1.1 化学反应的热效应（含解析） 章节测试 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 章节测试
一、单选题
1．人造小太阳、歼- 20、火星探测、海斗一号无人潜水器等均展示了我国科技发展的成果。下列相关叙述正确的是
A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，其具有防震、保温、不透水、不透气等特点
B．歼一20发动机的航空燃油是纯净物
C．火星土壤中的质量数为26
D．核聚变是化学能转化为热能的过程
2．2021年国务院政府工作报告指出，要扎实做好碳中和、碳达峰的各项工作，以减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响。下列措施能实现碳中和且可行的是（　　）
①通过植树造林捕捉二氧化碳②禁止使用煤和石油等化石能源③大力发展风能、太阳能等新型能源④工业中用碱石灰吸收⑤绿色出行，减少燃油车的使用
A．①③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②④⑤
3．能源问题是当今世界上困扰人类发展的重大问题之一，下利能量转化错误的是（　　）
A．电炉取暖是将电能转化为热能
B．酒精燃烧是将化学能转化热能
C．太阳能发电是将化学能转化为电能
D．手机充电是将电能转化为化学能
4．辛烷(C8H18)是汽油的重要成分，其与O2反应的能量变化如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．曲线b代表加入催化剂时的能量变化
B．反应物的总能量小于生成物的总能量
C．表示辛烷燃烧热的热化学方程式：C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5152.6kJ/mol
D．反应a、b的活化能不同
5．某化工生产反应历程的能量变化如图，过程I没有使用催化剂，过程Ⅱ使用了催化剂，则可判断催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是（　　）
A．生产能耗 B．反应的完成程度
C．反应物的状态 D．反应热效应
6．下列说法错误的是（　　）
A．对于吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B．任何放热反应在常温条件一定能发生反应
C．原电池反应一定是氧化还原反应
D．元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原
7．在相同温度和压强下，2mol氢气和1mol氧气，分别以点燃(反应①)和氢氧燃料电池(反应②)两种不同的方式反应生成2mol液态水。下列说法正确的是（　　）
A．反应的焓变①>② B．体系内能变化①<②
C．放出的热量①>② D．无法比较
8．下列有关中和反应的反应热测定实验的说法正确的是（　　）
A．温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物
B．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)溶液中分几次加入碱(酸)溶液
C．测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D．某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(l)放出的热量为52.3kJ，造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
9．下列过程能实现化学能转化为热能的是（　　）
A．光合作用 B．木炭燃烧
C．风力发电 D．电解饱和食盐水
10．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O（g）+CO（g） CO2（g）+N2（g）ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是（　　）
A．由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1
B．反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小
C．由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．1molN2O和1molCO的总能量小于1molCO2和1molN2的总能量
11．乙烯与氢气在Ni催化作用下加热可发生加成反应得到乙烷：C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=-137.0 kJ/mol，已知： H-H键的键能为436 kJ/mol，C-H键的键能为413kJ/mol，则碳碳双键的键能与碳碳单键的键能之差为（　　）
A．160 kJ/mol B．506 kJ/mol C．255 kJ/mol D．253 kJ/mol
12．下列说法正确的是（　　）
A．放热反应发生的过程中，只放出能量
B．化学反应中的能量通常表现为热量的变化
C．锌与盐酸反应是吸热的过程
D．反应物的总能量高于生成物的总能量为吸热反应
13．已知：反应HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol。现分别取50 mL0.50 mol/L醋酸与50 mL0.55 mol/LNaOH溶液进行中和反应，用如图实验装置测定该反应的中和热△H，下列叙述正确的是（　　）
A．图中装置缺少铜丝搅拌棒
B．为了让反应充分进行，NaOH分三次倒入
C．该实验测定的反应热△H＞-57.3 kJ/mol
