1.1 化学反应的热效应（含解析） 同步练习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
一、单选题
1．白磷在氧气中燃烧的反应为：P4 + 5O2 = P4O10。已知下列化学键的键能分别为：P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据，下列推断正确的是（　　）
A．6a+5d < 4c + 10b
B．△H = (4c+12b－6a－5d) kJ·mol-1
C．6a+5d > 4c + 12b
D．△H = (6a+5d－4c－12b) kJ·mol-1
2．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是（　　）
A．银锌纽扣电池 B．冶炼金属钠 C．太阳能电池 D．天然气燃烧
A．A B．B C．C D．D
3．下列有关能量的说法错误的是（　　）
A．化学能可转变为电能
B．化学反应伴随能量变化是化学反应基本特征之一
C．化学反应能量转换遵守能量守恒定律
D．化学变化时断裂化学键需放出能量
4．已知：①
②
③
则为（用a、b表示）（　　）
A． B． C． D．
5．在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/L溶液进行中和热测定，实验测得中和热为，下列叙述正确的是（　　）
A．若改用60mL0.25mol/L稀硫酸进行实验，实验中放出的热量会增加，所测得的中和热数值也会变大
B．用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差，也可以换成铜质环形搅拌棒
C．实验中测得的中和热数值低于理论值，可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度
D．用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热分别为和，则
6．在25℃、101kPa下，1mol白磷（化学式为P4）完全燃烧放出的热量和4mol红磷（化学式为P）完全燃烧放出的热量关系如下图所示：由此判断，下列说法正确的是（　　）
A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B．由红磷转化为白磷是放热反应
C．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷稳定
D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷稳定
7．一定条件下，在恒压绝热容器中发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4kJ·mol-1.下列说法正确的是（　　）
A．达到化学平衡状态时，v正(N2)=3v逆(H2)
B．容器内的压强不再变化说明反应达到化学平衡状态
C．向容器中充入He气体，正反应速率减小，逆反应速率减小
D．加入1molN2和3molH2，充分反应后放出热量92.4kJ
8．下列关于反应热的叙述，正确的是（　　）
A．吸热反应一定要高温才能发生
B．1mol酸与碱恰好中和时所放出的热量叫中和热
C．已知C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.9 kJ/mol，则石墨比金刚石稳定
D．已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8 kJ
9．CO2催化加氢制CH4的反应为：。催化剂上反应过程示意如图1所示。其他条件不变时，CO2的转化率和CH4的选择性(CO2转化为甲烷的量/ CO2转化的总量)随温度变化如图2所示。下列说法错误的是
A．催化剂改变了中O-C-O键的键角
B．150℃到350℃时，基本没有发生副反应
C．催化加氢制是一个吸热反应
D．结合下列热化学方程式，可以通过盖斯定律计算加氢制的反应热 、
10．下列说法中，正确的是（　　）
A．任何化学反应都伴随着能量的变化
B．H2O（气）﹣→H2O（液）该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化
C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D．所有的物质一定存在化学键
11．乙醇(C2H5OH)燃烧时，可能发生反应：
①
②
③
④
则、、、的大小关系为（　　）
A． B．
C． D．
12．可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军，下列关于能源的叙述正确的是（　　）
A．化石燃料是可再生能源
B．氢能、太阳能是清洁能源
C．化石燃料都是清洁能源
D．海洋能、地热能是不可再生的清洁能源
13．已知碳的燃烧热为393.5kJ mol-1，氢气的燃烧热为285.8kJ mol-1，一氧化碳的燃烧热为283.0kJ mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺。下列有关说法正确的是（　　）
