1.1 化学反应的热效应 同步练习题 （含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.1 化学反应的热效应 同步练习题
一、单选题
1．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F-F N-F
键能/kJ·mol-1 941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是（　　）
A．过程N2(g)= 2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g)= NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)= 2NF3(g)吸收热量
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
2．已知：H2（g）+F2（g）═2HF（g）△H=﹣270kJ/mol，下列说法正确的是（　　）
A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ热量
3．下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是（　　）
A．化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C．吸热反应是反应物总能量大于生成物的总能量
D．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
4．下列变化过程中能量变化符合如图所示的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．下列观点你不赞成的是（　　）
A．氢气让人欢喜让人忧
B．煤为人类提供能源和化工原料的同时，也埋下了祸根
C．煤气化能提高市民的生活质量，同时也是潜伏着的无形杀手
D．水虽然是取之不尽的，但个别地区存在用水危机
6．已知拆开1molH2(g)中的H-H键需要消耗436kJ能量，如图反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)的能量变化示意图．下列说法不正确的是（　　）
A．断开1 mol N2(g)中的N N键要吸收941 kJ能量
B．生成2mol NH3(g)中的N－H键吸收2346 kJ能量
C．3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) △H＝－97
D．NH3(g) 3/2H2(g) +1/2 N2(g) △H＝48.5
7．根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-Q1kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH＝-Q2kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) ΔH＝-Q3kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（　　）
A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3
8．在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1
2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2
H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)　ΔH3
2S(g)=S2(g)　ΔH4，则ΔH4的正确表达式为（　　）
A．ΔH4=(ΔH1＋ΔH2-3ΔH3) B．ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C．ΔH4=(ΔH1＋ΔH2＋3ΔH3) D．ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
9．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．测量中和热时不能用金属棒搅拌混合溶液
B．中和热不是一个定值，其大小由中和反应所消耗的酸和碱的多少决定
C．50mL0.5mol/LHCl和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测定中和热，计算式为△H= ×△tKJ/mol （注：△t﹣温度平均变化量）
D．为了减少误差，量取稀NaOH溶液后，立即用同一个量筒量取稀硫酸
10．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生．下列属于新能源的是（　　）
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥燃料电池 ⑦风能 ⑧氢能．
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③④⑤⑥ D．除①②外
11．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用50 mL 0.55 mol L﹣1的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol L﹣1的盐酸反应，测得的中和热数值偏大
D．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差
12．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．该反应不一定能自发进行
B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能
C．正反应的热效应为△H=E1-E2，且E2＞E1，所以正反应为放热反应
D．加入合适催化剂，△H不变，E1、E2也不变
13．C10H18在催化剂作用下，发生脱氢反应的过程如下图所示。下列说法错误的是（　　）
