2020高考化学常考知识点专练 04：反应热
一、单选题
1．（2020·北京模拟）高粱酿酒过程中的部分流程按顺序排列如下，其中能说明高粱转化过程中放出热量的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
2．（2020·合肥模拟）反应X＋Y→Z(△H>0)分两步进行：①X＋Y→W(△H<0)，②W→Z(△H>0)。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．（2020·临朐模拟）以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能
B．过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子
C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2O Fe3O4＋H2↑
D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
4．（2020·北京模拟）根据下图所得判断正确的是（ ）
已知：H2O(g) = H2O(l) △H =﹣44 kJ/mol
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△H
C．图 2 中若 H2O 的状态为液态，则能量变化曲线可能为①
D．图 2 中反应为 CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) △H = + 41 kJ/mol
5．（2020高一下·浙江开学考）已知一定条件下断裂1 mol化学键生成气态原子需要吸收的能量如下：H—H 436 kJ；Cl—Cl 243 kJ；H—Cl 431 kJ。下列所得热化学方程式或结论正确的是（ ）
A．氢分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定
B．2HCl(g) = H2(g) + Cl2(g)的反应热ΔH＜0
C．H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH= 183 kJ
D．相同条件下，H2(g)+ Cl2(g) =2HCl(g)反应在光照和点燃条件下的ΔH不相等
6．（2020高二上·大理期末）如图是反应CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)进行过程中的能量变化曲线。下列相关说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．使用催化剂后反应热减小
C．热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－510 kJ·mol－1
D．曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化
7．（2020高二上·芜湖期末）向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应HCO3－(aq)＋H＋(aq)＝CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B．CO32－(aq)＋2H＋(aq)＝CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH2＜ΔH3
D．H2CO3(aq)＝CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
8．（2020高一上·沈阳期末）已知充分燃烧a g乙炔（C2H2）气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是（ ）
A．2C2H2(g)＋5O2(g) =4CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-4b kJ·mol-1
B．C2H2(g)＋ O2(g) =2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－2b kJ·mol-1
C．C2H2(g)＋ O2(g) =2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝+2b kJ·mol-1
D．2C2H2(g)＋5O2(g) =4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝+4b kJ·mol-1
9．（2019高二上·日喀则期末）已知化学反应①C(s)+ O2(g)=CO(g)△H=-Q1kJmol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-Q2kJ/mol据此判断，下列说法正确的是（Q1、Q2均为正数，且其他条件相同）（ ）
A．C的燃烧热为Q1kJ/mol
B．2molCO(g)所具有的能量一定高于2molCO2(g)所具有的能量
C．一定质量的C燃烧，生成CO2(g)比生成CO(g)时放出的热量多
D．C燃烧生成CO2气体的热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(Q1+Q2)kJ/mol
二、综合题
10．（2020高一上·沈阳期末）已知：在25
oC 101KPa时
①1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9 KJ的热量
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
③Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol
在相同条件下根据以上信息回答下列问题：
（1）请书写氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式 。
（2）CO的燃烧热为ΔH= 。
（3）请写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式 。
（4）请计算CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量时，转移电子的物质的量 。
11．（2020高二上·林芝期末）
（1）12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收131.3KJ热量，此反应的热化学方程式为 。
（2）已知以下的热化学反应方程式：
①2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g） △H＝－566kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g） △H＝－484kJ/mol
③CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） △H＝－890kJ/mol
则：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g） △H＝ 。
（3）已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) △H=－102kJ/mol，其他的相关数据如下表：
H2(g) Br2(l) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369
则表中a为 。
12．（2020·临朐模拟）燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
（1）已知：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2
2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH3
用ΔH2、ΔH3表示ΔH1，ΔH1＝
（2）针对CO2与H2反应转化为二甲醚(g)和H2O(g)，研究发现，该反应中CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图：
①ΔH1 (填“＞”或“＜”)0。
②若其他条件不变，仅仅增大压强，则逆反应速率会 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K会 。
（3）研究发现，催化剂可以促使烟气CO、SO2转化为CO2、S。
反应原理为2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(l) ΔH＝－270 kJ·mol－1。
①其他条件相同，研究发现，分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时，SO2的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe2O3作催化剂，主要原因可能是
②若在2 L恒容密闭容器中，将3 mol CO、1 mol SO2混合，在一定条件下引发反应，当SO2的平衡转化率为40%时，此时K＝ 。
③向反应容器中再分别通入下列气体，可以使SO2转化率增大的是 (填字母)。
A.CO B.SO2 C.N2 D.H2S E.CO2
13．（2019高二上·日喀则期末）“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备。
（1）用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水
