二氧化碳催化加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为： 反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7kJ·mol-1 反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 反应III：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH3=-247.1kJ·mol-1 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时体系内CH4、CO、CO2的物质的量(n)与温度(T)的变化关系如图所示。 (1)反应I~III中，属于吸热反应的是 (填反应序号)。 (2)反应I的平衡常数表达式为 。 (3)盖斯定律的重要价值是可以利用已知反应的反应热求得未知反应的反应热，利用上述反应计算CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH= 。 (4)结合上述反应，解释图中CO的物质的量随温度的变化的原因： 。 (5)在实际生产中为了提高甲烷的产量，选择的反应条件为较低温度和使用合适的催化剂，从反应原理角度说明选择该反应条件的理由： 、 。 22．(23-24高二上·北京·期中)I.金刚石和石墨燃烧，氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 (1)在通常状况下，金刚石和石墨中 (填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热ΔH为 。 (2)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1；N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。NO分子中化学键的键能为 kJ·mol-1。 (3)综合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式： 。 II.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=akJ·mol-1，反应过程的能量变化如图所示，已知1molSO2(g)完全转化为lmolSO3(g)放热99kJ。请回答： (4)a= kJ·mol-1。 (5)Ea的大小对该反应的ΔH (填“有”或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中B点 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (6)III.由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题： 已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1； ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2； ③TiO2(g)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3； 则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。(列出关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的表达式) 试卷第2页，共15页 1 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 反应热的计算 高频考点概览 考点01 盖斯定律 考点02 反应热的计算 地 城 考点01 盖斯定律 1．(23-24高二上·北京·期中)依据图示关系，下列说法不正确的是 A．石墨燃烧是放热反应 B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多 C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】C 【详解】A．所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，则石墨燃烧是放热反应，故A正确； B．根据图示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据反应可知都是放热反应，1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1molC(石墨)放热多，故B正确； C．根据B项分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据盖斯定律①-②ｘ2可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C错误； D．根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确； 答案选C。 2．(23-24高二上·北京顺义区·期中)与ICl的反应机理如下： 反应①：； 反应②：， 其能量曲线如下图所示。 下列有关说法不正确的是 A．反应①的 B．反应①②均是放热反应 C． D．该反应的反应速率主要取决于②的快慢 【答案】D 【详解】A. 由图可知，反应的=正反应的活化能-逆反应的活化能，故反应①的，故A正确； B. 反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应为放热反应，由图像可知，反应①②均是放热反应，故B正确； C. 由盖斯定律可知， ，故C正确； D. 反应的反应速率主要取决于慢反应，活化能越大，反应的速率越慢，故该反应的反应速率主要取决于①的快慢，故D错误。 答案为：D。 3．(24-25高二上·北京第五十中学·期中)工业上处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和。已知：；；则该条件下的等于 A．-270kJ/mol B． C． D．