A．反应的
B．反应的△S>0
C．C10H18(l)到C10H8(l)的反应速率快慢主要由第2步反应决定
D．使用催化剂不会改变反应的△H
14．某反应过程中的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
15．下列说法正确的是（　　）
A．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量，该反应为吸热反应
B．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同
C．已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H1，②2H2（g）+O2 （g）=2H2O（1）△H2，则△H1＜△H2
D．已知：①C（s，石墨）+O2 （g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1，②C（s，金刚石）+O2（g）=CO2 （g）△H=﹣395.0 kJ mol﹣1则C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.5 kJ mol﹣1
16．已知：H2(g)+F2(g) =2HF(g) ΔH＝-546.6 kJ·mol-1，下列说法中不正确的是（　　）
A．44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L的氢气和22.4 L的氟气吸收546.6 kJ热量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于546.6 kJ
C．相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量
D．2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F 键的键能之和大546.6 kJ
二、综合题
17．已知E1=134kJ/mol、E2=368kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：
（1）图Ⅰ是1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成CO2（g）和NO（g）过程中的能量变化示意图，NO2和CO反应的热化学方程式为：　 　．
（2）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用．目前NH3和（NH4）2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应．
反应Ⅰ：2NH3（l）+H2O（l）+CO2（g） （NH4）2CO3（aq）△H1
反应Ⅱ：NH3（l）+H2O（l）+CO2（g） NH4HCO3（aq）△H2
反应Ⅲ：（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g） 2NH4HCO3（aq）△H3
则△H3与△H1、△H2之间的关系是：△H3=　 　．
（3）下表所示是部分化学键的键能参数：
化学键 P﹣P P﹣O O═O P═O
键能/（kJ/mol） a b c x
已知白磷的燃烧热为d kJ/mol，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图Ⅱ所示，表中x=　 　 kJ/mol（用含a、b、c、d的代数式表示）．
18．发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径．
（1）将煤转化成水煤气的反应：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）可有效提高能源利用率，若在上述反应体系中加入催化剂（其他条件保持不变），此反应的△H　 　（填“增大”、“减小”或“不变”），判断的理由是　 　．
（2）CO2制备甲醇：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ mol﹣1，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，测得CO2（g） 和CH3OH（g） 浓度随时间变化如图1所示．
①该反应化学平衡常数K的表达式是　 　．
②0～9min时间内，该反应的平均反应速率ν（H2）=　 　
③在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5L时，此反应达平衡时放出的热量（Q）可能是　 　（填字母序号）kJ．
0＜Q＜29.5 b.29.5＜Q＜36.75 c.36.75＜Q＜49 d.49＜Q＜98
④在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率（α）与L和 X的关系如图2所示，L和X 分别表示温度或压强．
X表示的物理量是． 判断L1与L2飞大小关系．
（3）科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4．
写出铜电极表面的电极反应式，为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量　 　（选填“盐酸”或“硫酸”）．
（4）利用CO2和NH3为原料也合成尿素，在合成塔中的主要反应可表示如下：
反应①：2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H1=　 　
反应②：NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=+72.49kJ mol﹣1
总反应：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=﹣86.98kJ mol﹣1；
则反应①的△H1=　 　．
（5）现将amol铁和bmol铜的混合物与含有cmolHNO3的稀溶液充分反应，设还原产物为NO．下列结论不正确的是 （填序号）
A．若剩余金属0.5amol，则氧化产物为一种或二种