已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=10.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 。
（2）已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮，试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施) 。
（3）25℃，101kPa时，14gCO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3kJ的热，则CO的燃烧热为 ，其燃烧的热化学方程式是 。
（4）0.50L2.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LKOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为 ，表示其中和热的热化学方程式为 。
（5）已知拆开1
molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是 。
14．（2020·合肥模拟）氮的化合物是重要的工业原料，也是主要的大气污染来源，研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题：
（1）肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应，生成氮气和液态水放出热量61.25kJ，则该反应的热化学方程式为 。
（2）尾气中的NO2可以用烧碱溶液吸收的方法来处理，其中能生成NaNO2等物质，该反应的离子方程式为 。
（3）在773K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH3，气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如下图所示。
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (选填字母)。
a.v正(N2)＝3v逆(H2) b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在此温度下，若起始充入4.00 mol N2和12.00 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)～t的曲线上相应的点为 (选填字母)。
（4）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40 mol NO2，发生如下反应：
2NO2 N2O4(g) △H＝－56.9 kJ·mol－1
测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：
①计算0～20min时，v(N2O4)＝ 。
②已知该反应v正(NO2)＝k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)＝k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时， ；改变温度至T1时，k1＝k2，则T1 373K(填“>”“<”或“＝”)。
15．氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程，含有较多蓝、绿藻类的酸性水体中存在如下图所示的氮循环。
请回答下列相关问题：
（1）氮气在藻类作用下转化成含氮有机物的过程叫做 。
（2）NO3-在反硝化细菌作用下转化成氮气的总反应是：
2NO3-(aq)+10e-+12H+(aq)=N2(g)+6H2O(I)△H
反硝化过程实际分多步进行(全过程电子均来自作电子供体的同种有机物)，其中的三步反应为：
NO3-(aq)+2e-+3H+(aq)==HNO2(aq)+H2O(I)
△H1
HNO2(aq)+e-+H+(aq)=NO(g)+H2O(I)
△H2
N2O(g)+2e-+2H+(aq)=N2(g)+H2O(I)
△H3
则另一步反应2NO(g)+2e-+2H+(aq)=N2O(g)+H2O(Ⅰ)的反应热△H4= (用含△H、△H1、△H2、△H3的代数式表示)。水体中发生反硝化作用可减弱硝酸积累对水中生物的危害，但土壤中过多发生反硝化作用对农业生产不利，原因是 。
（3）NH4+硝化过程的化学方程式是2NH4++3O2 2HNO2+2H2O+2H+，恒温时在亚硝酸菌的作用下发生该反应，能说明体系达到平衡状态的是 (填标号)。
A．溶液的pH不再改变
B．NH4+的消耗速率和H+的生成速率相等
C．溶液中氮原子的总物质的量保持不变
D．断开3molO=O键的同时消耗2molH2O
实验测得在其它条件一定时，NH4+硝化反应的速率随温度变化曲线如下图所示，温度高于35℃时，反应速率迅速下降的原因可能是 。
（4）亚硝酸盐含量过高对人和动植物都会造成直接或间接的危害，处理亚硝酸盐的方法之一是用次氯酸钠将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，反应方程式是ClO-+NO2-=NO3-+Cl-。在25℃和35℃下，分别向NO2-的初始浓度为5×10-3mol/L的溶液中按不同的投料比[ ]加入次氯酸钠固体，平衡时NO2-的去除率和温度投料比的关系如下图所示，a、b、c、d四点ClO-的转化率由小到大的顺序是 ，35℃时，该反应的平衡常数K= (保留三位有效数字)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.“蒸粮”时加热，需要吸收能量，A不符合题意；
B.“拌曲”前摊晾，涉及蒸发，需要吸收能量，B不符合题意；
C.“堆酵”时升温，过程中释放能量，C符合题意；
D.“馏酒”为蒸馏操作，需要吸收能量，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据制作过程中的能量变化进行分析。
2．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】X、Y转化为W的反应为放热反应，说明X、Y的总能量高于W的总能量；W转化为Z的反应为吸热反应，则W的能量小于Z；而X、Y转化为Z的反应为吸热反应，说明X、Y的总能小于Z的能量，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据反应的热效应判断反应物和生成物总能量的相对大小，从而确定答案。
3．【答案】B
【知识点】常见能量的转化及运用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.过程Ⅰ中，利用太阳能发生化学反应，其能量转化形式为太阳能转化为化学能，选项正确，A不符合题意；
B.116gFe3O4的物质的量，反应过程中两个铁原子由+3价变为+2价，因此反应过程中转移电子数为0.5mol×2×1×NA=1NA，选项错误，B符合题意；
C.由图示反应过程可知，过程Ⅱ中反应物为FeO和H2O，生成物为Fe3O4和H2，因此该反应的化学方程式为：3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑，选项正确，C不符合题意；
D.该制氢过程中，利用铁氧化合物和太阳能，使得H2O分解为氢气和氧气，无需消耗其他能源，可起到节约能源的作用，同时H2和O2在两个不同的过程产生，易与分离，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据图示能量变化分析；
B.根据反应过程中铁元素化合价变化计算；
C.根据图示确定反应物和生成物，从而确定反应的化学方程式；
D.根据反应过程分析；
4．【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式
【解析】【解答】A.图1中反应物能量高于生成物能量，因此该反应为放热反应，A不符合题意；
B.催化剂可降低反应所需的活化能，但不改变反应热，因此加入催化剂，ΔH不变，B不符合题意；
C.图2中H2O为液态时，由于H2O(g)转化为H2O(l)时需要放出热量，因此生成物的总能量变大，C不符合题意；
D.图2反应为图1反应的逆反应，图1反应为放热反应，因此图2反应为吸热反应，该反应的热化学方程式为：CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) △H = + 41 kJ/mol，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据物质能量的相对大小分析；
B.催化剂不能改变反应热；
C.根据水的状态变化确定其能量变化；
D.根据图1和图2书写反应的热化学方程式；
5．【答案】A
【知识点】热化学方程式；有关反应热的计算
【解析】【解答】A.由于H-H化学键的键能比Cl-Cl化学键的键能高，因此氢分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定，A符合题意；
B.H2在Cl2中燃烧为放热反应，因此HCl的分解为吸热反应，其ΔH>0，B不符合题意；
C.该反应的反应热ΔH=(436kJ/mol+243kJ/mol)-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol，C不符合题意；
D.反应热只与物质的状态有关，与反应条件和反应过程无关，因此相同条件下， 反应在光照或点燃条件下的ΔH相同，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据化学键断裂所需的能量确定其化学键的稳定性；