D．用50 mL0.50 mol/LNaOH溶液更准确
14．金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石．已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收akJ的能量．下列说法正确的是（　　）
①石墨不如金刚石稳定
②金刚石不如石墨稳定
③等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
④等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多．
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
15．将V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未如浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是（　　）
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L-1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
16．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）；△H=﹣92.4kJ/mol，在该温度下，取1mol N2和3mol H2放在密闭容器内反应．下列说法正确的是（　　）
A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJ
B．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ
C．若再充入1 mol H2，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ
D．反应放出的热量始终小于92.4 kJ
二、综合题
17．甲醇和水蒸气制取H2 的反应如下：
反应Ⅰ(主)：CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H1=+49 kJ/mol
反应Ⅱ(副)：H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ：CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H3=+90kJ/mol
（1）△H2=　 　(填选项序号)。
（2）下列有关反应Ⅰ的说法错误的是　 　。
a.恒温、恒压条件下，在反应体系中充入He，平衡不移动
b.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化反应达到平衡
c.反应达平衡时，H2的消耗速率是CO2 的消耗速率的3 倍
d.温度不变，减小压强，逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
（3）在一体积不变的密闭容器中，充入2.0 mol CH3OH(g)和1.0molH2O(g)，达平衡后，再加入1.0mol CH3OH(g)和0.5mol H2O(g)，在相同温度下，再达平衡时，甲醇的转化率　 　(填“增大”“ 减小”或“不变”)。
（4）催化剂不仅可以改变化学反应速率，还有一种特性叫“催化剂的选择性”。下图为某催化剂作用下，CH3OH 转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高，CO的实际反应生成率与平衡状态生成率相差较大的原因是催化剂对　 　(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)的选择性低。
②随着温度的升高，CH3OH 实际反应转化率不断衡状态转化率的原因是　 　。
③写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施　 　。
（5）250℃，一定压强和催化剂条件下，在1L的容器中1.00mol CH3OH 和1.32 mol H2O充分反应(忽略反应Ⅲ)，平衡时测得H2 为2.70mol，CO为0.030mol，H2O为0.44mol，列式计算反应Ⅱ的平衡常数K=　 　(结果保留两位有效数字)。
18．运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题：
（1）已知在25 ℃，101 kPa下，断开1 mol H—H键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol I—I键要吸收151 kJ的能量，断开1 mol I—H键要吸收298 kJ的能量。
①通过以上数据计算当I2和 H2反应生成2 mol H—I时会放出9kJ的能量；若将1 mol I2和1 mol H2置于密闭容器中，并在上述条件下反应，发现热量实测值（恢复到25 ℃，101 kPa）远小于上述计算值，你认为最可能的原因是　 　。
（2）一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。
①一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)发生上述反应，CO(g)的物质的量随时间的变化如图所示。0~2 min内的平均反应速率υ(H2)＝　 　 mol·L－1·min－1， 平衡时CH4的转化率为　 　。[转化率＝×100%]
②若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外， 还可以采取的措施有　 　（任写一条）。
