阶段达标检测卷-（Word同步练习）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

**基本信息** 聚焦化学反应原理核心内容，融合神舟飞船燃料、碳达峰碳中和等时代情境，通过中和热测定实验与工业流程题考查化学观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15/45|反应热、化学平衡、反应速率|结合葛洪《抱朴子》丹砂转化考可逆反应，用能量循环图析键能与反应热| |非选择题|4/55|中和热测定、热化学方程式、平衡计算|神舟飞船肼燃料燃烧热计算，CO₂逆水煤气变换反应平衡分压分析，体现科学探究与社会责任|

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 阶段达标检测卷 注意事项 1.全卷满分100分。考试用时75分钟。 2.考试范围:第一章~第二章。 3.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Si-28　S-32。 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是 (　　) A.镁条与盐酸的反应是热能被生成物储存的过程 B.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低 C.苏轼《石炭·并引》中“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”,所指高温时碳与水蒸气的反应为放热反应 D.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,二者为可逆反应 2.下列图示所表示的信息与对应的叙述相符的是 (　　) 　　 图1 图2 图3 A.图1表示2 mol H2与1 mol O2反应生成2 mol H2O(g)的能量变化,则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 B.图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 C.图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热,则ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.图3表示的反应,同温同压下,在光照和点燃条件下的ΔH不同 3.下列说法正确的是 (　　) A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)在该条件下不能自发进行 B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)　ΔH<0,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小 C.CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)　ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.Na(s)+Cl2(g) NaCl(s)　ΔH1<0,Na+(g)+Cl-(g) NaCl(s)　ΔH2<0,则Na(s)+Cl2(g) Na+(g)+Cl-(g)　ΔH<0 4.工业上生产硝酸涉及氨的催化氧化,反应的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-904 kJ·mol-1。下列有关说法正确的是 (　　) A.该反应的ΔS<0 B.加入催化剂可降低逆反应的活化能,从而加快逆反应速率 C.恒温恒容时,增大压强,一定能使反应物中活化分子百分数增大,反应速率加快 D.达到平衡时,升高温度,正反应速率减小、逆反应速率增大 5.某食品中脱氧剂发生反应:2Fe(s)+O2(g)+xH2O(g) Fe2O3·xH2O(s),下列有关叙述错误的是 (　　) A.其他条件相同,微米级铁粉脱氧效率高于毫米级铁粉 B.该反应中用铁粉、氧气浓度变化表示的反应速率之比为4∶3 C.脱氧剂在干燥环境中变质速率小于潮湿环境中 D.在高温氢气气氛中,失效的该脱氧剂可“再生” 6.环戊二烯广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成,是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示,下列说法不正确的是 (　　) 　　　 共价键 键能/(kJ·mol-1) H—H 436 H—I 299 I—I 151 A.在相同条件下,反应H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)　ΔH4,则ΔH4<ΔH2 B.表中H—H键键能最大,故相同条件下,H2最稳定 C.ΔH3-ΔH1=ΔH2=-11 kJ·mol-1 D.将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)混合加热,充分反应后测得H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应放出的热量与|ΔH2|相同 7.在一体积可变的恒温密闭容器中发生反应2X(g)+Y(g) Z(g)+W(s)　ΔH<0,每次达到平衡后仅改变其中一个反应条件,正反应速率随时间的变化如图所示, 下列说法错误的是 (　　) A.t0 min时可能是升高温度 B.t1 min时可能是扩大容器容积 C.t2 min时可能是充入了部分Z(g) D.t3 min时可能是加入了高效催化剂 8.