+270kJ/mol 【答案】A 【详解】已知：①  ； ②  ，依据盖斯定律，①-②可得，  ； 故选A。 4．(23-24高二上·北京·期中)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图： 反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)    ΔH1=-213kJ•mol-1 反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)    ΔH2=+327kJ•mol-1 反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)    ΔH3=+172kJ•mol-1 下列说法不正确的是 A．该过程实现了太阳能到化学能的转化 B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用 C．总反应的热化学方程：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)    ΔH=+268kJ•mol-1 D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变 【答案】C 【详解】A．通过流程图，反应II和III，实现了太阳能到化学能的转化，选项A正确； B．根据流程总反应为H2O=H2↑＋O2↑，SO2和I2起到催化剂的作用，选项B正确； C．反应I+反应II+反应III，得到H2O(l)=H2(g)＋O2(g) ，根据盖斯定律，H=H1 +H2 +H3 =(－213＋327＋172)kJ·mol－1=＋286kJ·mol－1，或者2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)  H=＋572kJ·mol－1，选项C不正确； D．H只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，H不变，选项D正确； 答案选C。 5．(23-24高二上·北京·期中)在T℃，气体通过铁管时，发生腐蚀反应(X)：(K=0.33)，下列分析不正确的是 A．降低反应温度，可减缓反应X的速率 B．在气体中加入一定量能起到防护铁管的作用 C．反应X的可通过如下反应获得：、 D．T℃时，若气体混合物中，铁管被腐蚀 【答案】D 【详解】A．降低反应温度，活化分子百分数减小，可减缓反应X的速率，故A正确； B．在气体中加入一定量，氢气浓度增大，可以抑制平衡正向移动，能起到防护铁管的作用，故B正确； C．①、②，根据盖斯定律①-②得，故C正确； D． T℃时，若气体混合物中，则Q=，反应逆向移动，铁管不易腐蚀，故D错误； 故选D。 6．(23-24高二上·北京·期中)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同 【答案】C 【详解】A、化学反应过程中一定伴随能量变化，反应可以是放热反应或吸热反应，反应物总能量高于生成物总能量则反应放热，反应物总能量低于生成物总能量，反应吸热，错误； B、反应速率的大小与反应热无关，如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应为吸热反应，在常温下能迅速反应，金属的腐蚀为放热反应，但反应速率较慢，错误； C、反应热与反应的途径无关，取决于反应物和生成物的始末状态，可根据盖斯定律，计算某些难以直接测量的反应焓变，正确； D、反应热与反应的条件无关，同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，错误； 答案选C。 7．(24-25高二上·北京清华附中朝阳学校·期中)和是两种造成温室效应的主要气体，高温下可发生干重整反应进行综合利用，反应过程的能量变化如图所示。 (1)干重整主反应的热化学方程式为 (用、、表示反应热，其中、、均大于0)，反应速率由反应 决定(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 (2)反应器中还同时存在副反应：  。 ①如图表示投料比为1：1.3时，不同温度下的反应结果，下列说法中正确的是 。(填字母) A．加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 B．550~600℃，升温更有利于主反应，主反应先达到平衡 C．始终低于1.0，与副反应有关 ②体系中会发生积炭反应  ，为研究其热效应，还需要利用反应 的。 ③添加一定量的载氧剂可与反应避免积炭反应发生，增大的值，推测可能发生的反应并用化学反应方程式表示 。 (3)文献中指出和可以发生反应生成和，且反应进行程度较大，但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据，从平衡角度阐明理由 。 化学键 键能/ 1072 436 413 464 【答案】(1) H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol ⅰ (2) AC 或 (3)反应的反应热H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，高温下可发生干重整反应，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小 【详解】（1）干重整反应干重整反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变△H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol，则反应的热化学方程式为△H=+(E1—E2+E3)kJ/mol；反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应的反应速率取决于慢反应，由图可知，反应ⅰ的活化能大于反应ⅱ，所以反应的反应速率取决于反应ⅰ，故答案为：△H=+(E1—E2+E3)kJ/mol；ⅰ。 （2）①A．