③下列能说明上述反应达到平衡状态的是　 　（填代号）。
a υ逆(CH4)＝3υ正(H2)
b 恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
c CH4(g)、H2O(g)的浓度保持不变
d CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量之比为1：1：1：3
e 断开3 mol H-H键的同时断开2 mol O-H键
19．反应Ⅰ可用于在国际空间站中处理二氧化碳，同时伴有副反应Ⅱ发生。
主反应Ⅰ．CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1
副反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题：
（1）几种化学键的键能如表所示：
化学键 C—H H—H H—O C=O
键能/kJ·mol-1 413 436 463 a
则a=　 　。
（2）为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1molCO2和4molH2，在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示：
实验编号 a b c
温度/K T1 T1 T2
催化剂的比表面积/(m2 g-1) 80 120 120
①T1　 　T2(填“＞”“＜”或“=”)，曲线Ⅲ对应的实验编号是　 　。
②若在曲线Ⅱ的条件下，10min达到平衡时生成1.2molH2O，则10min内反应的平均速率v(H2O)=　 　kPa min-1，反应Ⅱ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)
（3）对于反应Ⅰ，在一定条件下存在：v正(H2)=k1 c4(H2) c(CO2)或v逆(H2O)=k2 c2(H2O) c(CH4)，相应的速率与温度关系如图所示。
反应Ⅰ的平衡常数K=　 　(用含k1，k2的代数式表示)；图中A、B、C、D四个点中，能表示反应已达到平衡状态的是　 　。
20．纳米级Cu2O既是航母舰艇底部的防腐蚀涂料，也是优良的催化剂。
（1）已知：1克碳粉燃烧全部生成CO气体时放出9.2kJ热量，2Cu2O（s）+O2（g）＝ 4CuO（s） ΔH ＝–292kJ mol-1 ，则工业上用碳粉与CuO粉末混合在一定条件下反应制取Cu2O(s)，同时生成CO气体的热化学方程式为　 　。
（2）用纳米级Cu2O作催化剂可实现甲醇脱氢可制取甲醛：
CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。
①该反应的ΔH　 　0 （填“>”或“<”）；600K时，Y点甲醇的υ(正) 　 　υ(逆)（填“>”或“<”）。
②从Y点到X点可采取的措施是　 　。
③在t1K时，向固定体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡，则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)＝　 　， t1K时，该反应的平衡常数K＝　 　。
（3）研究表明，纳米级的Cu2O也可作为太阳光分解水的催化剂。
① 其他条件不变时，若水的分解反应使用Cu2O催化剂与不使用催化剂相比，使用催化剂会使该反应的活化能　 　 (填“增大”、“减小”或“不变”)，反应热(ΔH)　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
② 如图所示，当关闭K时，向容器A、B中分别充入0.04molH2O(g)，起始时V(A) = V(B) = 2L。在一定条件下使水分解(反应过程中温度保持不变，B中活塞可以自由滑动)，达到平衡时，V(B) = 2.4L。平衡时，两容器中H2O(g)的分解率A　 　B (填“<”、“=”或“>”)。打开K，过一段时间重新达平衡时，B的体积为　 　L。(连通管中气体体积不计)。
21．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备．回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1﹣丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）△H1
已知：②C4H10（g）+ O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）△H2=﹣119kJ mol﹣1
③H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H3 =﹣242kJ mol﹣1
反应①的△H1为　 　 kJ mol﹣1．图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x　 　0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是　 　（填标号）．
A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等．图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系．图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是　 　．