某科研人员提出HCHO(甲醛)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2和H2O的历程,该历程示意图如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法正确的是 (　　) A.CO2分子中的氧原子全部来自O2 B.反应中存在非极性键的断裂与形成 C.HAP改变了该反应的历程和焓变 D.总反应为HCHO+O2 CO2+H2O 9.下列反应中的各量,能说明该反应达到平衡状态的是 (　　) A.反应:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),Cl2和H2O(g)浓度相等时 B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),该反应的ΔH不变时 C.反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),当v(NO)=v(CO2)时 D.体积不变的密闭容器中,SiO2(s)+4HF(g) SiF4(g)+2H2O(g),SiF4(g)和HF(g)的体积比保持不变时 10.“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应过程中理论上的能量变化如图所示。下列有关描述正确的是 (　　) A.过程Ⅰ、Ⅲ都是吸热反应 B.过程Ⅱ涉及的变化为SiHCl3(g) SiHCl3(l)　ΔH=+28 kJ·mol-1 C.过程Ⅲ的热化学方程式为SiHCl3(l)+H2(g) Si(s)+3HCl(g)　ΔH=+238 kJ·mol-1 D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 11.某恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数φ(CH3OH)与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.a点和b点对应的平衡常数Ka>Kb B.a点用气体分压(即气体总压强×该气体的体积分数)表示的压强平衡常数Kp=12.5 (kPa)-2 C.若达平衡后,再充入1 mol CO和2 mol H2,CO的转化率减小 D.恒温恒容时,混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化说明反应达到化学平衡状态 12.已知如下热化学方程式: ①NH3(g)+HClO4(l) NH4ClO4(s)　ΔH1=-a kJ·mol-1 ②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH2=-b kJ·mol-1 ③4HClO4(l) 2Cl2(g)+7O2(g)+2H2O(g)　ΔH3=+c kJ·mol-1 ④2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH4=-d kJ·mol-1 高氯酸铵发生爆炸的反应如下:2NH4ClO4(s) N2(g)+Cl2(g)+2O2(g)+4H2O(g)　ΔH,ΔH可表示为 (　　) A. kJ·mol-1　　　　　　　B.(4a-2b+c-3d) kJ·mol-1 C. kJ·mol-1　　　　　　　D. kJ·mol-1 13.Ni(s)和CO(g)在密闭容器中发生反应Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),反应达到平衡时,Ni(CO)4体积分数x与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.p1>p2>p3 B.该反应的ΔH>0 C.M点和N点平衡常数K:N>M D.恒温恒压时,再充入少量CO,达到新平衡,CO的转化率不变 14.如图分别表示1 mol H2S(g)和1 mol NO2(g)分解时的能量变化情况(其中a、b、c、e、f、g均为大于0的数,单位为kJ)。下列说法正确的是 (　　) 　 1 mol H2S(g)分解时的能量变化 1 mol NO2(g)分解时的能量变化 A.S的燃烧热ΔH=-c kJ·mol-1 B.向密闭容器充入32 g S(g)与足量H2,发生反应S(g)+H2(g) H2S(g)可放出热量(b+c) kJ C.可以求得4H2S(g)+2NO2(g) N2(g)+4S(s)+4H2O(g)的反应热 D.O2中O O键的键能为e kJ·mol-1 15.工业上多采用CH3OH(g)和CO(g)反应制备CH3COOH(g)。恒压下,向密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),体系中同时存在如下反应: 主反应Ⅰ:CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g)　ΔH<0 副反应Ⅱ:CH3OH(g)+CH3COOH(g) CH3COOCH3(g)+H2O(g)　ΔH<0 在503 K和583 K下,反应达到平衡时,测得含碳产物的分布分数δ[例如,δ(CH3COOH)=]随投料比x[]的变化关系如图。 下列说法正确的是 (　　) A.曲线d代表乙酸的分布分数 B.CO平衡转化率:α(M)>α(N) C.CH3OH的转化率:α(L)<α(M) D.M、N两点对应反应Ⅱ的平衡常数:K(M)<K(N) 二、非选择题(本题共4小题,共55分) 16.(15分)某实验小组用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液与60 mL 0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定,装置如图所示。