主反应为气体体积增大的反应，副反应为气体体积不变的反应，增大压强，主反应和副反应的反应速率均增大，但主反应向逆反应的方向移动，副反应平衡不移动，甲烷和二氧化碳的转化率减小，所以加压有利于增大甲烷和二氧化碳甲烷和二氧化碳反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率，故A正确； B．由图可知，550∼600℃间，升高温度，甲烷的转化率增大幅度大于二氧化碳转化率增大幅度，说明升温更有利于主反应，由于主反应和副反应同时发生，副反应的发生会破坏主反应的平衡，所以主反应和副反应同时达到平衡，故B错误； C．由方程式可知，主反应生成一氧化碳和氢气的物质的量比为1：1，由图可知，反应中一氧化碳和氢气的物质的量比始终小于1：1，说明副反应消耗氢气生成一氧化碳导致物质的量比小于1：1，故C正确； 故选AC； ②将主反应、副反应和积炭反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，反应①-③可得反应，反应①-②-③可得反应，所以为研究积炭反应的热效应，还需要利用反应或的焓变，故答案为：或； ③添加一定量的载氧剂氧化亚铁，可避免积炭反应发生，增大的值说明氧化亚铁与甲烷共热反应生成铁、氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：。 （3）由题意可知，一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水蒸气的方程式为，由反应热与反应物的键能之和与生成物键能之和的差值相等可知， 反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小，故答案为：反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，高温下可发生干重整反应，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小。 8．(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。 气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：  kJ/mol 24.6 反应b： kJ/mol 3.17 反应c：   58.17 (1)已知：  kJ/mol则 。 (2)其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是 。 (3)其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，和NO的转化率随的浓度的变化如下图。结合数据分析NO的转化率高于的原因 。 【答案】(1)-241.6kJ/mol (2)高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，减小，反应b和c的速率减小，导致和NO的转化率均降低 (3)反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于 【详解】（1）①  kJ/mol ②  kJ/mol 根据盖斯定律(①+②)÷2得(-286.6 kJ/mol- 196.6kJ/mol) ÷2=-241.6kJ/mol。 （2）高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，减小，导致反应b和c的速率减小，使和NO的转化率均降低，所以其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低。 （3）活化能越小反应速率越快，反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此其他条件不变时，NO的转化率高于。 9．(24-25高二上·北京理工大学附属中学·期中)依据以下热化学反应方程式，根据要求，回答问题。 ①     ②     ③     ④     ⑤     ⑥     ⑦         (1)不考虑△H数值正误，上述热化学方程式书写不正确的有 。(请填写编号，下同) (2)由上述热化学方程式求得    △H= 。 (3)上述反应中，在等压条件下，在高温下能正向自发进行的是 ；这样的可逆反应，若温度一定， (填“增大压强”或“减小压强”)，有利于反应正向进行。 (4)上述反应中，可以设计成气体燃料化学电源的是 。 【答案】(1)①⑥ (2)-41.2 (3) ①③ 减小压强 (4)④⑦ 【详解】（1）热化学方程式需要标明各物质的聚集状态，且含正负号，其数值与反应物的化学计量数有关，单位为kJ/mol，①未标明各物质的聚集状态，错误，⑥化学方程式不正确，右侧产物Na2SO4的状态是溶液，并非液态，故不正确的有①⑥； （2）根据盖斯定律可知，该反应可由④+③-②，即该热力学方程式为； （3）<0时可自发进行，①△H>0，△S>0，高温有利于△G<0，②△H<0，△S=0，正常情况下可自发进行，③△H>0，△S>0，高温有利于△G<0，④△H<0，△S<0，低温有利于△G<0，⑤⑥△H<0，△S=0，正常情况下可自发进行，⑦△H<0，△S<0，低温有利于△G<0，综合看，等压高温下能正向自发进行的有①③，由于该可逆反应正方向为气体体积增加的反应，当温度一定时，减小压强有利于平衡正向移动； （4）气体燃料化学电源可将化学能转化为电能，故一般为放热反应，且反应物为气体，结合上述热化学方程式可知，可以设计成气体燃料化学电源的是④⑦。 10．(24-25高二上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)依据下列热化学方程式得出的结论中，不正确的是 A．已知，则氢气的燃烧热为 B．已知C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则石墨比金刚石稳定 C．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量 D．已知；则 【答案】A 【详解】A．氢气的燃烧热是指1mol氢气燃烧生成指定产物即生成液态水时放出的热量，，水为气态，故氢气的燃烧热小于，A错误； B．能量越低越稳定。C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则石墨比金刚石稳定，B正确； C．