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物．丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是　 　；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是　 　．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，该物质体积大，密度小，不溶于水，具有防震、保温、不透水、不透气等特点，A符合题意；
B．歼一20发动机的航空燃油中含有多种烃，因此属于混合物，而不属于纯净物，B不符合题意；
C．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，火星土壤中的质量数为57，质子数为26，C不符合题意；
D．核聚变是核能转化为热能的过程，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.航空燃油由多种物质组成，属于混合物；
C.原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数；
D.核聚变将核能转化为热能。
2．【答案】A
【解析】【解答】①植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气，可通过植树造林捕捉二氧化碳实现碳中和，①符合题意；
②禁止使用煤和石油等化石能源不符合实际情况，为了减排，人类应采取优化能源结构减少化石燃料的使用，增加清洁能源比重，②不符合题意；
③大力发展风能、太阳能等新型能源可减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响， ③符合题意；
④工业中用碱石灰吸收可减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响， ④符合题意；
⑤绿色出行，减少燃油车的使用，可减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响，⑤符合题意；
故正确的是①③④⑤，
故答案为：A。
【分析】①植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气；
②目前用的较多的还是化石能源，无法完全禁止；
③ 开发新能源可以有效减少化学能源的使用；
④ CO2会造成温室效应，可用碱石灰吸收；
⑤ 燃油车的使用会排放出二氧化碳。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．电炉加热食物是电能转化为热能，故A不选；
B．酒精燃烧是将化学能转化热能，故B不选；
C．太阳能发电技术是将太阳能转化为电能，不是化学能，故C可选；
D．因为手机电池是化学电池，因此手机充电是将电能转化为化学能，故D不选；
故答案为：C。
【分析】依据化学反应中的能量转化来解答该题；
4．【答案】D
【解析】【解答】A. 催化剂降低活化能，所以曲线a代表加入催化剂时的能量变化，A不符合题意；
B. 根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，B不符合题意；
C. 在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，所以表示C8H18(l)+O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=－5152.6kJ/mol不能表示辛烷燃烧热的热化学方程式，C不符合题意；
D. 催化剂降低活化能，所以反应a、b的活化能不同，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A、加入催化剂可以降低活化能，a曲线需要的能量低于b曲线能量；
B、结合图形中反应物与生成物对应的能量判断；
C、在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热；
D、催化剂降低反应活化能，a、b曲线存在明显不同；
5．【答案】A
【解析】【解答】过程I没有使用催化剂，过程Ⅱ使用了催化剂，根据示意图可知过程Ⅱ降低了反应的活化能，加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间，但不能改变平衡状态，因此加入催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是生产能耗。
故答案为：A
【分析】催化剂能参与反应，从而降低反应的活化能，故能减低生产耗能。
6．【答案】B
【解析】【解答】A. 对于吸热反应，反应过程中需要从外界吸收能量，故反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，A不符合题意；
B.如氢气和氧气反应生成水，是放热的，但是需要加热才能进行，因此放热反应常温下不一定能够发生，B符合题意；
C. 原电池将化学能转化为电能，有电子的转移，一定为自发的氧化还原反应，C不符合题意；
D. 当元素在化合物中显负价时，变为游离态被氧化，当元素在化合物中显正价时，变为游离态时被还原，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.焓变=生成物的能量-反应物的能量，吸热，焓变＞0，故生成物的能量好于反应物的能量
B.根据＜0，可以自发反应，但是放热的低温反应不一定发生
C.原电池是基于自发的氧化还原反应进行设计的
D.当游离态是处于中间价态时，可以被氧化可以被还原
7．【答案】C
【解析】【解答】A．焓变的大小与反应物和生成物总能量的大小有关，反应①和反应②的反应物和生成物相同，反应物总能量和生成物总能量相同，则反应的焓变①=②，故A不符合题意；
B．反应①和反应②的反应物和生成物相同，反应物总能量和生成物总能量相同，则反应的体系内能变化①=②，故B不符合题意；