B.根据氢气在氯气中燃烧的热效应分析；
C.根据化学键键能计算反应热，从而得出热化学方程式；
D.反应热只与物质状态有关，与条件无关；
6．【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用；热化学方程式
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应为放热反应，A不符合题意；
B.催化剂降低反应所需的活化能，反应热不变，B不符合题意；
C.由图可知，该反应的反应热ΔH=419kJ/mol-510kJ/mol=-91kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ/mol，C不符合题意；
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能，曲线b反应所需的活化能较小，因此曲线b表示使用催化剂后的能量变化，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对物质能量与反应热效应的考查，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应；催化剂可改变反应历程，降低反应所需的活化能；据此结合选项进行分析。
7．【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热的大小比较
【解析】【解答】A.由能量变化图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，因此该反应为吸热反应，A不符合题意；
B.根据盖斯定律可知，反应CO32－(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)的反应热ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3)，因此该反应的热化学方程式为：CO32－(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l) ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3)，B符合题意；
C.由能量变化图可知，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3>0，因此ΔH1<ΔH2、ΔH2<ΔH3，C不符合题意；
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能，但不影响反应热，因此使用催化剂，ΔH3不变，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据能量变化图确定反应的热效应；
B.根据盖斯定律计算反应热；
C.根据图示能量变化分析反应热的相对大小；
D.催化剂不影响反应热；
8．【答案】B
【知识点】燃烧热；热化学方程式
【解析】【解答】A. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成4mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量4bkJ，乙炔燃烧热可燃物的系数要求必须是1mol，故A不符合题意；
B. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成2mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量2bkJ，△H=-2b kJ/mol表示放出热量，故B符合题意；
C. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成2mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量2bkJ，△H=+2b kJ/mol表示吸收热量，故C不符合题意；
D. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成4mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量4bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g) =4CO2(g)＋2H2O(l)；△H=-4bkJ/mol，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题意知：燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ。
9．【答案】C
【知识点】燃烧热；热化学方程式
【解析】【解答】A.C完全燃烧生成的稳定氧化物为CO2(g)，而不是CO(g)，因此C的燃烧热不是Q1kJ/mol，A不符合题意；
B.由反应②可知，2molCO(g)和1molO2(g)具有的总能量高于2molCO2(g)所具有的总能量，因此无法确定2molCO(g)和2molCO2(g)所具有能量的相对大小，B不符合题意；
C.由于CO(g)燃烧生成CO2(g)的过程中，还会继续放出热量，应吃一定质量的C燃烧，生成CO2(g)放出的热量多于生成CO(g)时放出的热量，C符合题意；
D.根据盖斯定律可得，C完全燃烧，生成CO2(g)时的反应热，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定氧化物时放出的热量；
B.根据反应热效应与物质能量的关系进行分析；
C.CO转化为CO2的过程中会继续放出热量；
D.根据盖斯定律计算反应热；
10．【答案】（1）2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6KJ·mol-
（2）-283 kJ/mol
（3）Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol
（4）4 mol
【知识点】燃烧热；热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】（1）1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9kJ的热量，4g氢气完全燃烧生成气态水放出的热量为：483.6kJ，氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6KJ·mol-1，故答案为：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6KJ·mol-1；（2）1 molCO完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳时所放出的热量为： ×566kJ=283kJ，△H= -283 kJ/mol，故答案为：-283 kJ/mol；（3）②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol；③Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol；根据盖斯定律，③+②÷2可得：Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol，故答案为：Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol；（4）CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量，消耗一氧化碳的物质的量为： =2mol，CO转化成二氧化碳，化合价升高2价，所以反应消耗2mol一氧化碳失去了2mol×2=4mol电子，故答案为：4 mol。
【分析】（1）根据“1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9KJ的热量”计算出2mol氢气完全燃烧放出的热量，根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；（2）燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，据此计算出一氧化碳的燃烧热；（3）根据盖斯定律及题中热化学方程式写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式；（4）根据放出的热量计算出消耗一氧化碳的物质的量，然后根据化合价变化计算出转移的电子数。
11．【答案】（1）C(s)+ H2O(l) =CO(g) + H2(g) ; ΔH=+131.3KJ·mol-1
（2）+160 KJ·mol-1
（3）200
【知识点】反应热和焓变；热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】（1）碳与适量水蒸气反应生成 和 ，即 ，再根据12g（1mol）碳吸收131.3KJ热量，得到该反应的焓变为+131.3KJ/mol，故答案为： ；（2）③-①-②得到目标方程式，故目标反应的焓变等于 ，
故答案为：+160 KJ·mol-1；（3） ，解得a=200，
故答案为：200。
【分析】（1）根据题目所给信息写出配平方程式，并计算焓变，标明物质状态即可得到热化学方程式；（2）根据盖斯定律，方程式叠加得到目标方程式，方程式如何叠加则焓变就如何叠加，得到目标反应的焓变；（3）反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和。
12．【答案】（1）ΔH3－2ΔH2
（2）＜；增大；不变
（3）Fe2O3作催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；0.44；A
