第一章 化学反应的热效应 强基习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第一章 化学反应的热效应 强基习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 582.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-24 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
第一章：化学反应的热效应强基习题
一、单选题（共13题）
1．关于化学反应中能量变化的说法正确的是
A．铝热反应常被用于冶炼高熔点金属，该类反应中化学能全部转化为热能
B．同温同压下，在光照和点燃条件下的不同
C．25℃和下，稀硫酸和稀氢氧化钡溶液发生中和反应生成时，放出的热量
D．由分解生成和的反应是吸热反应
2．已知25℃、101kPa下，如图所示，石墨的燃烧热为393.51kJ/mol，金刚石的燃烧热为395.41kJ/mol。下列说法或表达正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH=+1.9kJ/mol
C．ΔH1＜ΔH2
D．如果石墨燃烧产物为CO(g)，则放出热量大于|ΔH1|
3．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是
A．酒精的燃烧 B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应
C．镁和稀硫酸的反应 D．酸和碱的中和反应
4．已知H2的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为ΔH＝－282.8 kJ·mol－1；现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D．燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
5．高温时甲烷与水蒸气重整制合成气反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.1 kJ/mol，其反应的能量变化如图所示。
已知：①H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0 kJ/mol
②H2(g)的标准燃烧热△H= - 285.8kJ/mol
CO(g)的标准燃烧热△H= -283.0 kJ/mol
下列有关叙述中不正确的是
A．从热量上看，甲烷重整制合成气再燃烧与直接燃烧相比，将得不偿失
B．CH4(g)的标准燃烧热△H=- 890.3 kJ/mol
C．H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=- 285.8 kJ/mol
D．选用合适的催化剂，E2 和E1均减小，反应速率加快
6．焦炭可用丁制取水煤气。测得碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了热量。对该反应的热化学方程式书写正确的是
A．
B．
C．
D．
7．1，3－丁二烯和2－丁炔互为同分异构体，都能与氢气发生加成反应形成正丁烷，反应的热化学方程式如下：
反应1：CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g) ΔH1=-236.6 kJ·mol-1
反应2：CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g) ΔH2=-272.7 kJ·mol-1
由此不能判断的是
A．1，3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小
B．1，3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应
C．相同条件下，反应1与反应2的速度相对快慢
D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
8．已知化学反应：C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH1＜0
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2＜0
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH3＜0
下列说法正确的是
A．56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g CO2所具有的总能量
B．碳的燃烧热是ΔH3
C．ΔH1＜ΔH3
D．28 g CO的总能量比44 g CO2的总能量高
9．下列热化学方程式或叙述正确的是
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·mol－1
B．12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1，则：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋572 kJ·mol－1
D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
10．已知下列热化学方程式：
Zn(s)+ O2(g) = ZnO(s)△H1 = -351.1 kJ/mol
Hg(l)+ O2(g) = HgO(s)△H2 = -90.1 kJ/mol
由此可知反应：Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) 的焓变△H 是
A．291kJ·mol-1 B．295kJ·mol-1 C．-261kJ·mol-1 D．386kJ·mol-1
11．下列说法或表示方法正确的是
A．已知： ， ，则
B．由 ，可知金刚石不如石墨稳定
C．已知在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D．已知含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
12．下列说法正确的是
A．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，弱酸和弱碱反应一定也是放热反应
C．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
D．酸和碱发生中和反应生成1 mol 水，这时的反应热叫中和热
13．肼()是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键
键能/() 391 161 498 946 463
则关于反应说法正确的是
A．空间结构是直线形 B．比能量高
C．该反应是放热反应 D．断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量
二、填空题（共8题）
14．(1)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大。已知：H-H 的键能为 436 kJ/mol，N-H 的键能为 391 kJ/mol，生成 1mol NH3过程中放出 46 kJ 的热量，则 N≡N 的键能为 。
(2)某温度时，在一个 10 L 的恒容容器中，X、Y、 Z 均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示：
根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为 ；
②反应开始至 2 min，以气体 X 表示的平均反应速率为 ；
(3)将 a mol X 与 b mol Y 的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X) = n(Y) = 2n(Z)，则原混合气体中 a:b= ；
(4)在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：a. 混合气体的压强；b.混合气体的密度；c.混合气体的平均相对分子质量；d.混合气体的颜色。
①一定能证明 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是(填字母，下同) ；
②一定能证明 I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是 ；
③一定能证明 A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)达到平衡状态的是 。
15．已知氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：(未配平)。该反应过程中的能量变化如图所示：
试回答下列问题。
(1)该反应中的氧化剂是 ，还原产物是 。
(2)该反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)， (填“＞” “＜”或“＝”)0。
(3)该反应过程中，断裂旧化学键吸收的总能量 (填“>”“<”或“=”)形成新化学键释放的总能量。
16．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：
（1）从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。