C．反应①的能量转化形式为化学能转化为热能，反应②的能量转化形式为化学能转化为电能，则反应放出的热量①>②，故C符合题意；
D．反应①和反应②的反应物和生成物相同，反应物总能量和生成物总能量相同，则反应的焓变和体系内能变化均为①=②；反应①的能量转化形式为化学能转化为热能，反应②的能量转化形式为化学能转化为电能，则反应放出的热量①>②，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．焓变的大小与反应物和生成物总能量的大小有关；
B．反应物和生成物相同，反应物总能量和生成物总能量相同；
C．反应①化学能转化为热能，反应②化学能转化为电能；
D．依据C项分析判断。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．温度计不能代替玻璃搅拌器，只能用于测量溶液的温度，A项不符合题意；
B．为了防止热量损失，向酸(碱)溶液中一次加入碱(酸)溶液，B项不符合题意；
C．测定中和反应反应热时，应读取混合溶液的最高温度，C项不符合题意；
D．浓酸或浓碱溶于水时会放热，则生成1molH2O(l)时放出的热量大于57.3kJ，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．温度计不能代替玻璃搅拌器搅拌反应物，只能用于测量溶液的温度；
B．为了减少热量散失，酸碱要一次加入；
C．测定中和热实验中，读取混合溶液的最高温度为终止温度；
D．浓酸或浓碱溶于水时放热，会使测定的中和热数值偏大。
9．【答案】B
【解析】【解答】A.光合作用是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程，是将光能转变成化学能的过程，A选项不符合题意；
B.木炭燃烧生成二氧化碳和水，同时释放出热量，在此过程中有化学能转变成热能，B选项符合题意；
C.风力发电是把风的动能转为电能，C选项不符合题意；
D.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气，是电能转变成化学能，D选项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题考查物质能量的转化。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，图中ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以ΔH=ΔE1—ΔE2，故A不符合题意；
B．据图可知Pt2O+为催化剂，不影响反应的焓变，故B不符合题意；
C．ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故C符合题意；
D．该反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.由图1及盖斯定律可知，反应①②得到；
B.加入 Pt2O+ ，可降低反应的活化能， Pt2O+ 是该反应的催化剂；
C.结合图象分析活化能的大小；
D.根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，结合图象分析该反应为放热反应。
11．【答案】D
【解析】【解答】假设碳碳双键的键能为x kJ/mol，碳碳单键的键能为y kJ/mol，则有x+436-(y+413×2)=-137，解x-y=253 kJ/mol。
故答案为：D。
【分析】利用H=反应物的键能-生成物的键能计算
12．【答案】B
【解析】【解答】解：A．实质是化学反应断裂化学键吸收能量，形成化学键放出热量，反应过程中既有放出能量约会有吸收能量，故A错误；
B．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，有时以热能、光能、电能等形式转化，故B正确；
C．锌和盐酸发生的是氧化还原反应，反应过程放热，故C错误；
D．反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热，反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，故D错误；
故选B．
【分析】A．化学反应实质分析，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出热量；
B．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化．如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量，则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，这就是放热反应，反之则是吸热反应；
C．锌和盐酸发生的是氧化还原反应，反应放热；
D．如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量，则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，这就是放热反应，反之则是吸热反应．
13．【答案】C
【解析】【解答】A．根据图示可知：图中装置缺少混合溶液的环形玻璃搅拌棒，A不符合题意；
B．为了减少实验过程中的热量损失，NaOH溶液要一次快速倒入，B不符合题意；
C．由于醋酸是弱酸，主要以电解质分子存在，电离过程需吸收能量，反应放出的热量越少，则相应的反应热就越大，所以使用50 mL0.50 mol/L醋酸与50 mL0.55 mol/LNaOH溶液进行中和反应就比使用50 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/LNaOH溶液进行中和反应放出热量少，因此该实验测定的反应热△H＞-57.3 kJ/mol，C符合题意；