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应热ΔH1=ΔH3-2ΔH2；
（2）①由图可知，反应温度越高，CO2的平衡转化率越低，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故ΔH1<0；
②增大压强，正逆反应速率同时增大，因此逆反应速率增大；由于平衡常数只与温度有关，与物质浓度无关，因此增大压强，平衡常数K不变；
（3）①由图可知，当温度为380℃时，用Fe2O3做催化剂时，SO2的转化率最高；因此选用Fe2O3做催化剂，主要原因是：Fe2O3做催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，节约能源；
②当SO2的平衡转化率为40%时，则参与反应的SO2的物质的量浓度，则可得平衡三段式如下
因此该温度下，反应的平衡常数
③要使SO2的转化率增大，则应使平衡正向移动；
A、加入CO，反应物浓度增大，平衡正向移动，A符合题意；
B、加入SO2，反应浓度增大，平衡正向移动，但SO2的转化率降低，B不符合题意；
C、加入N2，总压增大，但由于体积不变，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，C不符合题意；
D、加入H2S，H2S能与SO2反应，但CO无法转化为CO2，故H2S对该反应中SO2的转化率不影响，D不符合题意；
E、加入CO2，生成物浓度增大，平衡逆向移动，E不符合题意；
故答案为：A
【分析】（1）根据盖斯定律计算目标反应的反应热；
（2）结合温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析；
（3）①根据不同催化剂在不同温度下，SO2的转化率进行分析；
②根据平衡三段式进行计算；
③结合平衡移动进行分析；
13．【答案】（1）2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7kJ/mol
（2）加压、降温
（3）282.6k/mol；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.6kJ/mol
（4）-57.3kJ/mol；1/2H2SO4(aq)+KOH(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(I) △H=-57.3kJ/mol
（5）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol
【知识点】燃烧热；中和热；热化学方程式；盖斯定律及其应用；有关反应热的计算
【解析】【解答】（1）气态肼与N2O4反应的化学方程式2N2H4(g)＋N2O4(g)=2N2(g)＋4H2O(g)，由盖斯定律可得，该反应的反应热ΔH=(-543kJ/mol)×2-10.7kJ/mol=-1096.7kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：2N2H4(g)＋N2O4(g)=2N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1096.7kJ/mol；
（2）由题干信息可知，N2O4转化为NO2的条件为常压和高温，NO2转化为N2O4为其逆反应，因此要将NO2转化为N2O4所需的反应条件为加压和低温；
（3）14gCO的物质的量，由于0.5molCO完全燃烧放出的热量为141.3kJ，因此1molCO完全燃烧，放出的热量为282.6kJ，因此CO的燃烧热为282.6kJ/mol；
其燃烧的热化学方程式为：；
（4）该反应过程中生成2molH2O，放出114.6kJ的热量，因此反应生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ，因此该反应的中和热为-57.3kJ/mol；表示其中和热的热化学方程式为：；
（5）N2与H2反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，其反应热ΔH=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol；
【分析】（1）写出气态肼与N2O4反应的化学方程式，结合盖斯定律计算其反应热，从而得出其热化学方程式；
（2）根据N2O4和NO2的转化确定反应条件；
（3）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，据此计算CO的燃烧热，并得出其热化学方程式；
（4）中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O时放出的热量，据此计算该反应的中和热和书写其热化学方程式；
（5）根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和，计算反应热，从而得出热化学方程式；
14．【答案】（1）2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225 kJ·mol-1
（2）2NO2+2OH-=NO +NO +H2O
（3）b、c；B
（4）0.002mol·L-1·min-1；60；>
【知识点】热化学方程式；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）由题干信息可知，N2H4与N2O4反应的化学方程式为：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l)，3.2g液态肼的物质的量为，其完全反应放出的热量为61.25kJ，则2molN2H4(l)完全反应放出的热量为，因此该反应的热化学方程式为：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=-1225kJ/mol；
（2）NO2与NaOH溶液反应生成NaNO2，氮元素的化合价降低，则应还有元素化合价升高，故还应生成NaNO3，则该反应的离子方程式为：2NO2＋2OH－=NO2－＋NO3－＋H2O；
（3）①a、反应速率之比等于化学计量系数之比，因此v正(N2)＝3v逆(H2)不能体现正逆反应速率相等，a不符合题；
b、由于反应前后气体分子数发生变化，则反应过程中压强发生变化，当其不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，b符合题意；
c、由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可得，混合气体的质量保持不变，由于反应过程中，气体的物质的量发生变化，根据公式可得，反应过程中混合气体的平均相对分子质量发生变化，则当其不变时，正逆反应速率相等，达到平衡状态，c符合题意；
d、由于反应是在恒容容器中进行，则混合气体的体积保持不变，根据公式可知，反应过程中混合气体的密度一直保持不变，因此当气体密度不变时，不能说明正逆反应速率相等，d不符合题意；
故答案为：bc
②由于反应是在恒温恒容装置中进行，通入气体的物质的量之比相等，二者形成等效平衡，因此反应达到平衡后，c(H2)应大于3mol/L，B符合题意；
（4）①设反应至20min时，参与反应c(NO2)=2xmol/L，可得反应三段式如下：
由表格数据可得等式
解得x=0.04mol/L
因此用N2O4表示的反应速率为
②设反应至平衡时，参与反应的c(NO2)=2ymol/L，可得反应三段式如下：
由表格数据可知，当反应进行至60min时，达到平衡状态，因此
解得 y=0.075mol/L
则该温度下反应对平衡常数
；
该反应为放热反应，则温度升高，K减小；温度降低，K增大；373K时，，当温度为T1时，k1=k2，即，说明温度为T1时，K值减小，因此温度T1>373K；
【分析】（1）根据题干信息确定反应物和生成物，计算反应热，从而书写反应的热化学方程式；
（2）根据氧化还原反应的特点和题干信息确定反应物和生成物，从而书写反应的离子方程式；
（3）①分析所给是否能体现正逆反应速率相等，若能则说明反应达到平衡状态，反之则不能说明反应达到平衡状态；
②结合等效平衡进行分析；
（4）①根据反应三段式，结合公式计算反应速率；
②根据平衡常数的表达式进行计算；结合温度对平衡移动的影响分析；
15．【答案】（1）氮的固定(或自然固氮)
（2）△H-2△H1-2△H2-△H3；反硝化反应发生过多会使土壤中氮元素含量大幅度降低，不利于作物生长
（3）AD；温度过高使亚硝酸菌失去活性
（4）d、c、b、a；2.67
【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(3)溶液的pH不再改变即H+浓度不再改变，体系达到平衡状态，A正确；NH4+的消耗速率和H+的生成速率均表示正反应速率，不能证明体系是否平衡，B错误；根据原子守恒，溶液中氮原子的总物质的量始终保持不变，不能证明体系是否平衡，C错误；断开3mol O=O键，即消耗3mol氧气的同时消耗2mol水，正逆反应速率相等体系达到平衡状态，D正确。
(4)从图像可看出其它条件一定，降温NO2-去除率升高说明降温平衡右移，因此c点转化率小于b点；温度一定时投料比越大，ClO-的平衡转化率越低，d点转化率小于c点，b点转化率小于a点。因此转化率由小到大的顺序是d、c、b、a。
35℃平衡常数可以根据d点计算
ClO--+ NO2- NO3-+ Cl-
起始（mol/L） 10-2 5×10-3 0 0
转化（mol/L） 4×10-3 4×10-3 4×10-3 4×10-3
平衡（mol/L） 6×10-3 10-3 4×10-3 4×10-3
平衡常数K= ≈267。
【分析】（2）根据盖斯定律计算目标方程式的焓变；