根据，20.0gNaOH的稀溶液即0.5mol氢氧化钠与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，C正确； D．，两个反应都是放热反应，前者放出的热量多，因为放热为负值，故，D正确； 故选A。 地 城 考点02 反应热的计算 11．(24-25高二上·北京丰台区·期中)已知氢气燃烧的下列3个反应(a、b、c均大于0)： 下列关系不正确的是 A．b > a B．b < c C．2a > c D．2b = c 【答案】C 【分析】给以上反应编号为： ① ② ③ 【详解】A．①②中反应物均为1mol，生成物水的状态不同，气态水能量比液态水的高，故反应②放出的热量多，即b>a，A正确； B．②③中物质的种类和状态相同，反应物和生成物的物质的量不同，反应物越多，能量的变化越大，b < c，B正确； C．①③中物质的种类相同，物质的量不同，水的状态不同，气态水能量比液态水的高，③中放出的热量比①的2倍多，即 2a< c，C错误； D．②③中物质的种类和状态相同，③中反应物物质的量是②的2倍，反应物越多，能量的变化越大即2b = c，D正确； 故答案为：C。 12．(23-24高二上·北京·期中)下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：   B．500 ℃、30 MPa下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：   C．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2 D．25 ℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O的中和热为，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为：   【答案】C 【详解】A．燃烧热中水为液态，甲烷的燃烧热为890.3 kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：△H=-890.3 kJ•mol-1，故A错误； B．合成氨为可逆反应，热化学方程式中为完全转化时的能量变化，0.5mol N2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：  △H＜-38.6 kJ•mol-1，故B错误； C．S(g)的能量高于S(s)，反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，则ΔH1<ΔH2，故C正确； D．25 ℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O的中和热为，生成2molH2O时放出114.6kJ能量，则热化学方程式为：  ，故D错误； 故选C。 13．(24-25高二上·北京顺义第一中学·期中)按要求回答下列问题。 (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH=＋88.6，则M与N较稳定的是 。 (2)使和(g)通过灼热的炭层，生成HCl和，当有1mol参与反应时放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。 (3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，  ΔH=-1176，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为 。 (4)火箭发射时用代替和液态肼()反应释放的能量更大。 已知：①  ΔH=-534kJ/mol ②  ΔH=＋538kJ/mol ③  ΔH=＋484kJ/mol 则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为 。 (5)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：     反应Ⅲ：     则反应Ⅱ的热化学方程式： 。 【答案】(1)M (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=-290kJ•mol-1 (3)98kJ (4) (5) 【详解】（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJ•mol-1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定，说明M稳定； （2）有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=-290kJ•mol-1 ； （3）4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ•mol-1，转移12mol电子放热1176KJ，则反应过程中，每转移1mol电子放热98kJ； （4）液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体反应方程式：，根据盖斯定律，该反应可由①-2×②+③得到，则该反应ΔH=ΔH1-2×ΔH2+ΔH3=(-534kJ/mol)-2×(＋538kJ/mol)+(＋484kJ/mol)=-1126kJ/mol；则反应热化学方程式为：； （5）反应Ⅱ为：，由盖斯定律可知反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)，则ΔH=-[()+()]=-254 kJ•mol-1，则反应Ⅱ的热化学方程式为：。 14．(24-25高二上·北京通州区·期中)阅读以下材料，回答相应问题。 化石燃料在现有的燃烧和利用过程中会产生二氧化硫、氮氧化物、粉尘、重金属等污染物质，同时排放大量的二氧化碳，造成全球气候变暖。火力发电产生的二氧化碳可以进行燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集，但捕集成本高，运行难度大，而且二氧化碳用途有限。