D．任何反应都具有一定的可逆性，为了保证盐酸完全反应，NaOH溶液要稍微过量，这样测定结果才更准确，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．装置缺少环形玻璃搅拌棒；
B．溶液要一次快速倒入；
C．弱酸电离过程需吸收能量；
D．任何反应都具有一定的可逆性，为了保证盐酸完全反应。
14．【答案】B
【解析】【解答】解：①石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，故错误；②石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，故正确；③金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故正确；④金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故错误．
所以正确的是②③．
故选B．
【分析】12g石墨完全转化成金刚石时需要吸收a kJ的能量，说明石墨的能量低于金刚石的能量，石墨更稳定，金刚石的能量高，1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多．
15．【答案】B
【解析】【解答】
A、该实验开始温度是21℃，故A不符合题意；
B、由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可能转化为热能，故B符合题意；
C、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50Ml可知，消耗的氢氧化钠溶液的质量为20mL．
设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n．
HCl+ NaOH=NaCl+H2O
1 1
1.0mol L﹣1×0.03L n
则n=1.0mol L﹣1×0.03L=0.03mol，所以浓度是： =1.5mol/L，故C不符合题意；
D、只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定，所以D不符合题意．
故正确答案为：B
【分析】本题考查中和反应过程中能量变化与温度的关系，考查图像分析。
16．【答案】D
【解析】【解答】A、合成氨是可逆反应，有催化剂不能使平衡移动，因此1 mol N2和3 mol H2不能消耗完全，因此放出的热量小于92.4 kJ，A不符合题意；
B、合成氨是可逆反应，因此1 mol N2和3 mol H2不能消耗完全，无催化剂时，放出的热量小于92.4 kJ，B不符合题意；
C、再充入1 mol H2，平衡正向移动，也不能生成2 mol NH3，因此达到平衡时放出的热量也小于92.4 kJ，C不符合题意；
D、只要氮气（或氢气）没有消耗到1mol（或3mol），放出的热量均小于92.4 kJ，当氮气（或氢气）消耗1mol（或3mol），放出的热量就等于92.4 kJ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、催化剂不能使平衡移动，反应热不变；
B、该反应为可逆反应，1mol N2和3mol H2无法完全反应；
C、若再充入1 mol H2，到达平衡状态时，无法生成2molNH3；
D、该反应为可逆反应，1mol N2和3mol H2无法完全反应；
17．【答案】（1）+41kJ·mol-1
（2）ad
（3）减小
（4）反应Ⅱ；升温反应速率加快；其他条件不变，提高 的比例(或其他条件不变，选择更合适的催化剂)
（5）K=5.6×10-3
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可知：反应Ⅰ-反应Ⅲ，得到CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，△H=△H1- △H3=-41 kJ/mol，所以H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41 kJ/mol；正确答案：+41kJ·mol-1 。(2)恒温、恒压条件下，在反应体系中充入He，容器的体积变大，压强减小，平衡向正反应反向移动，a错误；恒温、恒容条件下，气体的压强之比和气体的物资的量成正比，由于该反应为气体总量增大的反应，所以当器内的压强不发生变化反应达到平衡状态，b正确；根据速率之比和物质前面的系数成正比可知 反应达平衡时，H2的消耗速率（逆反应速率）是CO2 的消耗速率（逆反应速率）的3倍，c正确；温度不变，减小压强，逆反应速率减小，正反应速率减小，但是正反应速率减少的慢，所以平衡向正反应方向移动，d错误；
故答案为：ad。(3)已知 CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)反应，当温度体积不变时，充入2.0molCH3OH(g)和1.0molH2O(g)，达平衡后，再加入1.0mol CH3OH(g)和0.5molH2O(g)，同比例增大反应物浓度，相当于加压的过程，平衡左移，甲醇的转化率减小；正确答案：减小。(4)①工业生产中，一般不会等待反应达到平衡后再进行下一道工序，多数都是进行一段时间的反应就将体系取出，所以一般来说，反应的速度越快，取出的体系就越接近应该达到的平衡态。随着反应温度的升高，速度加快，但是CO的生产率并没有接近反应的平衡态，说明该反应使用的催化剂对于反应Ⅱ几乎没有加速作用；正确答案：反应Ⅱ。②两个反应均为吸热反应，随着温度的升高，反应的速率逐渐增大，CH3OH实际反应转化率不断衡状态转化率；正确答案：升温反应速率加快。