（2）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol；
②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol；
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol。
写出SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
（3）已知一定条件下，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程能量变化如图所示，该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（4）已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 。
A．98.32kJ B．196.64kJ/mol C．＜196.64kJ D．＞196.64kJ
17．铁是目前世界上用量最多的金属，其氧化物之间的能量关系如图所示。已知：。
回答下列问题：
(1)依据图示写出各反应的焓变： ； ； ；铁的氧化物中最不稳定的是 (填化学式)。
(2)已知 则高温下还原的热化学方程式为 。
(3)中二价铁与三价铁的数目之比为 ；有人认为是FeO(s)和的混合物，你认为该观点 (填“正确”或“不正确”)，理由是 (用热化学方程式和必要文字说明)。
18．铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁氧化合物循环分解水制
已知：
则：
(2)甲烷是重要的资源。与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
则：的 。
(3)肼是一种应用广泛的化工原料。发射火箭时用肼为燃料，作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知在上述反应中放出的热量，写出该反应的热化学方程式 。
19．燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容，我们要关注矿物能源的合理利用，积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点，在煤炭、石油、煤气、氢气中，前途广阔的能源是 。
(2)近年来，我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体，当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有 (填序号)。
①加强安全管理，杜绝明火源②降低瓦斯气体的着火点③提高通风能力④将矿井中的氧气抽去
(3)水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它是由煤炭和水蒸气反应制得的，已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为：
C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
请回答下列问题：
①根据上述提供的热化学方程式计算，36g水由液态变成气态的热量变化是 (填“吸收”或“放出”) 热量。
②写出C(石墨，s)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式： 。
③作为燃料，水煤气和煤相比有什么优点 (任答一点)
④丙烷是液化石油气的主要成分之一，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2220.0kJ·mol-1。相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时，产生的热量之比为 。(列出计算式)
20．Ⅰ．实验室利用铜和稀硝酸制备一氧化氮：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，该反应的离子方程式为 。每生成11.2LNO（标准状况），转移的电子数为 NA。
Ⅱ．（1）在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：
N2H4(l)＋2H2O2(l)==N2(g)＋4H2O(g) ΔH1；
H2O(l)==H2O(g) ΔH2
请写出液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式： 。
（2）在25℃，101kPa下，1molCO完全燃烧放出283.0kJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学方程式： 。
21．常温下，CO2和NF3均为温室气体，NF3存储能量的能力是CO2的12000~20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能。
化学键 N≡N F—F N—F
键能/(kJ·mol-1) 946 154.8 283.0
(1)①过程N2(g)→2N(g) (填“吸收”或“放出”)能量。
②反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH= 。
(2)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
现有2 mol炭粉和氢气组成的悬浮气，在足量氧气中完全燃烧只生成CO2(g)和H2O(l)，共放出679.3 kJ的热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为 。
(3)通氧气自热法生产CaC2包含下列反应：
CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) ΔH= +464.1 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= -110.5 kJ·mol-1
若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热平衡，每生产1 mol CaC2，投料的量为1 mol CaO、 mol C 及 mol O2。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．铝热反应发光发热，故化学能部分转化为热能，部分转化为光能，A错误；
B．焓变只与反应物和生成物的状态有关，与反应条件无关，故该反应在光照和点燃条件下的焓变相同，B错误；
C．稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应时，生成1 mol H2O同时生成0.5 mol BaSO4沉淀，故放出的热量多于57.3 kJ，C错误；
D．分解反应通常属于吸热反应，故CaCO3分解属于吸热反应，D正确；
故答案选D。
2．B
【分析】由图得：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.51kJ/mol，②C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH 2=-395.4kJ/mol，利用盖斯定律将①-②可得：C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=+1.9 kJ/mol，由此分析。
【详解】A．依据燃烧热结合图象分析，金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，石墨比金刚石稳定，故A错误；
B．结合图象可以知道，金刚石的能量比石墨的能量高，根据分析，C(s、石墨)=C(s、金刚石) ΔH=ΔH1-ΔH2=+1.9kJ/mol，故B正确；
C．图象分析金刚石燃烧放出热量高，焓变为负值，放出的热量越多，焓变的值越小，则ΔH1＞ΔH2，故C错误；
D．1mol石墨完全燃烧放热为393.51kJ/mol，如果石墨燃烧产物为CO(g)，为不完全燃烧，则放出热量小于|ΔH1|，故D错误；
答案选B。
3．B
【分析】根据图中的能量变化，可知生成物的总能量高于反应物的总能量，其过程是个吸热反应过程，据此分析解答。
【详解】A．酒精的燃烧是放热反应，故A不符题意；
B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应是吸热反应，故B符合题意；
C．镁和稀硫酸的反应是放热反应，给C不符合题意；
D．酸和碱的中和反应是放热反应，故D不符合题意；
本题答案B。
4．D
【分析】A.通常条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，放热反应焓变为负值；
B.氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量；
C.根据氢气和一氧化碳的燃烧热与二者总物质的量列方程计算解答；
D.根据H2和CO各自的物质的量，由原子守恒得到水和二氧化碳的物质的量，再结合反应方程式计算生成氧气的物质的量。
【详解】A.一氧化碳燃烧热为282.8kJ·mol－1，根据燃烧热概念，热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol－1，故A错误；
B.氢气燃烧热为285.8 kJ·mol－1热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，选项中为水蒸气不是稳定的氧化物，故B错误；