钢铁工业和电解铝工业释放的废气中二氧化碳浓度更低，捕集成本更高。新型煤化工也产生大量二氧化碳，虽然产生的二氧化碳捕集成本低，但目前也没有进行有效利用。下表给出了几种煤化工项目的煤耗和二氧化碳排放量： 项目名称 综合能耗(千克标准煤/吨) 碳转化率 二氧化碳排放量(吨/每吨产品) 煤制烯烃 5 000 44.0 10.0 煤制天然气 3 099 50.0 8.3 煤制甲醇 1 400 54.0 2.0 针对目前二氧化碳封存利用的开发研究现状，中国科学家提出了二氧化碳的氮化封存利用技术，即通过二氧化碳与氨反应生成均三嗪三醇(以下简称三嗪醇)固体产品来实现二氧化碳的高值有效封存利用，其热化学方程式：     ΔH，化石燃料在空气和水的参与下转化成氮气、氢气和二氧化碳，一部分原料在一定工艺过程条件下转化成三嗪醇固体产品，剩余的氢气再去发电，这是一条化石燃料环境友好的能源工业路线，见下图： 以天然气甲烷开始进行的主要化学反应有： 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH=-71kJ·mol     ΔH 3     ΔH 以三嗪醇为原料可以再继续合成三嗪类高分子材料。三嗪类高分子材料具有无毒无味、耐腐蚀、耐高温、耐低温、阻燃、质轻、耐用性强等优点，在全球范围内的建筑装饰、交通车辆、水上船舶、航空航天、机电设备、工业吸音保温等领域中获得广泛使用。 ——节选自《化石燃料环境友好工业路线开发》，部分内容有改动 (1)写出炼铁反应产生二氧化碳的化学方程式： 。 (2)根据表中给出的三组煤化工项目数据，每消耗单位质量的标准煤，碳转化率最高的项目是 ，二氧化碳排放量最多的项目是 。 (3)将二氧化碳与氢气反应生成特定的物质可以实现二氧化碳的封存利用，比如生成甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)、乙酸等物质。将等物质的量的二氧化碳分别转化为以上三种物质，至少需要消耗氢气的物质的量之比为__：__：___(化为最简整数比) 。由此可知将二氧化碳转化为三嗪醇封存的一大优势是 。 (4)合成氨生产中的反应原料需要净化，主要目的是 。为了节约生产能耗而大幅降低合成氨的反应温度，导致的不利结果是 。 (5)根据文中信息可推算出以下热化学方程式的焓变：     ΔH= (结果保留整数) 【答案】(1) (2) 煤制甲醇 煤制天然气 (3) 3:2:2 节约氢消耗，利于氢气发电 (4) 防止催化剂中毒 使得催化剂的催化效率降低，且温度降低减慢了反应的速率，导致生产不经济 (5) 【分析】化石燃料和空气、水转化为氮气、氢气和二氧化碳，分离出氢气，氢气可以发电，氢气也可以和分离出氮气化合为氨气，二氧化碳再与氨反应生成三嗪醇固体，以三嗪醇为原料可以再继续合成三嗪类高分子材料。 【详解】（1）炼铁反应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，化学方程式：； （2）据表中给出的三组煤化工项目数据，每消耗单位质量的标准煤，碳转化率最高的项目是煤制甲醇； 结合表中数据，每制得1t烯烃消耗5000kg标准煤，排放出10t二氧化碳，则每千克标准煤，二氧化碳排放量为0.002t/kg；同理制取的天然气二氧化碳排放量为；制取的甲醇二氧化碳排放量为；二氧化碳排放量最多的项目是煤制天然气； （3）二氧化碳与氢气反应生成甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)、乙酸，结合质量守恒，反应分别为：、、，则等物质的量的二氧化碳分别转化为以上三种物质，至少需要消耗氢气的物质的量之比为3:2:2；由题干可知，氮气和氢气生成氨气：，二氧化碳与氨反应生成三嗪醇：，则1mol二氧化碳消耗1mol氨气生成1mol三嗪醇，也就是消耗0.5mol氮气、1.5mol氢气，由此可知将二氧化碳转化为三嗪醇封存的一大优势为：节约氢消耗，利于氢气发电； （4）合成氨生产中的反应原料需要净化，主要目的是除去杂质，防止杂质使得催化剂中毒，降低催化效率。催化剂需要一定的活性温度，为了节约生产能耗而大幅降低合成氨的反应温度，导致的不利结果是使得催化剂的催化效率降低，且温度降低减慢了反应的速率，导致生产不经济； （5）已知： ①3     ΔH ②2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH=-71kJ·mol ③    ΔH ④3    ΔH 由盖斯定律，2×①+3×②+6×③+3×④得反应 ，则。 15．(24-25高二上·北京丰台区·期中)甲醇(CH3OH)在作为内燃机燃料、制作燃料电池等方面具有重要的用途。 (1)25℃、101 kPa时，1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的能量是762.5 kJ，写出该反应的热化学方程式 。 (2)工业上以CO和H2为原料合成甲醇：CO (g) + 2H2(g) = CH3OH(l)  ΔH= a kJ/mol，若要计算a，需要知道甲醇完全燃烧生成液态水的焓变，以及反应1 和反应2 的焓变(文字描述)。 (3)甲醇的另一种用途是制成燃料电池，装置图如下所示：采用铂作为电极材料，稀硫酸作电解质溶液，向其中一个电极直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通入空气。回答下列问题： ①电池的正极反应式为： 。 ②该电池工作时，理论上每消耗1molCH3OH，有 mol H+由 极经质子交换膜流向 极(填“a”或“b”)。 ③甲醇可作为内燃机燃料，也可用于制作燃料电池，其反应均为甲醇与氧气的反应，但能量转化形式不同，电池将化学能转化为电能的根本原因是 。 