（3）根据平衡状态的特点判断是否达到平衡状态；
（4）根据平衡常数的定义计算平衡常数。
1 / 12020高考化学常考知识点专练 04：反应热
一、单选题
1．（2020·北京模拟）高粱酿酒过程中的部分流程按顺序排列如下，其中能说明高粱转化过程中放出热量的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.“蒸粮”时加热，需要吸收能量，A不符合题意；
B.“拌曲”前摊晾，涉及蒸发，需要吸收能量，B不符合题意；
C.“堆酵”时升温，过程中释放能量，C符合题意；
D.“馏酒”为蒸馏操作，需要吸收能量，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据制作过程中的能量变化进行分析。
2．（2020·合肥模拟）反应X＋Y→Z(△H>0)分两步进行：①X＋Y→W(△H<0)，②W→Z(△H>0)。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．
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】X、Y转化为W的反应为放热反应，说明X、Y的总能量高于W的总能量；W转化为Z的反应为吸热反应，则W的能量小于Z；而X、Y转化为Z的反应为吸热反应，说明X、Y的总能小于Z的能量，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据反应的热效应判断反应物和生成物总能量的相对大小，从而确定答案。
3．（2020·临朐模拟）以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能
B．过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子
C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2O Fe3O4＋H2↑
D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
【答案】B
【知识点】常见能量的转化及运用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.过程Ⅰ中，利用太阳能发生化学反应，其能量转化形式为太阳能转化为化学能，选项正确，A不符合题意；
B.116gFe3O4的物质的量，反应过程中两个铁原子由+3价变为+2价，因此反应过程中转移电子数为0.5mol×2×1×NA=1NA，选项错误，B符合题意；
C.由图示反应过程可知，过程Ⅱ中反应物为FeO和H2O，生成物为Fe3O4和H2，因此该反应的化学方程式为：3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑，选项正确，C不符合题意；
D.该制氢过程中，利用铁氧化合物和太阳能，使得H2O分解为氢气和氧气，无需消耗其他能源，可起到节约能源的作用，同时H2和O2在两个不同的过程产生，易与分离，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据图示能量变化分析；
B.根据反应过程中铁元素化合价变化计算；
C.根据图示确定反应物和生成物，从而确定反应的化学方程式；
D.根据反应过程分析；
4．（2020·北京模拟）根据下图所得判断正确的是（ ）
已知：H2O(g) = H2O(l) △H =﹣44 kJ/mol
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△H
C．图 2 中若 H2O 的状态为液态，则能量变化曲线可能为①
D．图 2 中反应为 CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) △H = + 41 kJ/mol
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式
【解析】【解答】A.图1中反应物能量高于生成物能量，因此该反应为放热反应，A不符合题意；
B.催化剂可降低反应所需的活化能，但不改变反应热，因此加入催化剂，ΔH不变，B不符合题意；
C.图2中H2O为液态时，由于H2O(g)转化为H2O(l)时需要放出热量，因此生成物的总能量变大，C不符合题意；
D.图2反应为图1反应的逆反应，图1反应为放热反应，因此图2反应为吸热反应，该反应的热化学方程式为：CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) △H = + 41 kJ/mol，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据物质能量的相对大小分析；
B.催化剂不能改变反应热；
C.根据水的状态变化确定其能量变化；
D.根据图1和图2书写反应的热化学方程式；
5．（2020高一下·浙江开学考）已知一定条件下断裂1 mol化学键生成气态原子需要吸收的能量如下：H—H 436 kJ；Cl—Cl 243 kJ；H—Cl 431 kJ。下列所得热化学方程式或结论正确的是（ ）
A．氢分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定
B．2HCl(g) = H2(g) + Cl2(g)的反应热ΔH＜0
C．H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH= 183 kJ
D．相同条件下，H2(g)+ Cl2(g) =2HCl(g)反应在光照和点燃条件下的ΔH不相等
【答案】A
【知识点】热化学方程式；有关反应热的计算
【解析】【解答】A.由于H-H化学键的键能比Cl-Cl化学键的键能高，因此氢分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定，A符合题意；
B.H2在Cl2中燃烧为放热反应，因此HCl的分解为吸热反应，其ΔH>0，B不符合题意；
C.该反应的反应热ΔH=(436kJ/mol+243kJ/mol)-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol，C不符合题意；
D.反应热只与物质的状态有关，与反应条件和反应过程无关，因此相同条件下， 反应在光照或点燃条件下的ΔH相同，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据化学键断裂所需的能量确定其化学键的稳定性；
B.根据氢气在氯气中燃烧的热效应分析；
C.根据化学键键能计算反应热，从而得出热化学方程式；
D.反应热只与物质状态有关，与条件无关；
6．（2020高二上·大理期末）如图是反应CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)进行过程中的能量变化曲线。下列相关说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．使用催化剂后反应热减小
C．热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－510 kJ·mol－1
D．曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化
【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用；热化学方程式
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应为放热反应，A不符合题意；
B.催化剂降低反应所需的活化能，反应热不变，B不符合题意；
C.由图可知，该反应的反应热ΔH=419kJ/mol-510kJ/mol=-91kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ/mol，C不符合题意；
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能，曲线b反应所需的活化能较小，因此曲线b表示使用催化剂后的能量变化，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对物质能量与反应热效应的考查，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应；催化剂可改变反应历程，降低反应所需的活化能；据此结合选项进行分析。
7．（2020高二上·芜湖期末）向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应HCO3－(aq)＋H＋(aq)＝CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B．CO32－(aq)＋2H＋(aq)＝CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH2＜ΔH3
D．H2CO3(aq)＝CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热的大小比较
【解析】【解答】A.由能量变化图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，因此该反应为吸热反应，A不符合题意；
B.根据盖斯定律可知，反应CO32－(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)的反应热ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3)，因此该反应的热化学方程式为：CO32－(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l) ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3)，B符合题意；