回答下列问题: (1)若实验共需要400 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,需要称量NaOH固体　　　　g。  (2)图中装置缺少的仪器是　　　　　　。  (3)硫酸稍过量的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)上述实验测得中和反应反应热的绝对值小于57.3 kJ·mol-1,产生偏差的原因可能是　　　　(填字母)。  A.用量筒量取NaOH溶液时仰视读数 B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液 C.实验装置保温隔热效果差 D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌 (5)现将一定量的稀NaOH溶液、稀KOH溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为　　　　　　。  17.(16分)2024年11月,神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功分离。 (1)肼(N2H4)是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。在常温常压下,已知16 g液态肼在O2中完全燃烧生成N2和液态水,放出312.0 kJ热量,则肼的燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)已知:N2(g)+2O2(g) N2O4(g)　ΔH=+10.7 kJ/mol。 利用(1)中所得,N2H4(l)和N2O4(g)反应生成液态水的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)可通过制备NH3来进一步制取N2O4。断裂1 mol H—H键、1 mol 键、1 mol N—H键需要吸收的能量分别为436 kJ、946 kJ、391 kJ。 ①1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成NH3(g)　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　kJ能量;  ②事实上,将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放入反应容器中,使它们充分反应,反应的总热量变化的绝对值　　　　(填“>”“=”或“<”)计算值的绝对值。  (4)载人航天器可通过萨巴蒂尔循环实现元素的循环和能量的充分利用,其流程图如下: 已知:25 ℃和101 kPa时,①H2(g)的燃烧热ΔH1=-285.5 kJ/mol ②CH4(g)的燃烧热ΔH2=-890.3 kJ/mol ③H2O(g) H2O(l)　ΔH3=-44.0 kJ/mol 则萨巴蒂尔反应:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的ΔH4=　　　　kJ/mol。  18.(12分)(1)已知:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH=+206.2 kJ/mol CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+247.4 kJ/mol 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。某恒温条件下,将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如表所示: 时间/h 1 2 3 4 5 6 0.90 0.85 0.83 0.81 0.80 0.80 ①用H2表示的前2 h的平均反应速率v(H2)=　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②该温度下,CO2的平衡转化率为　　　　。  (3)在300 ℃、8 MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1∶3通入一恒压密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数Kp=　　　　(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。  (4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,如图所示为平衡时四种气态物质的物质的量(n)与温度(T)的关系。 ①该反应的ΔH　　0(填“>”或“<”)。  ②曲线c表示的物质为　　　　(填化学式)。  19.(12分)CO2利用与封存是实现“碳达峰、碳中和”目标的关键技术。 Ⅰ.CO2的利用 逆水煤气变换反应具有实现CO2高效转化为CO的巨大潜力。发生的主要反应为: 反应1(逆水煤气变换):CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+42.1 kJ·mol-1 反应2(CO2甲烷化):CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2=-165 kJ·mol-1 反应3(CO甲烷化):CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)　ΔH3 (1)ΔH3=　　　　kJ·mol-1。  (2)恒容条件下,加入催化剂(β-Mo2C/SiO2)、1 mol CO2和2 mol H2。