C.H2和CO组成的混合气体5.6 L (标况)，物质的量为=0.25mol，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水，根据氢气和一氧化碳燃烧热的热化学方程式计算，设氢气物质的量为x，一氧化碳物质的量为y，则x+y=0.25，285.8x+282.8y=71.15，计算得到x=0.15，y=0.1，燃烧前混合气体中CO的体积百分数=100%=40%，故C错误；
D.氢气0.15mol，CO有0.1mol，则生成水和二氧化碳分别为0.15mol和0.1mol，由2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，可以知道生成氧气的物质的量为0.15mol+0.1mol=0.125mol，所以D选项是正确的，
故选D。
5．A
【详解】A.①H2O(g)=H2O(l)△H= -44.0 kJ/mol，②H2(g)的标准燃烧热△H= - 285.8kJ/mol，H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H= - 285.8kJ/mol；③CO(g)的标准燃烧热△H= -283.0 kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H= -283.0 kJ/mol，④CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ/mol，-①+②×3+③+④得直接燃烧放出热量，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=44.0 kJ/mol - 285.8kJ/mol×3 -283.0 kJ/mol+206.1 kJ/mol=- 890.3 kJ/mol，合成气燃烧放热：- 285.8kJ/mol×3 -283.0 kJ/mol=-1140.4 kJ/mol，从热量上看，甲烷重整制合成气再燃烧与直接燃烧相比，直接燃烧放热少,放出的热量小，合成气生产过程中吸收能量，变成合成气燃烧放出的热量多，故A错误；
B.由A可知，CH4(g)的标准燃烧热△H=- 890.3 kJ/mol，故B正确；
C.由氢气的标准燃烧热可知：H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=- 285.8 kJ/mol，故C正确；
D.选用合适的催化剂，正反应和逆反应的活化能E2和E1均减小，反应速率加快，故D正确；
故选A。
6．D
【详解】12g碳即1molC(s)与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6kJ热量，热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+(65.8×2)kJ/mol=+131.6kJ/mol，故选：D。
7．D
【分析】生成物相同， 反应2放出的热量多，可知CH3-C≡C-CH3(g)的能量比CH2=CH-CH=CH2(g)的能量高，物质含有的能量越低越稳定，以此来解答。
【详解】A．根据盖斯定律，将反应1与反应2 相减，可得CH2=CH-CH=CH2(g)=CH3-C≡C-CH3(g) ΔH=+36.1 kJ/mol，说明CH3-C≡C-CH3(g)的能量比CH2=CH-CH=CH2(g)高，物质所含能量越低，物质的稳定性就越强，故CH2=CH-CH=CH2(g)比CH3-C≡C-CH3(g)稳定，可以比较二者稳定性大小，A不符合题意；
B．根据选项A分析可知：CH2=CH-CH=CH2(g)=CH3-C≡C-CH3(g) ΔH=+36.1 kJ/mol，说明1 mol的1，3－丁二烯转化为2－丁炔时吸收热量36.1 kJ/mol，故可以计算出1，3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应，B不符合题意；
C．反应2活化能小，说明相同条件下反应2比反应1的速度相对快，C不符合题意；
D．化学键的键能未知，由上述信息不能判断一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小，D符合题意；
故合理选项是D。
8．B
【详解】A．由CO(g)+O2(g)＝CO2(g)△H2＜0可知，为放热反应，物质的量与热量成正比，则56gCO和32gO2的总能量大于88gCO2的能量，故A错误；
B．碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成CO2气体所放出的热量，即碳的燃烧热是ΔH3，故B正确；
C．完全燃烧放出热量多，且焓变为负，则△H1＞△H3，故C错误；
D．由CO(g)+O2(g)＝CO2(g)△H2＜0可知，为放热反应，则28gCO和16gO2的总能量比44gCO2的能量高，故D错误；
故答案为B。
9．C
【详解】A．液态肼的燃烧为放热反应，，A错误；
B．石墨转化为时，放出的热量，则石墨转化为放出的热量，所以，B错误；
C．根据已知热化学方程式， ，则由盖斯定律可知， ，C正确；
D．该反应为可逆反应，和反应不能全部转化为，所以在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应消耗的氮气物质的量小于0.5mol，因此放出的热量小于，D错误；
故答案为：C。
10．C
【详解】将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①—②可得反应Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l)，则△H =△H1—△H2 =(—351.1 kJ/mol)—(—90.1 kJ/mol)=—261kJ/mol，故选C。
11．B
【详解】A．气化生成需要吸收能量，放出的能量较少，焓变为负数，故，故A错误；
B．根据C(石墨，s) = C(金刚石，s) △H＞0，则石墨的能量低于金刚石的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以金刚石不如石墨稳定，故B正确；
C．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 ，故C错误；
D．醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 ，故D错误；
故答案为B
12．B
【详解】A．中和热是指在稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量，1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2完全中和生成2molH2O，同时SO和Ba2+反应生成BaSO4，需要放出热量，所以放出的热量数值不是中和热数值，故A错误；
B．酸碱中和反应一定是放热反应、与酸碱的相等强弱无关：强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，弱酸和弱碱反应一定也是放热反应，故B正确；
C．CO和氧气反应是物质的燃烧，反应一定是放热反应，故C错误；
D．稀的酸碱发生中和反应生成1mol水放出的热量叫中和热，例如浓硫酸参与的中和反应即使生成1 mol 水，相应的反应热也不叫中和热，故D错误；
答案选B。
13．C
【详解】A．分子空间结构是V形，不是直线形，故A错误；
B．物质从液态变为气态要吸收热量，则液态比气态能量低，故B错误；
C．由表中键能及反应可知，=4391+161+498-946-4463=-575，为放热反应，故C正确；
D．因为反应为放热反应，所以断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量，故D错误；
答案选C。
14． 946 kJ/mol； 3X + Y 2Z； 0.015 mol/（L min）； 7:5； a c； d； b c。
【分析】(1) 根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可计算得到N≡N 的键能；
(2) ①化学方程式中，化学计量数之比等于各个物质的量的变化量之比；
②根据化反应速率 来计算化学反应速率；
(3) 根据化学反应中的三段式进行计算；
(4) 根据化学平衡状态的特征判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，以此解答该题。
【详解】(1)设N≡N的键能为x kJ/mol，根据题意写出热化学方程式；ΔH = - 46 kJ/mol，根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可得：
，解得x = 946，因此N≡N的键能为946 kJ/mol；
故答案为：946 kJ/mol。
(2) ①根据图示内容可知，X和Y是反应物，Z是生成物，X、Y、Z的变化量之比是0.3:0.1:0.2 = 3:1:2，因此反应的化学方程式为：
3X + Y 2Z；
故答案为：3X + Y 2Z；
②反应开始至2 min，以气体X表示的平均反应速率为：v = 0.3 mol÷10 L÷2 min = 0.015 mol/（L min）；
故答案为：0.015 mol/（L min）；
(3)设Y的变化量是x mol，
当n(X) = n(Y) = 2n(Z) 时，可得：a-3x = b-x = 4x，则a = 7x，b = 5x，所以原混合气体中a:b = 7:5；
故答案为：7:5；