B．若只有一种氧化产物，则3c=8a
C．若有二种氧化产物，被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
D．若有三种氧化产物，被还原的硝酸物质的量为0.25cmol．
19．甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为： 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H=-116kJ/mol
（1）已知： CO和H2的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol 。1mol甲醇气体完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式为　 　。
（2）下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)反应速率及原料平衡转化率的是_____(填标号)。
A．分离出CH3OH B．升高温度
C．增大压强 D．加入合适的催化剂
（3）在容积为2L的恒容容器中，分别在230℃、250℃、270℃下，改变H2和CO的起始组成比[(n(H2)/n(CO)]，起始时CO的物质的量固定为1mol，实验结果如图所示：
①Z曲线对应的温度是　 　，判断的依据是　 　。
②从图中可以得出的结论是(写两条)　 　、　 　。
（4）利用图中a点对应的数据，计算曲线Z对应温度下反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)的平衡常数为　 　；若在a点向容器中再充入1.5molCH3OH 和0.5mol H2，则原平衡　 　移动(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”)
20．化学变化伴随物质转化，同时也伴有能量变化。
（1）S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：
①S(单斜，s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH1=-297.16kJ/mol；
②S(正交，s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH2=-296.83kJ/mol；
③S(单斜，s)=S(正交，s)　 ΔH3。
则ΔH3=　 　，在S(单斜，s)和S(正交，s)中，更稳定的是　 　。
（2）CO2和CH4经催化重整生成CO和H2，已知其中相关的化学键键能数据如下：(已知CO中的化学键用 “ ” 表示)
化学键 H-H C-H
436 745 1075 413
根据上表中的数据，写出CO2和CH4生成CO和H2的热化学方程式　 　。
（3）汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＞0，已知该反应在2404℃，平衡常数K=6.4×10-3.请回答：
①某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.4 mol，则用NO表示该时间内的平均反应速率为　 　。
②若该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志为　 　。
A．消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 B．混合气体密度不变
C．混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)
③将N2、O2的混合气体充入某密闭容器中，下图变化趋势正确的是　 　(填字母)。
④该温度下，在某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L，则此时反应　 　移动 填“正向”“逆向”或“不” ；
21．苯乙烯（ ）是生产各种塑料的重要单体，可通过乙苯催化脱氢制得：
CH2CH3（g） =CH2（g）+H2（g）△=+QkJ．mol﹣1
（1）已知 、 、H2（g）的燃烧热（△H）分别为﹣Q1 kJ mol﹣1、﹣Q2kJ mol﹣1、﹣Q3 kJ mol﹣1，写出Q与Q1、Q2、Q3的关系式　 　．
（2）500℃时，在恒容密闭容器中，充入a mol乙苯，反应达到平衡后容器内气体的压强为P；若再充入bmol的乙苯，重新达到平衡后容器内气体的压强为2P，则a　 　b（填“＞”、“＜”或“=”），乙苯的转化率将　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）在实际生产中，常保持总压0.1Mpa不变，并向反应体系加入稀释剂，如CO2、N2等．反应混合气物质的量之比及反应温度与乙苯（EB）脱氢转化率关系（N2不参与反应）如图所示．
①由图判断Q　 　0（填“＞”或“＜”）．
②A，B两点对应的正反应速率较大的是　 　．
③A点乙苯的转化率比B点高，原因是　 　．
④用平衡分压代替平衡浓度计算，其中，分压=总压×物质的量分数．则600℃时的平衡常数Kp=　 　．（保留两位小数）
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】由N2(g)→2N(g)为化学键的断裂过程，应吸收能量，A项错误；由N(g)+3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程，放出能量，B项正确；反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH=（941.7+3×154.8-283.0×6）kJ·mol 1= 291.9 kJ·mol-1，ΔH＜0，放出热量，C项错误；NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，D项错误。
故答案为：B
【分析】的微观计算方法=Q吸-Q放
2．【答案】C
【解析】【解答】解：A、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量，化学计量数表示物质的量，不是体积，故A错误；