在不同的温度下进行反应,平衡时各物种的物质的量分数如图所示。 ①逆水煤气变换反应通常在600~800 ℃条件下进行,原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　(从反应调控的角度分析)。  ②650 ℃达平衡时,体系的总压为p MPa,反应1的Kp(650 ℃)=　　　(保留两位小数)。若将容器的容积缩小一半,达到新的平衡后,CO的分压为p后(CO)。与压缩前CO的分压p前(CO)相比:p后(CO)　　　　2p前(CO)(填“大于”“小于”或“等于”)。  Ⅱ.CO2的封存 我国有望成为全球首个具备商业化海洋CO2固化封存能力的国家。海洋CO2固化封存是让CO2在海底一定温度、压强条件下形成水合物,以“碳矿”的形式永久封存。 (3)海洋CO2固化封存是熵　　　　(填“增”或“减”)的过程。  (4)该封存法对环境可能存在的风险有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　(回答一条即可),应重点监控。  答案全解全析 1.B　镁条与盐酸的反应是放热反应,释放热能而非储存热能,A错误;液态水转化为固态冰释放热量,则冰的总能量低于同质量的水,B正确;高温时碳与水蒸气的反应为吸热反应,C错误;“丹砂烧之成水银”涉及的反应为HgS Hg+S,“积变又还成丹砂”涉及的反应为Hg+S HgS,两个过程的反应条件不同,不属于可逆反应,D错误。 2.C　H2的燃烧热指1 mol H2完全燃烧生成H2O(l)所放出的热量,图1过程生成的水为气态,A错误;图2表示的是放热反应在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化,B错误;根据盖斯定律知,化学反应的反应热与反应途径无关,ΔH1=ΔH2+ΔH3,C正确;图3表示的反应,同温同压下,在光照和点燃条件下ΔH相同,D错误。 3.B　该反应在常温常压、点燃条件下可自发进行,A错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,B正确;反应的ΔH<0,由ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能可知,正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;①Na(s)+Cl2(g) NaCl(s)　ΔH1<0,②Na+(g)+Cl-(g) NaCl(s)　ΔH2<0,根据盖斯定律,由①-②可得Na(s)+Cl2(g) Na+(g)+Cl-(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2,但由①、②反应的ΔH1和ΔH2无法判断目标反应的ΔH,D错误。 4.B　该反应的ΔS>0,A错误。加入催化剂可降低正、逆反应的活化能,从而加快正、逆反应速率,B正确。恒温恒容时,若充入反应物来增大压强,单位体积内活化分子数目增大,活化分子百分数不变,反应速率加快;若充入不参与反应的气体来增大压强,单位体积内活化分子数目不变,活化分子百分数不变,反应速率不变,C错误。达到平衡时,升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误。 5.B　其他条件相同,微米级铁粉的表面积大于毫米级铁粉,反应速率更快,A正确;铁粉是固体,不能用铁粉浓度变化表示反应速率,B错误;根据方程式可知,脱氧剂被氧化时需要水蒸气,则脱氧剂在干燥环境中变质速率小于潮湿环境中,C正确;在高温H2气氛中,H2还原Fe2O3生成Fe,失效的该脱氧剂可“再生”,D正确。 6.D　Cl2比I2活泼,Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)放出的能量大于H2(g)+I2(g) 2HI(g)放出的能量,ΔH4<ΔH2,A正确;键能越大共价键越稳定,H—H键键能最大,故相同条件下H2最稳定,B正确;由题图可得ΔH3-ΔH1=ΔH2=(436+151-2×299) kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,C正确;该反应为可逆反应,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充分反应后测得H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应放出的热量小于|ΔH2|,D错误。 7.A　题述反应ΔH<0,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,根据题图,t0 min时v正突然增大,之后逐渐减小至再次平衡,平衡正向移动,改变的条件可能是增大反应物浓度或加压,A错误;t1 min时v正突然减小,之后逐渐增大至再次平衡,平衡逆向移动,改变的条件可能是减压,B正确;t2 min时v正不变,之后逐渐增大至再次平衡,平衡逆向移动,可能是充入了部分Z(g),C正确;t3 min时正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,可能是加入了高效催化剂,D正确。 8.D　由题图中信息可看出,CO2分子中的一个氧原子来自O2,另一个氧原子来自HCHO,A错误;该反应中存在非极性键的断裂,没有非极性键的形成,B错误;HAP改变了该反应的历程,加快了反应速率,但焓变不变,C错误;根据题图可得总反应为HCHO+O2 CO2+H2O,D正确。 9.D　Cl2和水蒸气均为产物,且化学计量数相等,其浓度在任意时刻均相等,A错误;对于一个确定的化学反应,ΔH不变,B错误;反应必须是向两个方向进行,且反应速率之比等于化学计量数之比,反应达到平衡,C错误;混合气体中SiF4(g)和HF(g)的体积比保持不变,说明二者的物质的量不变,反应达到平衡状态,D正确。 