C.由能量变化图可知，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3>0，因此ΔH1<ΔH2、ΔH2<ΔH3，C不符合题意；
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能，但不影响反应热，因此使用催化剂，ΔH3不变，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据能量变化图确定反应的热效应；
B.根据盖斯定律计算反应热；
C.根据图示能量变化分析反应热的相对大小；
D.催化剂不影响反应热；
8．（2020高一上·沈阳期末）已知充分燃烧a g乙炔（C2H2）气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是（ ）
A．2C2H2(g)＋5O2(g) =4CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-4b kJ·mol-1
B．C2H2(g)＋ O2(g) =2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－2b kJ·mol-1
C．C2H2(g)＋ O2(g) =2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝+2b kJ·mol-1
D．2C2H2(g)＋5O2(g) =4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝+4b kJ·mol-1
【答案】B
【知识点】燃烧热；热化学方程式
【解析】【解答】A. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成4mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量4bkJ，乙炔燃烧热可燃物的系数要求必须是1mol，故A不符合题意；
B. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成2mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量2bkJ，△H=-2b kJ/mol表示放出热量，故B符合题意；
C. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成2mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量2bkJ，△H=+2b kJ/mol表示吸收热量，故C不符合题意；
D. 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成4mol二氧化碳气体和1mol液态水，并放出热量4bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g) =4CO2(g)＋2H2O(l)；△H=-4bkJ/mol，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题意知：燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ。
9．（2019高二上·日喀则期末）已知化学反应①C(s)+ O2(g)=CO(g)△H=-Q1kJmol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-Q2kJ/mol据此判断，下列说法正确的是（Q1、Q2均为正数，且其他条件相同）（ ）
A．C的燃烧热为Q1kJ/mol
B．2molCO(g)所具有的能量一定高于2molCO2(g)所具有的能量
C．一定质量的C燃烧，生成CO2(g)比生成CO(g)时放出的热量多
D．C燃烧生成CO2气体的热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(Q1+Q2)kJ/mol
【答案】C
【知识点】燃烧热；热化学方程式
【解析】【解答】A.C完全燃烧生成的稳定氧化物为CO2(g)，而不是CO(g)，因此C的燃烧热不是Q1kJ/mol，A不符合题意；
B.由反应②可知，2molCO(g)和1molO2(g)具有的总能量高于2molCO2(g)所具有的总能量，因此无法确定2molCO(g)和2molCO2(g)所具有能量的相对大小，B不符合题意；
C.由于CO(g)燃烧生成CO2(g)的过程中，还会继续放出热量，应吃一定质量的C燃烧，生成CO2(g)放出的热量多于生成CO(g)时放出的热量，C符合题意；
D.根据盖斯定律可得，C完全燃烧，生成CO2(g)时的反应热，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定氧化物时放出的热量；
B.根据反应热效应与物质能量的关系进行分析；
C.CO转化为CO2的过程中会继续放出热量；
D.根据盖斯定律计算反应热；
二、综合题
10．（2020高一上·沈阳期末）已知：在25
oC 101KPa时
①1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9 KJ的热量
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
③Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol
在相同条件下根据以上信息回答下列问题：
（1）请书写氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式 。
（2）CO的燃烧热为ΔH= 。
（3）请写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式 。
（4）请计算CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量时，转移电子的物质的量 。
【答案】（1）2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6KJ·mol-
（2）-283 kJ/mol
（3）Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol
（4）4 mol
【知识点】燃烧热；热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】（1）1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9kJ的热量，4g氢气完全燃烧生成气态水放出的热量为：483.6kJ，氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6KJ·mol-1，故答案为：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6KJ·mol-1；（2）1 molCO完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳时所放出的热量为： ×566kJ=283kJ，△H= -283 kJ/mol，故答案为：-283 kJ/mol；（3）②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol；③Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol；根据盖斯定律，③+②÷2可得：Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol，故答案为：Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol；（4）CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量，消耗一氧化碳的物质的量为： =2mol，CO转化成二氧化碳，化合价升高2价，所以反应消耗2mol一氧化碳失去了2mol×2=4mol电子，故答案为：4 mol。
【分析】（1）根据“1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9KJ的热量”计算出2mol氢气完全燃烧放出的热量，根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；（2）燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，据此计算出一氧化碳的燃烧热；（3）根据盖斯定律及题中热化学方程式写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式；（4）根据放出的热量计算出消耗一氧化碳的物质的量，然后根据化合价变化计算出转移的电子数。
11．（2020高二上·林芝期末）
（1）12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收131.3KJ热量，此反应的热化学方程式为 。
（2）已知以下的热化学反应方程式：
①2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g） △H＝－566kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g） △H＝－484kJ/mol
③CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） △H＝－890kJ/mol
则：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g） △H＝ 。
（3）已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) △H=－102kJ/mol，其他的相关数据如下表：
H2(g) Br2(l) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369
则表中a为 。
【答案】（1）C(s)+ H2O(l) =CO(g) + H2(g) ; ΔH=+131.3KJ·mol-1
（2）+160 KJ·mol-1
（3）200
【知识点】反应热和焓变；热化学方程式；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】（1）碳与适量水蒸气反应生成 和 ，即 ，再根据12g（1mol）碳吸收131.3KJ热量，得到该反应的焓变为+131.3KJ/mol，故答案为： ；（2）③-①-②得到目标方程式，故目标反应的焓变等于 ，
故答案为：+160 KJ·mol-1；（3） ，解得a=200，
故答案为：200。
【分析】（1）根据题目所给信息写出配平方程式，并计算焓变，标明物质状态即可得到热化学方程式；（2）根据盖斯定律，方程式叠加得到目标方程式，方程式如何叠加则焓变就如何叠加，得到目标反应的焓变；（3）反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和。
12．（2020·临朐模拟）燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
（1）已知：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2
2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH3
用ΔH2、ΔH3表示ΔH1，ΔH1＝
（2）针对CO2与H2反应转化为二甲醚(g)和H2O(g)，研究发现，该反应中CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图：
①ΔH1 (填“＞”或“＜”)0。
②若其他条件不变，仅仅增大压强，则逆反应速率会 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K会 。
（3）研究发现，催化剂可以促使烟气CO、SO2转化为CO2、S。
反应原理为2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(l) ΔH＝－270 kJ·mol－1。
①其他条件相同，研究发现，分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时，SO2的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe2O3作催化剂，主要原因可能是
②若在2 L恒容密闭容器中，将3 mol CO、1 mol SO2混合，在一定条件下引发反应，当SO2的平衡转化率为40%时，此时K＝ 。
③向反应容器中再分别通入下列气体，可以使SO2转化率增大的是 (填字母)。
A.CO B.SO2 C.N2 D.H2S E.CO2
【答案】（1）ΔH3－2ΔH2
（2）＜；增大；不变
（3）Fe2O3作催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；0.44；A
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应热ΔH1=ΔH3-2ΔH2；
（2）①由图可知，反应温度越高，CO2的平衡转化率越低，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故ΔH1<0；
②增大压强，正逆反应速率同时增大，因此逆反应速率增大；由于平衡常数只与温度有关，与物质浓度无关，因此增大压强，平衡常数K不变；
（3）①由图可知，当温度为380℃时，用Fe2O3做催化剂时，SO2的转化率最高；因此选用Fe2O3做催化剂，主要原因是：Fe2O3做催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，节约能源；
②当SO2的平衡转化率为40%时，则参与反应的SO2的物质的量浓度，则可得平衡三段式如下
因此该温度下，反应的平衡常数
③要使SO2的转化率增大，则应使平衡正向移动；
A、加入CO，反应物浓度增大，平衡正向移动，A符合题意；
B、加入SO2，反应浓度增大，平衡正向移动，但SO2的转化率降低，B不符合题意；
C、加入N2，总压增大，但由于体积不变，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，C不符合题意；
D、加入H2S，H2S能与SO2反应，但CO无法转化为CO2，故H2S对该反应中SO2的转化率不影响，D不符合题意；
E、加入CO2，生成物浓度增大，平衡逆向移动，E不符合题意；
故答案为：A
【分析】（1）根据盖斯定律计算目标反应的反应热；
（2）结合温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析；
（3）①根据不同催化剂在不同温度下，SO2的转化率进行分析；
②根据平衡三段式进行计算；
③结合平衡移动进行分析；
13．（2019高二上·日喀则期末）“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备。
（1）用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水
已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=10.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 。
（2）已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮，试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施) 。
（3）25℃，101kPa时，14gCO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3kJ的热，则CO的燃烧热为 ，其燃烧的热化学方程式是 。
（4）0.50L2.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LKOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为 ，表示其中和热的热化学方程式为 。
（5）已知拆开1
molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是 。
【答案】（1）2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7kJ/mol
（2）加压、降温
（3）282.6k/mol；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.6kJ/mol
（4）-57.3kJ/mol；1/2H2SO4(aq)+KOH(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(I) △H=-57.3kJ/mol
（5）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol
【知识点】燃烧热；中和热；热化学方程式；盖斯定律及其应用；有关反应热的计算
【解析】【解答】（1）气态肼与N2O4反应的化学方程式2N2H4(g)＋N2O4(g)=2N2(g)＋4H2O(g)，由盖斯定律可得，该反应的反应热ΔH=(-543kJ/mol)×2-10.7kJ/mol=-1096.7kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：2N2H4(g)＋N2O4(g)=2N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1096.7kJ/mol；
（2）由题干信息可知，N2O4转化为NO2的条件为常压和高温，NO2转化为N2O4为其逆反应，因此要将NO2转化为N2O4所需的反应条件为加压和低温；
（3）14gCO的物质的量，由于0.5molCO完全燃烧放出的热量为141.3kJ，因此1molCO完全燃烧，放出的热量为282.6kJ，因此CO的燃烧热为282.6kJ/mol；
其燃烧的热化学方程式为：；
（4）该反应过程中生成2molH2O，放出114.6kJ的热量，因此反应生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ，因此该反应的中和热为-57.3kJ/mol；表示其中和热的热化学方程式为：；
（5）N2与H2反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，其反应热ΔH=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol；
【分析】（1）写出气态肼与N2O4反应的化学方程式，结合盖斯定律计算其反应热，从而得出其热化学方程式；
（2）根据N2O4和NO2的转化确定反应条件；