B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据能量守恒，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，故B错误；
C、反应为放热反应，在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，故C正确；
D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量，不表示分子个数，故D错误．
故选：C．
【分析】A、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量；
B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据反应热与能量关系判断；
C、反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应物总能量小于生成物的总能量为吸热反应；
D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量，不表示分子个数．
3．【答案】C
【解析】【解答】解：A．煤、石油、天然气属于化石燃料，燃烧时释放大量的能量，可说明化石能源物质内部蕴涵着大量的能量，故A正确；
B．光合作用是将太阳能转化为化学能的过程，将空气中的水、二氧化碳等转化为葡萄糖，故B正确；
C．反应物总能量大于生成物的总能量，为放热过程，反之为吸热反应，故C错误；
D．化学能可转化为热能、电能等，如物质燃烧，原电池等，故D正确．
故选C．
【分析】A．煤、石油、天然气属于化石燃料，燃烧时释放大量的能量；
B．光合作用是将太阳能转化为化学能的过程；
C．反应物总能量大于生成物的总能量，为放热过程；
D．化学能可转化为热能、电能等．
4．【答案】C
【解析】【解答】A.燃烧反应属于放热反应，A错误；
B.金属和酸反应，属于放热反应，B错误；
C.氢氧化钡和氯化铵反应为吸热反应，C正确；
D.酸碱中和反应属于放热反应，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题主要考查化学反应中能量变化，依据能量变化，判断反应的吸放热。
首先分析该图，反应物的能量<生成物的能量，说明该反应吸热。
反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，该反应为放热反应。
反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，该反应为吸热反应。
吸热反应：
a.大多数化合相对应的分解反应；
b.一些盐类的水解；
c.电解质的电离；
d.其他的一些反应：如KNO3的溶解等。
放热反应：
a.大多数化合反应；
b.中和反应，（典型的放热反应）；
c.活泼性强的金属或其氧化物与酸或水发生的氧化还原反应；
d.常见的燃烧反应；
e.强酸，碱固体的溶解放热。
5．【答案】D
【解析】【解答】A、H2让人欢喜是由于其为理想能源，让人忧是由于其易燃易爆；
B、由于煤在作燃料时会产生一些污染物，故也埋下了祸根；
C、“无形杀手”是基于煤气化的气体是易燃易爆性气体，有时还会带有一些有毒物质；
D、“水是取之不尽的”是错误的认识。
故答案为：D
【分析】氢能、太阳能、核能、风能、电能、水能、潮汐能和地热能、氢气等属于新能源。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．拆开1molH2(g)中的H﹣H键需要消耗436kJ能量，图中断裂化学键吸收能量为2249kJ，则断开1 mol N2(g)中的N≡N键要吸收能量为2249kJ﹣436kJ×3＝941 kJ，故A不符合题意；
B．图中生成2mol NH3(g)时形成化学键释放的能量为2346kJ，而断裂化学键吸收能量，故B符合题意；
C．由图可知△H＝(2249﹣2346)kJ/mol＝﹣97 kJ mol﹣1，即热化学方程式为3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)△H＝﹣97 kJ mol﹣1，故C不符合题意
D．互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反，且物质的量与热量成正比，由3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)△H＝﹣97 kJ mol﹣1可知NH3(g) H2(g)+ N2(g)△H＝48.5kJ mol﹣1，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】根据反应热与化学键能量之间的关系可以计算出断键需要吸收的能量、以及反应的焓变。
7．【答案】A
【解析】【解答】将已知反应依次编号为①②③，反应①为硫化氢完全燃烧，反应②③为不完全燃烧，则完全燃烧放出的热量大，Q1最大，反应②生成液态水，硫化氢不完全燃烧生成液态水放出的热量比气态水多，则Q2>Q3，综上可知Q1、Q2、Q3三者关系为Q1>Q2>Q3，故A符合题意。
【分析】根据完全燃烧放热多，气态水的能量比液态水的能量高进行判断。
8．【答案】A
【解析】【解答】已知：①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1
②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2
③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)　ΔH3
结合盖斯定律，将(①+②-③×3)×，整理可得2S(g)=S2(g)，则2S(g)=S2(g) ΔH4 =(ΔH1＋ΔH2-3ΔH3)，
故答案为：A。
【分析】盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减。
9．【答案】A
【解析】【解答】解：A．金属导热快，热量损失多，不能用金属棒搅拌混合溶液，故A正确；
B．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，是一个定值，其大小与中和反应所消耗的酸和碱的多少无关，故B错误；