(4)①对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，a.混合气体的压强不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故a正确；b.该反应中混合气体的密度一直不变，故b错误；c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故c正确；d. SO2、O2和SO3均为无色，混合气体的颜色一直不变，故d错误；
故选：a c；
②对于反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)，a.该反应中混合气体的压强一直不变，故a错误；b.该反应中混合气体的密度一直不变，故b错误；c.该反应中混合气体的平均相对分子质量一直不变，故c错误；d.混合气体的颜色不再发生变化，说明碘蒸气的浓度不变，反应达平衡状态，故d正确；
故选：d；
③对于反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，a.该反应中混合气体的压强一直不变，故a错误；b.混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故b正确；c.混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故c正确；d.由于B、C、D三种气体的颜色未知，因此混合气体的颜色一直不变无法判断是否达平衡状态，故d错误；
故选：b c。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算，涉及化学反应速率的计算以及平衡状态的判断，明确化学反应速率与化学计量数的关系为解答关键，注意掌握化学平衡图象的分析方法，试题培养了学生的灵活应用能力，题目难度中等。
15． 放热反应 ＜ ＜
【详解】(1)题述反应中,碳元素的化合价由0升高到，氮元素的化合价由0降低到，故反应中的氧化剂是，还原产物是；
(2)根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，；
(3)由(2)中分析可知，该反应为放热反应，故断裂旧化学键吸收的总能量＜形成新化学键放出的总能量。
16． 吸热 放热 SO3(g)+H2O(1)H2SO4(l)ΔH=-130kJ/mol 放热 c
【详解】(1)断开化学键需要破坏微粒之间的作用力，因此需要吸收能量，形成化学键时会放出能量，故答案为：吸热；放热；
(2)SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)，根据①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol，②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol，③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol以及盖斯定律可知，将可得SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式为SO3(g)+H2O(1)H2SO4(l)ΔH=kJ/mol=-130kJ/mol；
(3)由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应；
(4)SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol表示：SO2(g)与O2(g)充分反应生成1mol SO3(g)时放出98.32kJ热量，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应后，反应物不能完全转化为生成物，因此放出的热量小于2×98.32kJ=196.64kJ，故答案为c。
17．(1) -272 -824.2 -1118.4 FeO
(2)
(3) 1：2 不正确 ，方程式有能量变化，所以不是FeO(s)和的简单混合
【详解】（1）(1)如图，的总能量为，的总能量为，则即为的反应热，又，所以-272；如图的总能量为，则的反应热=-824.2；如图的总能量为，则的反应热=-1118.4；根据反应热的定义，放出的热量越少，则生成物的能量较高，以上三种物质中，生成相同物质的量的物质，生成FeO放出的热量最少，则FeO的能量较高，根据能量最低原理，则FeO最不稳定，故填-272、824.2、-1118.4、FeO；
（2）(2) 已知① 、②-824.2，根据盖斯定律，①式×3-②式得 ，故填 ；
（3）(3)可以写成，其中含二价铁1个、三价铁2个，所以二价铁与三价铁的个数比为1：2；根据盖斯定律，=-22.2，方程式有能量变化，所以不是FeO(s)和的混合物故填不正确、 ，方程式有能量变化，所以不是FeO(s)和的简单混合。
18．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）已知：①；
②；
③；由盖斯定律可得：③=①+2，则==，故答案为：；
（2）反应 ，反应由Ⅰ3-Ⅱ2可得，结合盖斯定律可知，反应的焓变===，故答案为：；
（3）的物质的量为0.5mol，则2mol燃烧放热，所以该反应的热化学方程式为，故答案为：。
19．(1)氢气
(2)①③
(3) 吸收 88kJ C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol 产物无污染等 2220：283
【解析】(1)
在煤炭、石油、煤气、氢气中，氢气具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点，前途广阔的能源是氢气。
(2)
①瓦斯遇明火即燃烧爆炸，杜绝明火源，可以防止爆炸；②着火点是物质的性质，不能降低瓦斯气体的着火点；③提高通风能力，可以降低瓦斯的浓度，防止爆炸；④难以实现将矿井中的氧气抽去；切实可行的措施有①③；
(3)
①a．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
b．H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
根据盖斯定律a-b得H2O(l)= H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1，36g水由液态变成气态的热量变化是吸收82 kJ热量。
②a．C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
b．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
c．CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
根据盖斯定律a-b-c得C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol；
③作为燃料，水煤气和煤相比有什么优点产物无污染等；
④C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2220.0kJ·mol-1；
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
1mol C3H8(g)完全燃烧生成气态产物时放出2220.0kJ能量、1mol CO(g)完全燃烧生成气态产物时放出283.0kJ能量，产生的热量之比为2220：283。
20． 3Cu＋8H＋+2NO3-=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 1.5 N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH=ΔH1－4ΔH2 CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=－283.0 kJ/mol
【详解】I. 铜和稀硝酸反应，稀硝酸、硝酸铜可拆为离子形式，可写出其离子方程式为3Cu＋8H＋+2NO3-=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，每生成标况下11.2LNO，即生成0.5molNO，转移的电子数为1.5 NA；
II. （1）液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)，根据盖斯定律，该式可由题目中的上式-4倍的下式得到，即该反应的ΔH=ΔH1－4ΔH2，故热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH=ΔH1－4ΔH2；
（2）燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质时放出的能量，故表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=－283.0 kJ/mol。
21．(1) 吸收 -287.6 kJ·mol-1
(2)1∶1
(3) 7.2 2.1
【解析】(1)
①过程N2 (g)→2N (g)需要断键，所以要吸收能量；
②焓变等于反应物键能生成物键能=94.6kJ/mol + 154.8 × 3kJ/mol- 283× 3× 2kJ/mol =-287.6kJ/mol；
(2)
设混合物中碳为xmol，则氢气有(2-x)mol，根据已知条件的反应可知，1mol碳燃烧放出的热量为393.5kJ/mol，2mol氢气完全燃烧放出的热量为571.6kJ/mol，列式：393.5x+×571.6= 679.3，则x=1，则混合物当中碳和氢气的物质的量之比为1：1；