A．氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=285.8kJ mol-1
B．反应C(s)+O2(g)=CO(g)的△H＜-393.5kJ mol-1
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=175.3kJ mol-1
14．已知
①H2O(g) H2O(l) ΔH1= Q1 kJ·mol-1
②C2H5OH(g) C2H5OH(l) ΔH2=Q2 kJ·mol-1
③C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3= Q3 kJ·mol-1。若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（　　）
A．(Q1+Q2+Q3) kJ B．0.5(Q1+Q2+Q3) kJ
C．(1.5Q1-0.5Q2 +0.5Q3) kJ D．(0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3) kJ
15．德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成了氨气而获得诺贝尔化学奖，该反应的微观历程及能量变化的示意图如下，若用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法正确的是（　　）
A．②→③过程，是吸热过程且只有键的断裂
B．③→④过程，原子和原子形成NH3是能量升高的过程
C．由图可知，故该工业上合成氨气的反应是吸热反应
D．该合成氨的反应中，反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量
16．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化和存储。
过程如下：
已知：
反应I：
反应II：
反应III：
下列说法中错误的是（　　）
A． B．反应III中化学能减少
C．反应I中化学能增加 D．反应II是放热反应
二、综合题
17． 2005年10月12日北京时间上午9时，中国酒泉卫星发射中心成功将“神舟六号”飞船送入太空，这一壮举又一次受到世界关注．火箭推进器中有强还原剂液体肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水．当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气并放出大量热．已知：0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量．
（1）反应的热化学方程　 　
（2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=44kJ．mol﹣1．则16g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和液态水时放出的热量是　 　 kJ．
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大优点是　 　．
（4）燃料电池在航天器得到大量应用；科研人员新近开发出一种由甲醇、氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，充电一次可供手机连续使用一个月，据此请回答以下问题：
①甲醇是　 　极，电极反应　 　
②电池反应的离子方程式为　 　．
18．甲醇是有机化工中重要的合成原料，在催化剂的作用下利用甲醇合成乙烯和丙烯的技术被称为 技术。该技术涉及的主要反应为：
i.
ii.
请回答下列问题：
（1）反应 的反应热 　 　kJ/mol；
（2）在特定催化剂条件下，两反应存在竞争关系，其反应进程中能量的变化如图所示。该催化剂条件下生成　 　的选择性更高(填化学式)，理由为　 　；
（3）TK时，在体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)发生反应i和反应ii，5min后压强不再改变，此时测得H2O(g)的物质的量浓度为0.8mol/L。
①5min内H2O(g)的生成速率为　 　 mol L-1 min-1；
②升高温度后，C2H4的平衡产率反而提高，分析原因为　 　。
19．如图是炭和水蒸汽发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应．试问：
（1）步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？步骤1：　 　；步骤2：　 　；
（2）比较E1、E2、E3的大小：　 　．（用“＞”、“＜”或“=”连接）
20．研究氮的固定及含氮化合物的转化对工农业发展及消除环境污染有重要的意义。
已知：Ⅰ. ；
Ⅱ. ；
Ⅲ. 。
请回答下列问题：
（1）反应 　 　。
（2）反应是工业固氮的重要反应，在体积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入 和 ，容器内压强随时间变化如图所示。
①下列事实可以判断该反应达到平衡状态的是　 　。
a.相同时间内每消耗 的同时消耗
b.