C.50mL0.5mol/LHCl和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/mL=100g，温度变化的值为△t，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=4.18J/（g ℃）×100g×△t=0.418×△tkJ，所以实验测得的中和热△H=﹣ ，故C错误；
D．为了减少误差，量取稀NaOH溶液后，立即用另一个量筒量取稀硫酸，防止混合前反应两者反应，酸的初始温度偏高，故D错误．
故选A．
【分析】A．金属导热快，热量损失多；
B．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关；
C．先根据Q=m c △T计算反应放出的热量，然后根据△H=﹣ kJ/mol计算出反应热；
D．用不同的量筒量取酸碱，防止混合前反应两者反应，酸或碱的初始温度偏高．
10．【答案】B
【解析】【解答】解：石油、天然气、煤属于化石能源，短时间内不可形成，是不可再生能源；核能、太阳能、燃料电池、风能、氢能是清洁能源且可以再生，是新能源的范畴；
故选：B．
【分析】新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生，根据这些特征进行判断．
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A．中和热测定用不到天平，滴定管，故A错误；
B．温度计水银球测烧杯内的热水的温度，不能接触烧杯底部接触烧杯底部，故B错误；
C．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，所以用50 mL 0.55 mol L﹣1的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol L﹣1的盐酸反应，测得中和热不变，故C错误；
D．环形玻璃棒搅拌起搅拌作用，能加快反应速率，减小实验误差，故D正确．
故选D．
【分析】A．环形玻璃棒能上下搅拌液体，且不导热；
B．温度计水银球测烧杯内的热水的温度；
C．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关；
D．环形玻璃棒能上下搅拌液体，且不导热．
12．【答案】D
【解析】【解答】A.由图像可知A+BC=AB+C，△H<0，但该反应熵变△S不一定大于0，所以该反应不一定能自发进行，A项不符合题意；
B.A+BC=AB+C，E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，即反应物成为活化分子所需的最低能量，就是正反应的活化能，B项不符合题意；
C.根据能量转化图可知A+BC=AB+C的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，所以正反应的反应热△H=－(E2-E1)=E1－E2，E2>E1，△H<0，C项不符合题意；
D.加入合适催化剂可以降低正、逆反应的活化能，即E1、E2均减小，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】（1）根据图像可知，该反应为放热反应，注意放热反应不一定能够自发进行；
（2）正催化剂能够降低反应的活化能。
（3）活化能是指分子从常态转变为容易发生化学变化的活跃状态所需要的能量。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，则反应的，A不符合题意；
B．反应是气体分子数增大的反应，则△S>0，B不符合题意；
C．活化能越大反应速率越慢，由图知第1步反应的活化能大于第2步，则反应速率快慢主要由第1步反应决定，C符合题意；
D．使用催化剂可降低反应活化能，但不会改变反应的△H，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据ΔH=正反应活化能-逆反应活化能计算；
B.是熵增的反应；
C.活化能越大反应速率越慢，慢反应决定整个反应的反应速率；
D.催化剂不影响焓变。
14．【答案】B
【解析】【解答】根据图示，断裂1molCO2(g)中的化学键吸收bkJ能量；断裂1molCH4(g)中的化学键吸收akJ能量；断裂2molH2O(g)中的化学键吸收dkJ能量；断裂2molO2(g)中的化学键吸收ckJ能量；反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能。所以 ；
故答案为：B。
【分析】ΔH=反应物总键能-生成物总键能。
15．【答案】D
【解析】【解答】解：A．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量，说明生成物键能大于反应物键能，化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，则破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量，该反应为放热反应，故A错误；
B．弱酸、弱碱电离吸收能量，与强酸、强碱的反应相比较，放出的能量少，故B错误；
C．氢气的燃烧为放热反应，H＜0，液态水变为气态水吸收能量，则生成液态水放出的能量多，则△H1＞△H2，故C错误；
D．根据盖斯定律将①﹣②可得C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.5 kJ mol﹣1，故D正确．
故选D．
【分析】A．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量，说明生成物键能大于反应物键能；
B．弱酸、弱碱电离吸收能量；
C．氢气的燃烧为放热反应，液态水变为气态水吸收能量；
D．根据盖斯定律将①﹣②可得C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.5 kJ mol﹣1．
16．【答案】A
【解析】【解答】A.只有在标准状况下，A不正确；