(3)
若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有一氧化碳，则为了维持热平衡，每生产1molCaC2，而投入的碳的量为3mol += 7.2mol，氧气的物质的量为×= 2.1mol
一、单选题（共13题）
1．关于化学反应中能量变化的说法正确的是
A．铝热反应常被用于冶炼高熔点金属，该类反应中化学能全部转化为热能
B．同温同压下，在光照和点燃条件下的不同
C．25℃和下，稀硫酸和稀氢氧化钡溶液发生中和反应生成时，放出的热量
D．由分解生成和的反应是吸热反应
2．已知25℃、101kPa下，如图所示，石墨的燃烧热为393.51kJ/mol，金刚石的燃烧热为395.41kJ/mol。下列说法或表达正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH=+1.9kJ/mol
C．ΔH1＜ΔH2
D．如果石墨燃烧产物为CO(g)，则放出热量大于|ΔH1|
3．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是
A．酒精的燃烧 B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应
C．镁和稀硫酸的反应 D．酸和碱的中和反应
4．已知H2的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为ΔH＝－282.8 kJ·mol－1；现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D．燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
5．高温时甲烷与水蒸气重整制合成气反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.1 kJ/mol，其反应的能量变化如图所示。
已知：①H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0 kJ/mol
②H2(g)的标准燃烧热△H= - 285.8kJ/mol
CO(g)的标准燃烧热△H= -283.0 kJ/mol
下列有关叙述中不正确的是
A．从热量上看，甲烷重整制合成气再燃烧与直接燃烧相比，将得不偿失
B．CH4(g)的标准燃烧热△H=- 890.3 kJ/mol
C．H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=- 285.8 kJ/mol
D．选用合适的催化剂，E2 和E1均减小，反应速率加快
6．焦炭可用丁制取水煤气。测得碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了热量。对该反应的热化学方程式书写正确的是
A．
B．
C．
D．
7．1，3－丁二烯和2－丁炔互为同分异构体，都能与氢气发生加成反应形成正丁烷，反应的热化学方程式如下：
反应1：CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g) ΔH1=-236.6 kJ·mol-1
反应2：CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g) ΔH2=-272.7 kJ·mol-1
由此不能判断的是
A．1，3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小
B．1，3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应
C．相同条件下，反应1与反应2的速度相对快慢
D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
8．已知化学反应：C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH1＜0
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2＜0
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH3＜0
下列说法正确的是
A．56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g CO2所具有的总能量
B．碳的燃烧热是ΔH3
C．ΔH1＜ΔH3
D．28 g CO的总能量比44 g CO2的总能量高
9．下列热化学方程式或叙述正确的是
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·mol－1
B．12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1，则：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋572 kJ·mol－1
D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
10．已知下列热化学方程式：
Zn(s)+ O2(g) = ZnO(s)△H1 = -351.1 kJ/mol
Hg(l)+ O2(g) = HgO(s)△H2 = -90.1 kJ/mol
由此可知反应：Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) 的焓变△H 是
A．291kJ·mol-1 B．295kJ·mol-1 C．-261kJ·mol-1 D．386kJ·mol-1
11．下列说法或表示方法正确的是
A．已知： ， ，则
B．由 ，可知金刚石不如石墨稳定
C．已知在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D．已知含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
12．下列说法正确的是
A．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，弱酸和弱碱反应一定也是放热反应
C．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
D．酸和碱发生中和反应生成1 mol 水，这时的反应热叫中和热
13．肼()是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键
键能/() 391 161 498 946 463
则关于反应说法正确的是
A．空间结构是直线形 B．比能量高
C．该反应是放热反应 D．断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量
二、填空题（共8题）
14．(1)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大。已知：H-H 的键能为 436 kJ/mol，N-H 的键能为 391 kJ/mol，生成 1mol NH3过程中放出 46 kJ 的热量，则 N≡N 的键能为 。
(2)某温度时，在一个 10 L 的恒容容器中，X、Y、 Z 均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示：
根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为 ；
②反应开始至 2 min，以气体 X 表示的平均反应速率为 ；
(3)将 a mol X 与 b mol Y 的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X) = n(Y) = 2n(Z)，则原混合气体中 a:b= ；
(4)在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：a. 混合气体的压强；b.混合气体的密度；c.混合气体的平均相对分子质量；d.混合气体的颜色。
①一定能证明 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是(填字母，下同) ；
②一定能证明 I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是 ；
③一定能证明 A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)达到平衡状态的是 。
15．已知氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：(未配平)。该反应过程中的能量变化如图所示：
试回答下列问题。
(1)该反应中的氧化剂是 ，还原产物是 。
(2)该反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)， (填“＞” “＜”或“＝”)0。
(3)该反应过程中，断裂旧化学键吸收的总能量 (填“>”“<”或“=”)形成新化学键释放的总能量。
16．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：
（1）从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。
（2）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol；
②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol；