【答案】(1)CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH=-762.5 kJ/mol (2) 氢气与氧气反应生成液态水 一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳 (3) O2 + 4H＋+ 4e-= 2H2O 6 a b 将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，并形成闭合回路，电子发生定向移动 【详解】（1）25℃、101 kPa时，1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的能量是762.5 kJ，热化学方程式：CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH=-762.5 kJ/mol，故答案为：CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH=-762.5 kJ/mol； （2）根据盖斯定律，反应CO (g) + 2H2(g) = CH3OH(l)  ΔH= a kJ/mol，若要计算a，需要知道甲醇完全燃烧生成液态水的焓变，还需要氢气与氧气反应生成液态水以及一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳的焓变； （3）甲醇燃料电池通入甲醇的一极为负极，发生氧化反应，通入空气的一极为正极，发生还原反应，质子交换膜允许H+通过； ①正极上O2得电子发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为：O2 + 4H＋+ 4e-= 2H2O； ②CH3OH失去电子生成CO2，C的化合价由-2价升高到+4价，每消耗1molCH3OH，有6mol电子转移，有6mol H+转移，原电池中阳离子向正极移动，H+由a极经质子交换膜流向b极； ③电池将化学能转化为电能的根本原因是：将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，并形成闭合回路，电子发生定向移动。 16．(24-25高二上·北京第八十中学·期中)NSR(氮氧化物的储存和还原在不同时段交替进行)技术可有效降低稀燃柴油和汽油发动机尾气中氮氧化物的排放，其工作原理如下图。 (1)已知：  kJ·mol-1   kJ·mol-1 则NSR技术工作原理的热化学方程式：   。 (2)①存储阶段：BaO存储后转化为的化学方程式是 。 ②还原阶段：从中释放，然后在Pt的表面被CO、还原为。若参加反应的，则反应的 。 (3)某实验小组模拟NSR系统中的一个存储、还原过程。让尾气匀速通过NSR反应器，测得过程中出口NO₂浓度变化如图。 ①时刻前，的浓度接近0，可能的原因是 。 A．NO和反应太慢 B．NO和反应程度太小 C．几乎全部被BaO吸收 ②时刻，切换至贫氧条件。的浓度急剧上升又快速下降的原因是 。 【答案】(1)-746.5kJ·mol-1 (2) 1∶1∶1 (3) C 存储在催化剂上的被迅速释放，后又与还原性气体快速反应转化为 【详解】（1）； （2）从图中可以看出，存储阶段Ba与O2、NO2反应生成硝酸钡，化学方程式为：；NO2从Ba(NO3)2中释放，然后在Pt的表面被CO、H2还原为N2，若参加反应的n(CO)=n(H2)，化学方程式为：,反应的n(CO)：n(H2)：n(NO2)=1：1：1； （3）存储阶段，NO2被存储在催化剂上，故t1时刻前，NO2的浓度接近0，故选C；切换至贫氧条件，NO2被释放出来，故原因为：存储在催化剂上的NO2被迅速释放，后又与还原性气体快速反应转化为N2； 17．(23-24高二上·北京·期中)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有： ①     ②     其他条件不变时，在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是 A．     B．使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成的方向进行 D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小 【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律：①-②得，故A正确； B．使用催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，加快反应速率，故B正确； C．反应①是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，即向生成的方向移动，反应②是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不发生移动，故C正确； D．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，，升高温度，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，但甲醇的选择性下降，说明对反应②速率的影响比对反应①的大，故D错误； 故选：D。 18．(24-25高二上·北京大学附属中学·期中)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：  。 某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化/kJ CO ① 1 4 0 0 放出热量：32.8kJ ② 2 8 0 0 放出热量：Q (1)该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。 (2)容器①中反应达平衡时，CO的转化率为 %，用浓度变化表示化学反应速率为： 。 (3)计算容器②中反应的平衡常数 。 (4)下列叙述正确的是 (填字母序号)。 a．平衡时，两容器中的体积分数相等 b．容器②中反应达平衡状态时， c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等 (5)已知： ，写出CO完全燃烧生成的热化学方程式： 。 (6)容器①中反应进行到tmin时，测得混合气体中的物质的量为0.6mol。若用200mL 5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，体系中即存在碳酸钠又存在碳酸氢钠，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示) 。 