B.1 mol H2(g)和1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(g)放出546.6 kJ热量，而HF(g)→HF(l)是放热过程，B项正确；
C.由题意可知该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，C项正确；
D.ΔH＝反应物的键能之和-生成物的键能之和＝-546.6 kJ·mol-1，D项正确。
故答案为：A
【分析】气体的体积与温度、压强有关。
17．【答案】（1）NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=﹣234kJ mol﹣1
（2）2△H2﹣△H1
（3） （6a+5c+d﹣12b）
【解析】【解答】解：（1）该反应的焓变△H=E1﹣E2=134KJ/mol﹣368KJ/mol=﹣234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=﹣234kJ mol﹣1，
故答案为：NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=﹣234kJ mol﹣1；（2）①2NH3（l）+H2O（l）+CO2（g） （NH4）2CO3（aq）△H1
②NH3（l）+H2O（l）+CO2（g） NH4HCO3（aq）△H2，2×②﹣①得，（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g） 2NH4HCO3（aq）△H3=2△H2﹣△H1，
故答案为：2△H2﹣△H1；（3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P﹣P、5mol O=O，形成12molP﹣O、4mol P=O，
所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol﹣（6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol）=dkJ/mol，x= （6a+5c+d﹣12b），
故答案为： （6a+5c+d﹣12b）．
【分析】（1）根据能量变化图，反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能；（2）①2NH3（l）+H2O（l）+CO2（g） （NH4）2CO3（aq）△H1
②NH3（l）+H2O（l）+CO2（g） NH4HCO3（aq）△H2，2×②﹣①得，（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g） 2NH4HCO3（aq）△H3=2△H2﹣△H1，据此进行分析；（3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，根据化学键的断裂和形成的数目进行计算．
18．【答案】（1）不变；加入催化剂后反应物和生成物的总能量不变
（2）；0.25mol/L min；c
（3）硫酸
（4）﹣159.47KJ/mol；﹣159.47KJ/mol
（5）B；C
【解析】【解答】解：（1）将煤转化成水煤气的反应：C（s）+H2O CO2（g）+H2（g）可有效提高能源利用率，若在上述反应体系中加入催化剂（其他条件保持不变），催化剂改变反应速率不改变化学平衡，不改变反应焓变，此反应的△H不变，加入催化剂后反应物和生成物的总能量不变
故答案为：不变；加入催化剂后反应物和生成物的总能量不变；（2）①CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），反应的平衡常数表达式为：K= ，
故答案为： ；②图象读取甲醇生成浓度，结合反应速率概念计算甲醇的反应速率= ，反应速率之比等于化学方程式计量数之比，V（H2）=3V（CH3OH（g）=3× =0.25mol/L min，
故答案为：0.25mol/L min；③CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ mol﹣1，反应达到平衡状态消耗二氧化碳物质的量浓度=1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L，物质的量为0.75mol，反应放出热量=49KJ/mol×0.75mol=36.75KJ，反应焓变是指1mol二氧化碳和3mol氢气完全反应放出的热量为49KJ，反应是可逆反应，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，反应放热一定小于49KJ，在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5L时，压强增大，平衡正向进行，反应放出热量会增多，大于36.75KJ，则36.75＜Q＜49，
故答案为：c；④CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ mol﹣1，反应是气体体积减小的放热反应，
i．温度升高，平衡逆向进行，二氧化碳转化率减小，所以X为温度，L为压强，
故答案为：温度；
ii．温度一定压强增大平衡正向进行二氧化碳转化率增大，所以L1＞L2，
故答案为：L1＞L2；（3）由电池装置图可知，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷，则Cu电极上的电极反应为：CO2+8e﹣+8H+=CH4+2H2O，可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有HCl气体，所以选用硫酸，不用盐酸
故答案为：CO2+8e﹣+8H+=CH4+2H2O；硫酸；（4）反应Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g） NH2COONH4（s）△H1=akJ mol﹣1
反应Ⅱ：NH2COONH4（s） CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=+72.49kJ mol﹣1
总反应Ⅲ：2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H3=﹣86.98kJ mol﹣1