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol。
写出SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
（3）已知一定条件下，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程能量变化如图所示，该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（4）已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 。
A．98.32kJ B．196.64kJ/mol C．＜196.64kJ D．＞196.64kJ
17．铁是目前世界上用量最多的金属，其氧化物之间的能量关系如图所示。已知：。
回答下列问题：
(1)依据图示写出各反应的焓变： ； ； ；铁的氧化物中最不稳定的是 (填化学式)。
(2)已知 则高温下还原的热化学方程式为 。
(3)中二价铁与三价铁的数目之比为 ；有人认为是FeO(s)和的混合物，你认为该观点 (填“正确”或“不正确”)，理由是 (用热化学方程式和必要文字说明)。
18．铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁氧化合物循环分解水制
已知：
则：
(2)甲烷是重要的资源。与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
则：的 。
(3)肼是一种应用广泛的化工原料。发射火箭时用肼为燃料，作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知在上述反应中放出的热量，写出该反应的热化学方程式 。
19．燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容，我们要关注矿物能源的合理利用，积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点，在煤炭、石油、煤气、氢气中，前途广阔的能源是 。
(2)近年来，我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体，当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有 (填序号)。
①加强安全管理，杜绝明火源②降低瓦斯气体的着火点③提高通风能力④将矿井中的氧气抽去
(3)水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它是由煤炭和水蒸气反应制得的，已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为：
C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
请回答下列问题：
①根据上述提供的热化学方程式计算，36g水由液态变成气态的热量变化是 (填“吸收”或“放出”) 热量。
②写出C(石墨，s)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式： 。
③作为燃料，水煤气和煤相比有什么优点 (任答一点)
④丙烷是液化石油气的主要成分之一，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2220.0kJ·mol-1。相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时，产生的热量之比为 。(列出计算式)
20．Ⅰ．实验室利用铜和稀硝酸制备一氧化氮：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，该反应的离子方程式为 。每生成11.2LNO（标准状况），转移的电子数为 NA。
Ⅱ．（1）在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：
N2H4(l)＋2H2O2(l)==N2(g)＋4H2O(g) ΔH1；
H2O(l)==H2O(g) ΔH2
请写出液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式： 。
（2）在25℃，101kPa下，1molCO完全燃烧放出283.0kJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学方程式： 。
21．常温下，CO2和NF3均为温室气体，NF3存储能量的能力是CO2的12000~20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能。
化学键 N≡N F—F N—F
键能/(kJ·mol-1) 946 154.8 283.0
(1)①过程N2(g)→2N(g) (填“吸收”或“放出”)能量。
②反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH= 。
(2)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
现有2 mol炭粉和氢气组成的悬浮气，在足量氧气中完全燃烧只生成CO2(g)和H2O(l)，共放出679.3 kJ的热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为 。
(3)通氧气自热法生产CaC2包含下列反应：
CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) ΔH= +464.1 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= -110.5 kJ·mol-1
若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热平衡，每生产1 mol CaC2，投料的量为1 mol CaO、 mol C 及 mol O2。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．铝热反应发光发热，故化学能部分转化为热能，部分转化为光能，A错误；
B．焓变只与反应物和生成物的状态有关，与反应条件无关，故该反应在光照和点燃条件下的焓变相同，B错误；
C．稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应时，生成1 mol H2O同时生成0.5 mol BaSO4沉淀，故放出的热量多于57.3 kJ，C错误；
D．分解反应通常属于吸热反应，故CaCO3分解属于吸热反应，D正确；
故答案选D。
2．B
【分析】由图得：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.51kJ/mol，②C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH 2=-395.4kJ/mol，利用盖斯定律将①-②可得：C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=+1.9 kJ/mol，由此分析。
【详解】A．依据燃烧热结合图象分析，金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，石墨比金刚石稳定，故A错误；
B．结合图象可以知道，金刚石的能量比石墨的能量高，根据分析，C(s、石墨)=C(s、金刚石) ΔH=ΔH1-ΔH2=+1.9kJ/mol，故B正确；
C．图象分析金刚石燃烧放出热量高，焓变为负值，放出的热量越多，焓变的值越小，则ΔH1＞ΔH2，故C错误；
D．1mol石墨完全燃烧放热为393.51kJ/mol，如果石墨燃烧产物为CO(g)，为不完全燃烧，则放出热量小于|ΔH1|，故D错误；
答案选B。
3．B
【分析】根据图中的能量变化，可知生成物的总能量高于反应物的总能量，其过程是个吸热反应过程，据此分析解答。
【详解】A．酒精的燃烧是放热反应，故A不符题意；
B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应是吸热反应，故B符合题意；
C．镁和稀硫酸的反应是放热反应，给C不符合题意；
D．酸和碱的中和反应是放热反应，故D不符合题意；
本题答案B。
4．D
【分析】A.通常条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，放热反应焓变为负值；
B.氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量；
C.根据氢气和一氧化碳的燃烧热与二者总物质的量列方程计算解答；
D.根据H2和CO各自的物质的量，由原子守恒得到水和二氧化碳的物质的量，再结合反应方程式计算生成氧气的物质的量。
【详解】A.一氧化碳燃烧热为282.8kJ·mol－1，根据燃烧热概念，热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol－1，故A错误；
B.氢气燃烧热为285.8 kJ·mol－1热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，选项中为水蒸气不是稳定的氧化物，故B错误；
C.H2和CO组成的混合气体5.6 L (标况)，物质的量为=0.25mol，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水，根据氢气和一氧化碳燃烧热的热化学方程式计算，设氢气物质的量为x，一氧化碳物质的量为y，则x+y=0.25，285.8x+282.8y=71.15，计算得到x=0.15，y=0.1，燃烧前混合气体中CO的体积百分数=100%=40%，故C错误；