③加入水蒸气，可以调高甲醇的转化率，同时使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，从而降低了CO的生成率。加入更合适的催化剂，最好只催化反应Ⅰ，不催化反应Ⅱ，这样也能达到目的；正确答案：其他条件不变，提高 的比例(或其他条件不变，选择更合适的催化剂)。(5)达平衡时CO有0.03mol，根据反应Ⅱ得到参与反应的氢气为0.03mol，所以反应Ⅰ生成的氢气为2.73mol（平衡剩余氢气2.7mol），根据反应Ⅰ，消耗的甲醇为0.91mol，所以甲醇转化率为91%。根据反应Ⅰ的数据，消耗的水为0.91mol，生成的CO2为0.91mol，则剩余1.32-0.91=0.41mol水，在反应Ⅱ中应该消耗0.03molCO2，生成0.03molCO和0.03mol水，所以达平衡时，水为0.41+0.03=0.44mol，CO2为0.91-0.03=0.88mol。所以反应Ⅱ的平衡常数为（设容器体积为V） ；正确答案：K=5.6×10-3。
【分析】（1）根据盖斯定律书写热化学方程式和反应热的计算；（2）恒温、恒压条件下，在反应体系中充入惰性气体，容器的体积变大，压强减小；（3）根据同比例增大反应物浓度，相当于加压的过程分析；（4）吸热反应，随着温度的升高，反应的速率逐渐增大；（5）根据反应方程式分析；
18．【答案】（1）反应I2+H2 2HI是可逆反应，1 mol I2和1 mol H2不能完全转化成2 mol HI
（2）0.9；75%；增大反应物（甲烷或水蒸气）的浓度或缩小体积增大压强等；ce
【解析】【解答】（1） 通过以上数据计算当I2和 H2反应生成2 mol H—I时会放出9kJ的能量 ，9kJ是 1 mol I2和1 mol H2 完全转化为2 molHI时放出的能量，而反应 I2+H2 2HI 是可逆反应， 1 mol I2和1 mol H2不能完全转化成2 mol HI ，
故答案为： 反应I2+H2 2HI是可逆反应，1 mol I2和1 mol H2不能完全转化成2 mol HI ；
（2）①，即；根据化学方程式，CO的生成的物质的量等于CH4的转化物质的量=1.2mol，平衡时CH4的转化率；故答案为：0.9；75%；②根据影响反应速率的因素，增大反应物（甲烷或水蒸气）的浓度或缩小体积增大压强等，故答案为：增大反应物（甲烷或水蒸气）的浓度；
③a.速率之比等于化学计量数之比，，故a错误；
b.恒温恒容时，容器内混合气体的质量在反应前后不变，容器的体积也不变，则混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡，故b错误；
c. CH4(g)、H2O(g)的浓度保持不变，说明反应达到化学平衡，故c正确；
d. CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g) 的物质的量之比为1：1：1：3，不能说明反应达到平衡，故d错误；
e. 断开3 mol H-H键 ，说明反应逆向进行， 断开2 mol O-H键 说明反应正向进行，正、逆反应速率相等，能说明反应达到平衡，故e正确；故答案为：ce。
【分析】（1）依据可逆反应进行不到底分析；
（2）①利用v=Δc/Δt计算；平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比；
②根据影响反应速率的因素分析；
③依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
19．【答案】（1）745
（2）＜；b；4.8；
（3）；C
【解析】【解答】(1)根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，△H1=-270kJ·mol-1=2a+436kJ/mol×4-413kJ/mol×4-463kJ/mol×4 ，则a=745。故答案为：745；
(2)①由图可知，曲线Ⅱ、Ⅲ为同一温度，不同的催化剂，温度为T1，曲线Ⅰ为T2，曲线Ⅰ先达到平衡，速率大，对应温度高，T1＜T2(填“＞”“＜”或“=”)，曲线Ⅲ对应的实验编号是b，催化剂比表面积大，反应速率大。故答案为：＜；b；
②反应Ⅰ、Ⅱ同时进行，曲线Ⅱ压强由200Kpa降到160Kpa，
，n平=4mol，设反应Ⅰ生成2xmol水，
可得等式：5-消耗的二氧化碳和氢气+生成的甲烷+生成的水+生成的一氧化碳=5-（x+4x+1.2-2x+1.2-2x）+x+1.2+1.2-2x=4，x=0.5，平衡时水为0.2mol，甲烷为0.5mol，一氧化碳为0.2mol，氢气为1.8mol，二氧化碳为0.3mol，若在曲线Ⅱ的条件下，10min达到平衡时生成1.2molH2O，则10min内反应的平均速率v(H2O)= =4.8kPa min-1，反应Ⅱ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)故答案为：4.8； ；
(3)反应Ⅰ的平衡常数K= ，且平衡时v正(H2)=v逆(H2)=2v逆(H2O)，可得k1 c4(H2) c(CO2)=2k2 c2(H2O) c(CH4)整理得： = =K，反应Ⅰ的平衡常数K= (用含k1，k2的代数式表示)；图中A、B、C、D四个点中，上升速度较快的为v(H2)，在平衡时，应有v正(H2)=v逆(H2)，由v逆(H2)=2v逆(H2O)，即v正(H2)=2v正(H2O)，在C点v(H2)=2v(H2O)，能表示反应已达到平衡状态的是C，故答案为： ；C。
【分析】（1）根据
=反应物的总键能-生成物的总键能计算；
（2） ① 催化剂不影响化学平衡，接触面积越大，反应速率越快，判断出曲线对应的编号，温度升高平衡向吸热反应方向移动，气体压强大；
②同温同容，压强之比等于物质的量之比，算出平衡时的总压，再算出平衡时各组分的分压；