【答案】(1)小于 (2) 80 mol/L⋅min (3)1 (4)ab (5)2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=−566kJ/mol； (6)3CO2+5OH-= 【详解】（1）题干条件分析可知反应是放热反应，反应物能量高于生成物能量，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量小于生成物中化学键形成所放出的热量；故答案为：小于； （2）根据  可知，1molCO参加反应放热41kJ，放热32.8 kJ，有CO参与反应，则CO的转化率为；参加反应的水的物质的量为0.8mol，用水的浓度变化表示的反应速率为：v(H2O)=mol/L⋅min； （3）①②在同一温度下进行的反应，平衡常数相同，结合①计算平衡常数： K====1； （4）a、反应前后气体体积不变，反应①②是相同平衡,平衡时，两容器中H2的体积分数相等，故a正确； b、反应是可逆反应不能进行彻底，容器②中反应达平衡状态时放出热量是容器①的二倍，Q=65.6kJ，故b正确； c、反应起始浓度不同，反应速率不同，故c错误； 答案ab； （5）①CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=−41kJ/mol；②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=−484kJ/mol，依据盖斯定律①×2+②得到2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=−566kJ/mol；故答案为：2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=−566kJ/mol； （6）n(CO2)=0.6mol，n(NaOH)=0.2L×5mol/L=1mol，二者完全反应产物有Na2CO3和NaHCO3，根据原子守恒，二者的物质的量之比为2:1，则反应的离子方程式为：3CO2+5OH-=。 19．(23-24高二上·北京·期中)下列三个化学反应焓变、平衡常数与温度的关系分别如下表所示。下列说法正确的是 化学反应 平衡常数 温度 973K 1173K ①     1.47 2.15 ②         2.38 1.67 ③     a b A．1173K时，反应①起始，平衡时约为0.4 B．反应②是吸热反应， C．反应③达平衡后，升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动 D．相同温度下，； 【答案】D 【详解】A．1173K时，反应①起始，，，x≈0.4，平衡时约为0.2，A错误； B．升温，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，所以②的正反应为放热反应，，B错误； C．根据盖斯定律可知②-①可得③，故，a=1.62，b=0.78，升温，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，所以，反应③达平衡后，升高温度平衡逆向移动，但是由于反应两端气体的化学计量数之和相等缩小反应容器的容积化学平衡不移动，C错误； D．相同温度下，根据盖斯定律可知②-①可得③，故；，D正确； 故选D。 20．(23-24高二上·北京·期中)根据下图所得判断正确的是 已知：H2O(g)=H2O(l)　ΔH=-44 kJ·mol-1 A．图1反应为吸热反应 B．图1反应使用催化剂时，会改变其ΔH C．图2中反应为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH=＋41 kJ·mol-1 D．图2中若H2O的状态为液态，则能量变化曲线可能为① 【答案】C 【详解】A．图1中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故A错误； B．催化剂只能改变反应途径，降低反应所需的活化能，不能改变反应物或生成物的总能量，所以不能改变反应的ΔH，故B错误； C．从图2可以看出，反应物为CO2(g)和H2(g)，生成物为CO(g)和H2O(g)，反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应，结合图1可知该反应的ΔH=＋41 kJ·mol-1，故该反应的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH=＋41 kJ·mol-1，故C正确； D．图2中若H2O的状态为液态，根据C选项中的热化学方程式和H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1，结合盖斯定律可知：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(l)　ΔH=-3 kJ·mol-1，该反应为放热反应，而曲线①表示的是吸热反应，故D错误； 故选C。 21．(21-22高二上·北京海淀区·期中)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义。在二氧化碳催化加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为： 反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7kJ·mol-1 反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 反应III：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH3=-247.1kJ·mol-1 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时体系内CH4、CO、CO2的物质的量(n)与温度(T)的变化关系如图所示。 (1)反应I~III中，属于吸热反应的是 (填反应序号)。 (2)反应I的平衡常数表达式为 。 (3)盖斯定律的重要价值是可以利用已知反应的反应热求得未知反应的反应热，利用上述反应计算CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH= 。 (4)结合上述反应，解释图中CO的物质的量随温度的变化的原因： 。 (5)在实际生产中为了提高甲烷的产量，选择的反应条件为较低温度和使用合适的催化剂，从反应原理角度说明选择该反应条件的理由： 、 。 【答案】(1)Ⅱ (2)K= (3)+205.9 kJ·mol-1 (4)升高温度时，反应Ⅱ的平衡正向移动，反应Ⅲ的平衡逆向移动，平衡的移动使CO的含量升高 (5) 较低温度可以使平衡正向移动 合适的催化剂可以加快反应速率，同时提高反应Ⅰ的选择性 【详解】（1）吸热反应焓变大于0，所以属于吸热反应的是Ⅱ； （2）根据平衡常数的定义可知反应Ⅰ的平衡常数表达式为K=； （3）根据盖斯定律反应Ⅱ-反应Ⅰ可得CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的ΔH=+41.2kJ·mol-1-(-164.7kJ·mol-1)=+205.9kJ·mol-1； （4）反应Ⅱ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，升高温度时，反应Ⅱ的平衡正向移动，反应Ⅲ的平衡逆向移动，平衡的移动使CO的含量升高； （5）反应Ⅰ为放热反应，较低温度可以使平衡正向移动，提高CH4的转化率，但会降低反应速率，所以还需选用合适的催化剂，加快反应速率，同时提高反应Ⅰ的选择性。 22．(23-24高二上·北京·期中)I.金刚石和石墨燃烧，氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 (1)在通常状况下，金刚石和石墨中 (填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热ΔH为 。 (2)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1；N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。NO分子中化学键的键能为 kJ·mol-1。 (3)综合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式： 。 II.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=akJ·mol-1，反应过程的能量变化如图所示，已知1molSO2(g)完全转化为lmolSO3(g)放热99kJ。请回答： (4)a= kJ·mol-1。 (5)Ea的大小对该反应的ΔH (填“有”或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中B点 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (6)III.由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题： 已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1； ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2； ③TiO2(g)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3； 则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。(列出关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的表达式) 【答案】(1) 石墨 -393.5kJ·mol-1 (2)631.5 (3)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0kJ·mol-1 (4)-198 (5) 无 降低 (6)2ΔH1-ΔH2+ΔH3 【详解】（1）图中金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨稳定；1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为11.05kJ+283.0kJ=393.5kJ，则石墨的燃烧热为ΔH=-393.5kJ·mol-1； （2）ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，设NO分子中化学键的键能为X，则有：946kJ·mol-1+497kJ·mol-1-2X=180kJ·mol-1解得：X=631.5kJ·mol-1； （3）CO和NO反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)； 已知①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1； ②C(石墨，s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5 kJ·mol-1； ③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1； 由盖斯定律：方程式①×2-②×2-③得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0kJ·mol-1； （4）因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1，所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的ΔH=-198kJ•mol-1，则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1，即a=-198kJ·mol-1； （5）Ea为正反应活化能，据图可知ΔH为正逆反应活化能之差，所以Ea的大小对该反应的ΔH无影响；催化剂可以降低反应活化能，使图中B点降低； （6）根据盖斯定律③+①×2-②得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3。 试卷第2页，共26页 1 / 26 学科网（北京）股份有限公司 $