10.C 11.C　该反应的正反应为放热反应,由题图可知,T1温度下φ(CH3OH)大于T2温度下的φ(CH3OH),说明T1时反应进行程度大,则Ka>Kb,A正确;设平衡时一氧化碳转化了x mol,根据题中数据列出三段式如下: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 起始物质的量/mol 1 2 0 转化物质的量/mol x 2x x 平衡物质的量/mol 1-x 2-2x x a点时CH3OH的物质的量分数为40%,则×100%=40%,解得x=,三种气体的分压分别为p(CO)=p1 kPa=0.2p1 kPa,p(H2)=p1 kPa=0.4p1 kPa,p(CH3OH)=p1 kPa=0.4p1 kPa,压强平衡常数Kp==12.5(kPa)-2,B正确;若达平衡后,再充入1 mol CO和2 mol H2,压强增大,平衡正向移动,CO的转化率增大,C错误;混合气体的总质量不变,物质的量是变量,混合气体的平均摩尔质量也是变量,恒温恒容条件下,当混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化时,说明反应达到平衡状态,D正确。 12.A　根据盖斯定律,由反应③×+④×-①×2-②得2NH4ClO4(s) N2(g)+Cl2(g)+2O2(g)+4H2O(g)　ΔH= kJ·mol-1,A正确。 13.D　升高温度Ni(CO)4的体积分数减小,则平衡逆向移动,ΔH<0,加压平衡正向移动,Ni(CO)4的体积分数增大,则p3>p2>p1,A、B错误;M点和N点的温度相同,平衡常数K:N=M,C错误;恒温恒压时,再充入少量CO与原平衡等效,达到新平衡时CO的转化率不变,D正确。 14.D　S的燃烧热是指1 mol S完全燃烧生成稳定氧化物SO2放出的热量,根据题图知S(s)+H2(g) H2S(g)　ΔH=-c kJ·mol-1,A错误;S(g)+H2(g) H2S(g)　ΔH=-(b+c) kJ·mol-1,该反应是可逆反应,32 g(即1 mol)S(g)不能完全转化为H2S(g),放出的热量小于(b+c) kJ,B错误;根据题给数据无法计算H2(g)和O2(g)生成H2O(g)的能量变化,无法计算4H2S(g)+2NO2(g) N2(g)+4S(s)+4H2O(g)的反应热,C错误;1 mol O2(g)转化为2 mol O(g)吸收e kJ能量,O2中O O键的键能为e kJ·mol-1,D正确。 15.B　反应Ⅰ为主反应,反应Ⅱ为副反应,随投料比x增大,可看作是CO的量增多,反应Ⅰ的平衡正向移动,n(CH3COOH)增大,则曲线a、b代表δ(CH3COOH),曲线c、d代表δ(CH3COOCH3),A错误;升高温度反应Ⅰ、Ⅱ的平衡均逆向移动,δ(CH3COOCH3)减小,则温度:N点>M点,降低温度,反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动,K增大,则K(M)>K(N),CO平衡转化率:α(M)>α(N),B正确、D错误;L、M点温度相同,从M点到L点,投料比增大,则CH3OH的转化率:α(L)>α(M),C错误。 16.答案　(每空3分) (1)10.0　 (2)玻璃搅拌器　 (3)使NaOH充分反应,减小实验误差 (4)BCD (5)ΔH1=ΔH2<ΔH3 解析　(1)实验室中没有400 mL容量瓶,实际应配制500 mL NaOH溶液,所需m(NaOH)=0.50 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。 (2)为减少热量损失,需缩短反应时间,需用玻璃搅拌器进行搅拌。 (3)为确保NaOH完全反应,减小实验误差,硫酸需要过量。 (4)用量筒量取NaOH溶液时仰视读数,量取的NaOH溶液体积偏大,反应放出的热量偏多,测得的中和反应反应热的绝对值偏大,A不符合题意;向酸溶液中分次加入碱溶液、实验装置保温隔热效果差、用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌,均会造成热量散失较多,测得中和反应反应热的绝对值偏小,故B、C、D符合题意。 (5)NaOH、KOH均为强碱,二者的稀溶液分别与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应可表示为H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)　ΔH,则ΔH1=ΔH2;而NH3·H2O电离需要吸收热量,稀氨水与1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应放出热量较少,即ΔH3较大,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH1=ΔH2<ΔH3。 17.答案　(除标注外,每空3分) (1)N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-624.0 kJ/mol (2)2N2H4(l)+N2O4(g) 3N2(g)+4H2O(l)　ΔH=-1 258.7 kJ/mol (3)①放出(2分)　92　②<(2分) (4)-163.7 解析　(1)16 g液态肼即0.5 mol N2H4(l)在O2中完全燃烧生成N2和液态H2O放出312.0 kJ热量,则肼的燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-624.0 kJ/mol。 (2)由题意可知,反应①N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-624.0 kJ/mol、②N2(g)+2O2(g) N2O4(g)　ΔH=+10.7 kJ/mol,根据盖斯定律,将反应①×2-②得反应2N2H4(l)+N2O4(g) 3N2(g)+4H2O(l)　ΔH=[(-624.0)×2-(+10.7)] kJ/mol=-1 258.7 kJ/mol。 (3)①1 mol N2与3 mol H2中的化学键断裂时需要吸收的能量为946 kJ/mol×1 mol+436 kJ/mol×3 mol=2 254 kJ,2 mol NH3中的化学键形成时放出的能量为391 kJ/mol×6 mol=2 346 kJ,则1 mol N2与3 mol H2完全反应生成NH3放出的热量为2 346 kJ-2 254 kJ=92 kJ。 ②合成氨反应是可逆反应,1 mol N2与3 mol H2在反应容器中不可能完全反应,反应的总热量变化的绝对值小于计算值的绝对值。 (4)由题意可得:①H2(g)+O2(g) H2O(l)　ΔH1=-285.5 kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-890.3 kJ/mol,③H2O(g) H2O(l)　ΔH3=-44.0 kJ/mol,根据盖斯定律,将①×4-②-③×2得到反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g),则该反应的ΔH4=[(-285.5)×4-(-890.3)-(-44.0)×2] kJ/mol=-163.7 kJ/mol。 18.答案　(每空2分) (1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165.0 kJ/mol (2)①0.225 mol·L-1·h-1　②40%　 (3) (MPa)-2 (4)①<　②C2H4 解析　(1)已知:①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH=+206.2 kJ/mol,②CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+247.4 kJ/mol;根据盖斯定律,①×2-②得CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165.0 kJ/mol。 (2)①恒温恒容时,气体压强之比等于其物质的量之比,2 h时=0.85,设2 h时消耗CO2的物质的量为x mol,则 　　　CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 起始/mol 1　　 3 0　　 0 转化/mol x　　 3x x x 2 h时/mol 1-x 3-3x x x 则有=0.85,解得x=0.3,故前2 h的平均反应速率v(H2)==0.225 mol·L-1·h-1。 ②该温度下,反应进行5 h时处于平衡状态,此时=0.80,设消耗CO2的物质的量为y mol,则有=0.80,解得y=0.4,故CO2的平衡转化率为×100%=40%。 (3)设开始时投入CO2和H2的物质的量分别为1 mol、3 mol,CO2的平衡转化率为50%,则有: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 起始/mol　 1　　 3　　　 0　　 0 转化/mol　 0.5　　 1.5　　 0.5　　 0.5 平衡/mol　 0.5　　 1.5　　 0.5　　 0.5 平衡时p(CO2)=8 MPa×= MPa,p(H2)=8 MPa×=4 MPa,p(CH3OH)=8 MPa×= MPa,p(H2O)=8 MPa×= MPa,Kp== (MPa)-2。 (4)①由题图可知,随温度升高,平衡时n(H2)增大,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0。 ②由题图可知,随温度升高,平衡时n(H2)增大,因H2为反应物,则另一条物质的量增大的曲线a代表CO2,C2H4、H2O都是生成物,随温度升高,平衡逆向移动,二者的物质的量逐渐减小,由化学计量数关系可知曲线b代表H2O,曲线c代表C2H4。 19.答案　(每空2分) (1)-207.1 (2)①温度过低,CO的选择性低,反应速率慢,温度过高,催化剂失活,能耗较高(或在600~800 ℃时,CO的选择性较高,催化剂活性较好,反应速率较快)　②0.47　小于 (3)减 (4)CO2水合物气化、CO2泄漏、海水酸化、海洋生态变化等(答出一条即可) 解析　(1)根据盖斯定律,反应3=反应2-反应1,则ΔH3=ΔH2-ΔH1=-165 kJ·mol-1-42.1 kJ·mol-1=-207.1 kJ·mol-1。 (2)②650 ℃达平衡时,CO2的物质的量分数为0.18,CO的物质的量分数为0.18,CH4的物质的量分数为0.01,设H2O的物质的量分数为a,起始时加入1 mol CO2、2 mol H2,C、O的物质的量之比为1∶2,则=,解得a=0.2,故H2O的物质的量分数为0.2,H2的物质的量分数为1-0.18-0.18-0.01-0.2=0.43,反应1前后气体分子数不变,可用物质的量分数代替平衡分压计算Kp(650 ℃)=≈0.47。将容器的容积缩小一半,压强增大,若平衡均不移动,则p后(CO)=2p前(CO),而反应1为气体分子数不变的反应,增大压强,反应1平衡不移动,反应2、反应3均为气体分子数减小的反应,增大压强,反应2、反应3平衡均正向移动,CO的分压减小,故p后(CO)<2p前(CO)。(3)海洋CO2固化封存是将CO2转化为水合物,气体分子数减少,为熵减的过程。 学科网（北京）股份有限公司 $