（3）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，据此计算CO的燃烧热，并得出其热化学方程式；
（4）中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O时放出的热量，据此计算该反应的中和热和书写其热化学方程式；
（5）根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和，计算反应热，从而得出热化学方程式；
14．（2020·合肥模拟）氮的化合物是重要的工业原料，也是主要的大气污染来源，研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题：
（1）肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应，生成氮气和液态水放出热量61.25kJ，则该反应的热化学方程式为 。
（2）尾气中的NO2可以用烧碱溶液吸收的方法来处理，其中能生成NaNO2等物质，该反应的离子方程式为 。
（3）在773K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH3，气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如下图所示。
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (选填字母)。
a.v正(N2)＝3v逆(H2) b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在此温度下，若起始充入4.00 mol N2和12.00 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)～t的曲线上相应的点为 (选填字母)。
（4）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40 mol NO2，发生如下反应：
2NO2 N2O4(g) △H＝－56.9 kJ·mol－1
测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：
①计算0～20min时，v(N2O4)＝ 。
②已知该反应v正(NO2)＝k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)＝k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时， ；改变温度至T1时，k1＝k2，则T1 373K(填“>”“<”或“＝”)。
【答案】（1）2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225 kJ·mol-1
（2）2NO2+2OH-=NO +NO +H2O
（3）b、c；B
（4）0.002mol·L-1·min-1；60；>
【知识点】热化学方程式；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）由题干信息可知，N2H4与N2O4反应的化学方程式为：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l)，3.2g液态肼的物质的量为，其完全反应放出的热量为61.25kJ，则2molN2H4(l)完全反应放出的热量为，因此该反应的热化学方程式为：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=-1225kJ/mol；
（2）NO2与NaOH溶液反应生成NaNO2，氮元素的化合价降低，则应还有元素化合价升高，故还应生成NaNO3，则该反应的离子方程式为：2NO2＋2OH－=NO2－＋NO3－＋H2O；
（3）①a、反应速率之比等于化学计量系数之比，因此v正(N2)＝3v逆(H2)不能体现正逆反应速率相等，a不符合题；
b、由于反应前后气体分子数发生变化，则反应过程中压强发生变化，当其不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，b符合题意；
c、由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可得，混合气体的质量保持不变，由于反应过程中，气体的物质的量发生变化，根据公式可得，反应过程中混合气体的平均相对分子质量发生变化，则当其不变时，正逆反应速率相等，达到平衡状态，c符合题意；
d、由于反应是在恒容容器中进行，则混合气体的体积保持不变，根据公式可知，反应过程中混合气体的密度一直保持不变，因此当气体密度不变时，不能说明正逆反应速率相等，d不符合题意；
故答案为：bc
②由于反应是在恒温恒容装置中进行，通入气体的物质的量之比相等，二者形成等效平衡，因此反应达到平衡后，c(H2)应大于3mol/L，B符合题意；
（4）①设反应至20min时，参与反应c(NO2)=2xmol/L，可得反应三段式如下：
由表格数据可得等式
解得x=0.04mol/L
因此用N2O4表示的反应速率为
②设反应至平衡时，参与反应的c(NO2)=2ymol/L，可得反应三段式如下：
由表格数据可知，当反应进行至60min时，达到平衡状态，因此
解得 y=0.075mol/L
则该温度下反应对平衡常数
；
该反应为放热反应，则温度升高，K减小；温度降低，K增大；373K时，，当温度为T1时，k1=k2，即，说明温度为T1时，K值减小，因此温度T1>373K；
【分析】（1）根据题干信息确定反应物和生成物，计算反应热，从而书写反应的热化学方程式；
（2）根据氧化还原反应的特点和题干信息确定反应物和生成物，从而书写反应的离子方程式；
（3）①分析所给是否能体现正逆反应速率相等，若能则说明反应达到平衡状态，反之则不能说明反应达到平衡状态；
②结合等效平衡进行分析；
（4）①根据反应三段式，结合公式计算反应速率；
②根据平衡常数的表达式进行计算；结合温度对平衡移动的影响分析；
15．氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程，含有较多蓝、绿藻类的酸性水体中存在如下图所示的氮循环。
请回答下列相关问题：
（1）氮气在藻类作用下转化成含氮有机物的过程叫做 。
（2）NO3-在反硝化细菌作用下转化成氮气的总反应是：
2NO3-(aq)+10e-+12H+(aq)=N2(g)+6H2O(I)△H
反硝化过程实际分多步进行(全过程电子均来自作电子供体的同种有机物)，其中的三步反应为：
NO3-(aq)+2e-+3H+(aq)==HNO2(aq)+H2O(I)
△H1
HNO2(aq)+e-+H+(aq)=NO(g)+H2O(I)
△H2
N2O(g)+2e-+2H+(aq)=N2(g)+H2O(I)
△H3
则另一步反应2NO(g)+2e-+2H+(aq)=N2O(g)+H2O(Ⅰ)的反应热△H4= (用含△H、△H1、△H2、△H3的代数式表示)。水体中发生反硝化作用可减弱硝酸积累对水中生物的危害，但土壤中过多发生反硝化作用对农业生产不利，原因是 。
（3）NH4+硝化过程的化学方程式是2NH4++3O2 2HNO2+2H2O+2H+，恒温时在亚硝酸菌的作用下发生该反应，能说明体系达到平衡状态的是 (填标号)。
A．溶液的pH不再改变
B．NH4+的消耗速率和H+的生成速率相等
C．溶液中氮原子的总物质的量保持不变
D．断开3molO=O键的同时消耗2molH2O
实验测得在其它条件一定时，NH4+硝化反应的速率随温度变化曲线如下图所示，温度高于35℃时，反应速率迅速下降的原因可能是 。
（4）亚硝酸盐含量过高对人和动植物都会造成直接或间接的危害，处理亚硝酸盐的方法之一是用次氯酸钠将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，反应方程式是ClO-+NO2-=NO3-+Cl-。在25℃和35℃下，分别向NO2-的初始浓度为5×10-3mol/L的溶液中按不同的投料比[ ]加入次氯酸钠固体，平衡时NO2-的去除率和温度投料比的关系如下图所示，a、b、c、d四点ClO-的转化率由小到大的顺序是 ，35℃时，该反应的平衡常数K= (保留三位有效数字)。
【答案】（1）氮的固定(或自然固氮)
（2）△H-2△H1-2△H2-△H3；反硝化反应发生过多会使土壤中氮元素含量大幅度降低，不利于作物生长
（3）AD；温度过高使亚硝酸菌失去活性
（4）d、c、b、a；2.67
【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(3)溶液的pH不再改变即H+浓度不再改变，体系达到平衡状态，A正确；NH4+的消耗速率和H+的生成速率均表示正反应速率，不能证明体系是否平衡，B错误；根据原子守恒，溶液中氮原子的总物质的量始终保持不变，不能证明体系是否平衡，C错误；断开3mol O=O键，即消耗3mol氧气的同时消耗2mol水，正逆反应速率相等体系达到平衡状态，D正确。
(4)从图像可看出其它条件一定，降温NO2-去除率升高说明降温平衡右移，因此c点转化率小于b点；温度一定时投料比越大，ClO-的平衡转化率越低，d点转化率小于c点，b点转化率小于a点。因此转化率由小到大的顺序是d、c、b、a。
35℃平衡常数可以根据d点计算
ClO--+ NO2- NO3-+ Cl-
起始（mol/L） 10-2 5×10-3 0 0
转化（mol/L） 4×10-3 4×10-3 4×10-3 4×10-3
平衡（mol/L） 6×10-3 10-3 4×10-3 4×10-3
平衡常数K= ≈267。
【分析】（2）根据盖斯定律计算目标方程式的焓变；
（3）根据平衡状态的特点判断是否达到平衡状态；
（4）根据平衡常数的定义计算平衡常数。
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