（3）平衡时正逆反应速率相等，根据平衡常数的表达式推导K与k1和k2的关系；根据化学反应速率之比等于化学计量系数比，判断v（H2）和v（H2O）是哪条曲线，再根据平衡时正逆反应速率相等做出判断；
20．【答案】（1）2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），ΔH =+35.6kJ mol-1
（2）>；<；缩小体积增大压强；0.05 mol·L－1·min－1；4.05 mol·L－1
（3）减小；不变；＜；2.8
【解析】【解答】(1)1g C(s)燃烧全部生成CO时放出热量9.2kJ；24gC燃烧生成一氧化碳放热220.8KJ，热化学方程式为：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220.8kJ mol-1；②2Cu2O(s)+O2(g)＝ 4CuO(s) ΔH ＝–292kJ mol-1 ，根据盖斯定律， (①-②)得：2CuO(s)+C(s)=CO(g)+Cu2O(s)，ΔH = ×[(-220.8kJ mol-1)-(–292kJ mol-1)]=+35.6kJ mol-1，故答案为：2CuO(s)+C(s)=CO(g)+Cu2O(s)，ΔH =+35.6kJ mol-1；
(2)①根据图像，升高温度，甲醇的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0；600K时，甲醇的转化率小于Y，则Y点反应逆向进行，υ(正)＜υ(逆) ，故答案为：＞；＜；
②要减小甲醇的转化率，可以通过缩小体积增大压强使平衡逆向移动，可以实现从Y点到X点，故答案为：缩小体积增大压强；③在t1K时，甲醇的平衡转化率为90%，向固定体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡，平衡时，甲醇的物质的量为0.1mol，则甲醛为0.9mol，氢气为0.9mol，三者浓度分别为0.05mol/L、0.45mol/L、0.45mol/L，则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)＝ =0.05 mol·L－1·min－1，t1K时，该反应的平衡常数K＝ =4.05 mol/L，故答案为：0.05 mol·L－1·min－1；4.05 mol·L－1；
(3)①使用催化剂会降低反应的活化能，但不能改变反应热(ΔH) ，故答案为：减小；不变；②A为恒温恒容容器，B为恒温恒压容器，随反应进行A容器中压强增大，B容器中为维持恒压，体积增大，平衡正向进行，所以A容器中水的分解率小于B中容器中水的分解率，打开K，过一段时间重新达平衡时，为恒压容器，物质的量之比等于体积之比，平衡后体积为4.8L，B的体积为4.8L-2L=2.8L，故答案为：＜；2.8。
【分析】（1）根据碳燃烧生成一氧化碳放出的热写出相对应的热化学方程式，然后利用盖斯定律书写目标反应的热化学方程式即可。
21．【答案】（1）+123；小于；AD
（2）原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降
（3）升高温度时，反应速率加快，单位时间内产生丁烯更多　、　590℃前升高温度，反应①平衡正向移动；高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低
【解析】【解答】解：（1）②C4H10（g）+ O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）△H2=﹣119kJ mol﹣1
③H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H3=﹣242kJ mol﹣1
②﹣③得C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）△H1=+123kJ mol﹣1
由a图可知温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷转化率增大，即平衡正向移动，该反应是气体体积增大的反应，所以x的压强更小，x＜0.1；
由于反应①为吸热反应，温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，反应①正向进行时体积增大，减压时平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此AD正确，
故答案为：+123；小于；AD；
（2）丁烷分解产生丁烯和氢气，一开始充入氢气是为活化催化剂，同时氢气作为反应①的产物，增大氢气的量会促使平衡逆向移动，从而减少平衡体系中的丁烯的含量，使丁烯的产率降低，
故答案为：原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降；
（3）590℃之前，温度升高时反应速率加快，单位时间内生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯；
而温度超过590℃时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应①的丁烷也就相应减少，产率下降，
故答案为：升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多；590℃前升高温度，反应①平衡正向移动；高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低．
【分析】（1）根据盖斯定律计算反应热；根据温度和压强对化学平衡的影响进行判断即可；
（2）根据浓度对化学平衡的影响进行判断；
（3）根据温度对化学反应速率的影响分析；根据浓度对化学平衡的影响进行分析.