D.氢气0.15mol，CO有0.1mol，则生成水和二氧化碳分别为0.15mol和0.1mol，由2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，可以知道生成氧气的物质的量为0.15mol+0.1mol=0.125mol，所以D选项是正确的，
故选D。
5．A
【详解】A.①H2O(g)=H2O(l)△H= -44.0 kJ/mol，②H2(g)的标准燃烧热△H= - 285.8kJ/mol，H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H= - 285.8kJ/mol；③CO(g)的标准燃烧热△H= -283.0 kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H= -283.0 kJ/mol，④CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ/mol，-①+②×3+③+④得直接燃烧放出热量，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=44.0 kJ/mol - 285.8kJ/mol×3 -283.0 kJ/mol+206.1 kJ/mol=- 890.3 kJ/mol，合成气燃烧放热：- 285.8kJ/mol×3 -283.0 kJ/mol=-1140.4 kJ/mol，从热量上看，甲烷重整制合成气再燃烧与直接燃烧相比，直接燃烧放热少,放出的热量小，合成气生产过程中吸收能量，变成合成气燃烧放出的热量多，故A错误；
B.由A可知，CH4(g)的标准燃烧热△H=- 890.3 kJ/mol，故B正确；
C.由氢气的标准燃烧热可知：H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=- 285.8 kJ/mol，故C正确；
D.选用合适的催化剂，正反应和逆反应的活化能E2和E1均减小，反应速率加快，故D正确；
故选A。
6．D
【详解】12g碳即1molC(s)与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6kJ热量，热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+(65.8×2)kJ/mol=+131.6kJ/mol，故选：D。
7．D
【分析】生成物相同， 反应2放出的热量多，可知CH3-C≡C-CH3(g)的能量比CH2=CH-CH=CH2(g)的能量高，物质含有的能量越低越稳定，以此来解答。
【详解】A．根据盖斯定律，将反应1与反应2 相减，可得CH2=CH-CH=CH2(g)=CH3-C≡C-CH3(g) ΔH=+36.1 kJ/mol，说明CH3-C≡C-CH3(g)的能量比CH2=CH-CH=CH2(g)高，物质所含能量越低，物质的稳定性就越强，故CH2=CH-CH=CH2(g)比CH3-C≡C-CH3(g)稳定，可以比较二者稳定性大小，A不符合题意；
B．根据选项A分析可知：CH2=CH-CH=CH2(g)=CH3-C≡C-CH3(g) ΔH=+36.1 kJ/mol，说明1 mol的1，3－丁二烯转化为2－丁炔时吸收热量36.1 kJ/mol，故可以计算出1，3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应，B不符合题意；
C．反应2活化能小，说明相同条件下反应2比反应1的速度相对快，C不符合题意；
D．化学键的键能未知，由上述信息不能判断一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小，D符合题意；
故合理选项是D。
8．B
【详解】A．由CO(g)+O2(g)＝CO2(g)△H2＜0可知，为放热反应，物质的量与热量成正比，则56gCO和32gO2的总能量大于88gCO2的能量，故A错误；
B．碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成CO2气体所放出的热量，即碳的燃烧热是ΔH3，故B正确；
C．完全燃烧放出热量多，且焓变为负，则△H1＞△H3，故C错误；
D．由CO(g)+O2(g)＝CO2(g)△H2＜0可知，为放热反应，则28gCO和16gO2的总能量比44gCO2的能量高，故D错误；
故答案为B。
9．C
【详解】A．液态肼的燃烧为放热反应，，A错误；
B．石墨转化为时，放出的热量，则石墨转化为放出的热量，所以，B错误；
C．根据已知热化学方程式， ，则由盖斯定律可知， ，C正确；
D．该反应为可逆反应，和反应不能全部转化为，所以在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应消耗的氮气物质的量小于0.5mol，因此放出的热量小于，D错误；
故答案为：C。
10．C
【详解】将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①—②可得反应Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l)，则△H =△H1—△H2 =(—351.1 kJ/mol)—(—90.1 kJ/mol)=—261kJ/mol，故选C。
11．B
【详解】A．气化生成需要吸收能量，放出的能量较少，焓变为负数，故，故A错误；
B．根据C(石墨，s) = C(金刚石，s) △H＞0，则石墨的能量低于金刚石的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以金刚石不如石墨稳定，故B正确；
C．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 ，故C错误；
D．醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 ，故D错误；
故答案为B
12．B
【详解】A．中和热是指在稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量，1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2完全中和生成2molH2O，同时SO和Ba2+反应生成BaSO4，需要放出热量，所以放出的热量数值不是中和热数值，故A错误；
B．酸碱中和反应一定是放热反应、与酸碱的相等强弱无关：强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，弱酸和弱碱反应一定也是放热反应，故B正确；
C．CO和氧气反应是物质的燃烧，反应一定是放热反应，故C错误；
D．稀的酸碱发生中和反应生成1mol水放出的热量叫中和热，例如浓硫酸参与的中和反应即使生成1 mol 水，相应的反应热也不叫中和热，故D错误；
答案选B。
13．C
【详解】A．分子空间结构是V形，不是直线形，故A错误；
B．物质从液态变为气态要吸收热量，则液态比气态能量低，故B错误；
C．由表中键能及反应可知，=4391+161+498-946-4463=-575，为放热反应，故C正确；
D．因为反应为放热反应，所以断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量，故D错误；
答案选C。
14． 946 kJ/mol； 3X + Y 2Z； 0.015 mol/（L min）； 7:5； a c； d； b c。
【分析】(1) 根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可计算得到N≡N 的键能；
(2) ①化学方程式中，化学计量数之比等于各个物质的量的变化量之比；
②根据化反应速率 来计算化学反应速率；
(3) 根据化学反应中的三段式进行计算；
(4) 根据化学平衡状态的特征判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，以此解答该题。
【详解】(1)设N≡N的键能为x kJ/mol，根据题意写出热化学方程式；ΔH = - 46 kJ/mol，根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可得：
，解得x = 946，因此N≡N的键能为946 kJ/mol；
故答案为：946 kJ/mol。
(2) ①根据图示内容可知，X和Y是反应物，Z是生成物，X、Y、Z的变化量之比是0.3:0.1:0.2 = 3:1:2，因此反应的化学方程式为：
3X + Y 2Z；
故答案为：3X + Y 2Z；
②反应开始至2 min，以气体X表示的平均反应速率为：v = 0.3 mol÷10 L÷2 min = 0.015 mol/（L min）；
故答案为：0.015 mol/（L min）；
(3)设Y的变化量是x mol，
当n(X) = n(Y) = 2n(Z) 时，可得：a-3x = b-x = 4x，则a = 7x，b = 5x，所以原混合气体中a:b = 7:5；
故答案为：7:5；
(4)①对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，a.混合气体的压强不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故a正确；b.该反应中混合气体的密度一直不变，故b错误；c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故c正确；d. SO2、O2和SO3均为无色，混合气体的颜色一直不变，故d错误；