依据盖斯定律计算反应Ⅰ+反应Ⅱ得到：2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H3=akJ mol﹣1+72.49kJ mol﹣1=﹣86.98kJ mol﹣1
a=﹣159.47akJ mol﹣1，
故答案为：﹣159.47KJ/mol；（5）A．若剩余金属0.5a mol，该金属可能为铁或铜，若为铁，则溶质为硝酸亚铁，若为铜，则氧化产物可能为硝酸亚铁和硝酸铜，故A正确；
B．若只有一种氧化产物，说明铁过量，铜没有参与反应，反应后溶质为硝酸亚铁，但是amol铁不一定完全反应，无法确定a与c的关系，故B错误；
C．若只有二种氧化产物，氧化产物可能为硝酸亚铁和硝酸铜或硝酸铜和硝酸铁，硝酸可能过量，稀硝酸不一定完全反应，则无法计算被还原的硝酸的量，故C错误；
D．若有三种氧化产物，氧化产物为硝酸铜、硝酸铁和硝酸亚铁，说明硝酸完全反应，根据反应3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O、Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O可知，被还原的硝酸的物质的量为cmol× =0.25cmol，故D正确；
故答案为：BC．
【分析】（1）催化剂改变反应速率不改变化学平衡；（2）①平衡常数K= ；②图象读取甲醇生成浓度，结合反应速率概念计算甲醇的反应速率，依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比得到氢气反应速率；③反应焓变是指1mol二氧化碳和3mol氢气完全反应放出的热量为49KJ，反应是可逆反应，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，反应放热一定小于49KJ，结合图象中二氧化碳转化率计算此时达到平衡放出的热量，在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5L时，压强增大，平衡正向进行，反应放出热量会增多；④反应是气体体积减小的放热反应，升温平衡逆向进行，增大压强平衡正向进行，据此分析图象确定表示的物理量；（3）根据题意知，该反应是可逆反应，反应物是硫化氢，根据图象知，生成物中含有S元素的物质是氢气的一半，则生成物是S2和H2，再结合反应条件书写方程式；（5）①由电池装置图可知，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷；②根据酸的挥发性分析；（4）反应Ⅰ的热化学方程式可以依据反应Ⅱ、Ⅲ热化学方程式计算得到，同时得到反应的焓变；（5）还原性Fe＞Cu，则稀硝酸不足时铁优先反应生成硝酸亚铁：3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，若硝酸有剩余，则铜参与反应：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，若硝酸足量，则亚铁离子被氧化生成铁离子，发生总反应为：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O，据此对各选项进行判断．
19．【答案】（1）CH3OH(g)+1.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-739kJ·mol-1
（2）C
（3）270℃；该反应是放热反应，温度越高转化率越低，在n(H2)/n(CO)相同条件下，Z的CO转化率最低、故Z的温度为270℃；相同温度下，CO的转化率随n(H2)/n(CO)增大而增大；在n(H2)/n(CO)相同条件下，温度越低CO的转化率越高或温度越高CO的转化率越低
（4）16或16(mol/L)-2；不
【解析】【解答】(1)CO和H2的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol，即①CO(g)+0.5O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol；②2H2(g) +0.5O2(g)= 2H2O△H=- 572kJ/mol；③2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H=-116kJ/mol，根据盖斯定律①+②-③得 CH3OH(g)+1.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-739kJ·mol-1 ；(2) A.分离出CH3OH，浓度降低，速率减慢，故A不符合题意；
B.升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，原料转化率降低，故B不符合题意；
C.增大压强，反应速率加快，平衡正向移动，原料转化率提高，故C符合题意；
D.加入合适的催化剂，平衡不移动，原料转化率不变，故D不符合题意。(3) ①该反应是放热反应，温度越高转化率越低，在n(H2)/n(CO)相同条件下，Z的CO转化率最低、故Z的温度为270℃；②相同温度下，CO的转化率随n(H2)/n(CO)增大而增大；在n(H2)/n(CO)相同条件下，温度越低CO的转化率越高或温度越高CO的转化率越低； (4)
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)
起始 0.75 0.5 0
转化 0.5 0.25 0.25
平衡 0.25 0.25 0.25
；若在a点向容器中再充入1.5molCH3OH 和0.5molH2，则甲醇的浓度为1mol/L、氢气的浓度为0.5mol/L、一氧化碳的浓度为0.25mol/L； Q= ，所以平衡不移动；
【分析】（1）根据盖斯定律书写热化学方程式及计算反应热；（2）从影响化学反应速率大小的角度分析；（3）放热反应，温度升高，反应向逆反应方向进行；用三段式计算化学平衡常数。
20．【答案】（1）-0.33 kJ/mol；S(正交，s)
（2）CH4(g)+CO2(g) 2 CO (g) +2 H2 (g) △H=+120 kJ/mol
（3）0.06mol/(L·min)；AD；AC；正向
【解析】【解答】(1) ①S(单斜，s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH1=-297.16kJ/mol；②S(正交，s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH2=-296.83kJ/mol；由盖斯定律，①-②得③S(单斜，s)=S(正交，s)　 ΔH3=-0.33 kJ/mol；则单斜硫得能量比正交硫得能量高，能量越低越稳定，所以S(正交，s)更稳定；故答案为：-0.33 kJ/mol；S(正交，s)。
(2)该反应中的△H=反应物总键能-生成物总键能=(4×413+2×745-2×1075-2×436) kJ/mol=+120 kJ/mol，CO2和CH4生成CO和H2的热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g) 2 CO (g) +2 H2 (g) △H=+120 kJ/mol；故答案为：CH4(g)+CO2(g) 2 CO (g) +2 H2 (g) △H=+120 kJ/mol。
(3)①5分钟内，△n(O2)=1mol-0.4mol=0.6mol，由N2(g)＋O2(g) 2NO(g)可知，△n(N2)= 0.6mol，带入 ；故答案为：0.06mol/(L·min)。
②A．消耗1mol N2同时生成1mol O2，说明正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故A正确；B．气体的体积、质量不变，则无论是否达到平衡状态，混合气体密度都不变，故B不正确；C．混合气体平均相对分子质量不变，总质量是个定值，总物质的量是个定值，混合气体的平均相对分子质量一直不变，故C不正确；D.2v (N2)正=V (NO)正=V (NO)逆，可说明达到平衡状态，故D正确；故答案为：AD。
③A．该反应的正反应为吸热反应，则升高温度平衡向正反应进行，平衡常数增大，故A正确；B．加入催化剂，反应速率增大，但平衡不发生移动，故B不正确；C．升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，故C正确；故答案为：AC。
④该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、 NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L，则有该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为 ，则反应应向正反应方向进行；故答案为：正向。
【分析】 (1)、依据盖斯定律和物质的能量越低越稳定分析；
(2)、依据△H=反应物总键能-生成物总键能和热化学方程式的书写方法分析；
(3)、①依据分析；
②根据化学平衡状态的特征解答，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；
③依据化学平衡移动原理分析；
④ 依据浓度比和平衡常数比的大小分析判断。
21．【答案】（1）Q2+Q3﹣Q1
（2）＜；减小
（3）>；B；保持总压不变，充入N2，容器体积增大，各组分的浓度同倍数减小，利于反应正向进行，乙苯转化率增大；0.019MPa
【解析】【解答】解：（1） 、 、H2（g）的燃烧热（△H）分别为﹣Q1 kJ mol﹣1、﹣Q2kJ mol﹣1、﹣Q3 kJ mol﹣1，则① + O2（g）→8CO2（g）+5H2O（l）△H=﹣Q1 kJ mol﹣1，② +10O2（g）→8CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣Q2 kJ mol﹣1，③H2（g）+ O2（g）→2H2O（l）△H=﹣Q3 kJ mol﹣1，
由盖斯定律可知，①﹣②﹣③得到 CH2CH3（g） =CH2（g）+H2（g）；
则（﹣Q1 kJ mol﹣1）﹣（﹣Q2 kJ mol﹣1）﹣（﹣Q3 kJ mol﹣1）=+Q kJ mol﹣1，即Q=Q2+Q3﹣Q1，
故答案为：Q2+Q3﹣Q1；（2）恒容密闭容器中，物质的量与压强成正比，充入a mol乙苯，反应达到平衡后容器内气体的压强为P；若再充入bmol的乙苯，重新达到平衡后容器内气体的压强为2P，则a＜b；增大压强平衡逆向移动，乙苯的转化率将减小；
故答案为：＜；减小；（3）①由图可知，温度越高转化率越大，则升高温度，平衡正向移动，Q＞0，故答案为：＞；②A、B温度相同，B点乙苯的浓度大，则B点反应速率大，故答案为：B；③A点乙苯的转化率比B点高，原因是保持总压不变，充入N2，容器体积增大，各组分的浓度同倍数减小，利于反应正向进行，乙苯转化率增大，
故答案为：保持总压不变，充入N2，容器体积增大，各组分的浓度同倍数减小，利于反应正向进行，乙苯转化率增大；④
CH2CH3（g） =CH2（g）+ H2（g）
起始 a 0 0
转化 0.4a 0.4a 0.4a
平衡 0.6a 0.4a 0.4a
分压=总压×物质的量分数，则分压分别为0.1Mpa× 、0.1Mpa× 、0.1Mpa×
Kp= =0.019MPa，
故答案为：0.019MPa．
【分析】（1） 、 、H2（g）的燃烧热（△H）分别为﹣Q1 kJ mol﹣1、﹣Q2kJ mol﹣1、﹣Q3 kJ mol﹣1，则① + O2（g）→8CO2（g）+5H2O（l）△H=﹣Q1 kJ mol﹣1，② +10O2（g）→8CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣Q2 kJ mol﹣1，③H2（g）+ O2（g）→2H2O（l）△H=﹣Q3 kJ mol﹣1，
由盖斯定律可知，①﹣②﹣③得到 CH2CH3（g） =CH2（g）+H2（g）；（2）恒容密闭容器中，物质的量与压强成正比，增大压强平衡逆向移动；（3）①由图可知，温度越高转化率越大；②A、B温度相同，乙苯的浓度越大，反应速率越快；③A点乙苯的转化率比B点高，与充入N2，容器体积增大，平衡正向移动有关；④
CH2CH3（g） =CH2（g）+ H2（g）
起始 a 0 0
转化 0.4a 0.4a 0.4a
平衡 0.6a 0.4a 0.4a
分压=总压×物质的量分数，则分压分别为0.1Mpa× 、0.1Mpa× 、0.1Mpa×
Kp= ，以此来解答．