故选：a c；
②对于反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)，a.该反应中混合气体的压强一直不变，故a错误；b.该反应中混合气体的密度一直不变，故b错误；c.该反应中混合气体的平均相对分子质量一直不变，故c错误；d.混合气体的颜色不再发生变化，说明碘蒸气的浓度不变，反应达平衡状态，故d正确；
故选：d；
③对于反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，a.该反应中混合气体的压强一直不变，故a错误；b.混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故b正确；c.混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故c正确；d.由于B、C、D三种气体的颜色未知，因此混合气体的颜色一直不变无法判断是否达平衡状态，故d错误；
故选：b c。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算，涉及化学反应速率的计算以及平衡状态的判断，明确化学反应速率与化学计量数的关系为解答关键，注意掌握化学平衡图象的分析方法，试题培养了学生的灵活应用能力，题目难度中等。
15． 放热反应 ＜ ＜
【详解】(1)题述反应中,碳元素的化合价由0升高到，氮元素的化合价由0降低到，故反应中的氧化剂是，还原产物是；
(2)根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，；
(3)由(2)中分析可知，该反应为放热反应，故断裂旧化学键吸收的总能量＜形成新化学键放出的总能量。
16． 吸热 放热 SO3(g)+H2O(1)H2SO4(l)ΔH=-130kJ/mol 放热 c
【详解】(1)断开化学键需要破坏微粒之间的作用力，因此需要吸收能量，形成化学键时会放出能量，故答案为：吸热；放热；
(2)SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)，根据①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol，②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol，③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol以及盖斯定律可知，将可得SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式为SO3(g)+H2O(1)H2SO4(l)ΔH=kJ/mol=-130kJ/mol；
(3)由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应；
(4)SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol表示：SO2(g)与O2(g)充分反应生成1mol SO3(g)时放出98.32kJ热量，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应后，反应物不能完全转化为生成物，因此放出的热量小于2×98.32kJ=196.64kJ，故答案为c。
17．(1) -272 -824.2 -1118.4 FeO
(2)
(3) 1：2 不正确 ，方程式有能量变化，所以不是FeO(s)和的简单混合
【详解】（1）(1)如图，的总能量为，的总能量为，则即为的反应热，又，所以-272；如图的总能量为，则的反应热=-824.2；如图的总能量为，则的反应热=-1118.4；根据反应热的定义，放出的热量越少，则生成物的能量较高，以上三种物质中，生成相同物质的量的物质，生成FeO放出的热量最少，则FeO的能量较高，根据能量最低原理，则FeO最不稳定，故填-272、824.2、-1118.4、FeO；
（2）(2) 已知① 、②-824.2，根据盖斯定律，①式×3-②式得 ，故填 ；
（3）(3)可以写成，其中含二价铁1个、三价铁2个，所以二价铁与三价铁的个数比为1：2；根据盖斯定律，=-22.2，方程式有能量变化，所以不是FeO(s)和的混合物故填不正确、 ，方程式有能量变化，所以不是FeO(s)和的简单混合。
18．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）已知：①；
②；
③；由盖斯定律可得：③=①+2，则==，故答案为：；
（2）反应 ，反应由Ⅰ3-Ⅱ2可得，结合盖斯定律可知，反应的焓变===，故答案为：；
（3）的物质的量为0.5mol，则2mol燃烧放热，所以该反应的热化学方程式为，故答案为：。
19．(1)氢气
(2)①③
(3) 吸收 88kJ C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol 产物无污染等 2220：283
【解析】(1)
在煤炭、石油、煤气、氢气中，氢气具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点，前途广阔的能源是氢气。
(2)
①瓦斯遇明火即燃烧爆炸，杜绝明火源，可以防止爆炸；②着火点是物质的性质，不能降低瓦斯气体的着火点；③提高通风能力，可以降低瓦斯的浓度，防止爆炸；④难以实现将矿井中的氧气抽去；切实可行的措施有①③；
(3)
①a．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
b．H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
根据盖斯定律a-b得H2O(l)= H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1，36g水由液态变成气态的热量变化是吸收82 kJ热量。
②a．C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
b．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
c．CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
根据盖斯定律a-b-c得C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol；
③作为燃料，水煤气和煤相比有什么优点产物无污染等；
④C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2220.0kJ·mol-1；
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
1mol C3H8(g)完全燃烧生成气态产物时放出2220.0kJ能量、1mol CO(g)完全燃烧生成气态产物时放出283.0kJ能量，产生的热量之比为2220：283。
20． 3Cu＋8H＋+2NO3-=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 1.5 N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH=ΔH1－4ΔH2 CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=－283.0 kJ/mol
【详解】I. 铜和稀硝酸反应，稀硝酸、硝酸铜可拆为离子形式，可写出其离子方程式为3Cu＋8H＋+2NO3-=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，每生成标况下11.2LNO，即生成0.5molNO，转移的电子数为1.5 NA；
II. （1）液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)，根据盖斯定律，该式可由题目中的上式-4倍的下式得到，即该反应的ΔH=ΔH1－4ΔH2，故热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH=ΔH1－4ΔH2；
（2）燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质时放出的能量，故表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=－283.0 kJ/mol。
21．(1) 吸收 -287.6 kJ·mol-1
(2)1∶1
(3) 7.2 2.1
【解析】(1)
①过程N2 (g)→2N (g)需要断键，所以要吸收能量；
②焓变等于反应物键能生成物键能=94.6kJ/mol + 154.8 × 3kJ/mol- 283× 3× 2kJ/mol =-287.6kJ/mol；
(2)
设混合物中碳为xmol，则氢气有(2-x)mol，根据已知条件的反应可知，1mol碳燃烧放出的热量为393.5kJ/mol，2mol氢气完全燃烧放出的热量为571.6kJ/mol，列式：393.5x+×571.6= 679.3，则x=1，则混合物当中碳和氢气的物质的量之比为1：1；
(3)
若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有一氧化碳，则为了维持热平衡，每生产1molCaC2，而投入的碳的量为3mol += 7.2mol，氧气的物质的量为×= 2.1mol