c.混合气体的密度不再发生变化时
d.氢气的分压不再发生变化时
② 内该反应的反应速率 　 　 。
③ 时改变的条件可能为　 　填选项字母)。
a.升高温度 b.缩小容器体积
c.体积不变，充入了一定量 d.体积不变，充入了一定量
（3）反应Ⅲ是由以下两步反应完成：
ⅰ……. ；
ⅱ. 。
①第ⅰ步反应的化学方程式为　 　。
②　 　 (填“>”“=”或“<”，下同)；若第ⅰ步反应为快反应，则活化能 　 　 。
③若反应ⅱ的正反应速率 ， ，则该反应的化学平衡常数 　 　(用含“K正”和“K逆”的代数式表示)。
21．水泥窑炉可产生大量NOx，是高污染排放的工业窑炉，如何处理水泥窑炉产生的尾气是科技工作者非常关心的问题。回答下列问题：
（1）NOx可能引发的环境问题是　 　(填一种)。
（2）“水泥窑协同焚烧污泥”既有助于减少水泥窑烟气中NOx的排放，又能处理城市污泥。该方法是将污泥投加到水泥预分解炉内，利用污泥燃烧产生的还原性气体(NH3、CO等)还原水泥窑烟气中的NOx。
①CO还原NO的反应历程中相对能量变化如下图：
该历程中最大能垒(活化能)E正=　 　kJ·mol-1，该步骤的化学方程式是　 　；CO还原NO总反应的热化学方程式是　 　。
②将一定量的污泥投加到水泥预分解炉内，控制燃烧温度为1200 ℃，测得燃烧过程中NO的浓度和O2、CO2的体积分数随时间变化如图所示。0~50 s内，以NO表示的反应速率v(NO)=　 　mol·L 1·s 1；图中表示CO2的体积分数随时间变化的曲线是　 　(填“a”或“b”)。
（3）在水泥窑炉高温主燃区喷氨也可还原NO，主要反应为：6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH＜0。实验测得主燃区温度、过量空气系数(KSR1)与NO还原效率的关系如图所示。
①“还原气氛”下，该反应的最佳条件是　 　(填标号)。
A．T=1473，KSR1=0.75 B．T=1573，KSR1=1.2 C．T=1673，KSR1=0.85
②“氧化气氛”下，当KSR1=1.2时，NO的还原效率低于“基准”的原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据白磷和五氧化二磷的结构式可知该反应的反应热△H =(6a+5d－4c－12b) kJ/mol，
故答案为：D。
【分析】反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值.
2．【答案】A
【解析】【解答】A．银锌纽扣电池为原电池，是将化学能转化为电能，A符合题意；
B．用电解法冶炼金属钠，是电能转化为化学能，B不符合题意；
C．太阳能电池是将太阳能转化为电能，C不符合题意；
D． 天然气燃烧是将化学能转化为热能和光能，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．化学能转化为电能；
B．电能转化为化学能；
C．太阳能转化为电能；
D． 化学能转化为热能和光能。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池反应中是化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．化学反应中的能量变化就是因为旧化学键断裂和新化学键生成引起的，则化学反应伴随能量变化，是化学反应的基本特征之一，故B不符合题意；
C．化学变化既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律，故C不符合题意；
D．化学键断裂需要吸收能量，故D符合题意；
故答案为： D。
【分析】化学反应变化时，需要吸收足够的能量才可能发生化学键的断裂和电子的转移。
4．【答案】A
【解析】【解答】由盖斯定律可知，，则 ，故选A；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律，可得反应③。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；与反应的物质的量无关，A不符合题意；
B．铜质环形搅拌棒导热性强，热量散失，导致误差，B不符合题意；
C．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度，导致部分溶质反应，使得测得反应放出热量减小，低于理论值，C符合题意；
D．中和热放热为负值；用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，氨水为弱碱，电离会吸收部分热量，使得焓变增加，氢氧化钡和硫酸生成硫酸钡沉淀，放出部分热量，焓变减小，故测得的中和热分别为和，则，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】中和热无论怎么改变反应物的量，其中和热焓变值不变，但是放出的热量不同。
要注意，强酸强碱中和放出的热量为57.3kJ，弱酸弱碱放出的热量小于57.3kJ，硫酸和氢氧化钡中和放出的热量大于57.3kJ，强酸强碱的浓溶液中和放出的热量大于57.3kJ，而如果用中和热表示，由于中和热是负值，因此强酸强碱中和热小于弱酸弱碱中和热，硫酸和氢氧化钡中和热、强酸强碱的浓溶液中和热均小于其余强酸强碱的中和热。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，由红磷转化为五氧化二磷是放热反应，故A不符合题意；
B．由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故B不符合题意；
C．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，能量越低物质越稳定，则红磷稳定，故C不符合题意；
D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，能量越低物质越稳定，则红磷稳定，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.红磷的总能量高于五氧化二磷；
B.红磷的总能量低于白磷；
C.能量越低物质越稳定；
D.能量越低物质越稳定。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．达到化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示时，速率之比等于计量数之比，故有3v正(N2)=v逆(H2)，故A不符合题意；
B．恒压时压强始终不变，不能判定平衡状态，故B不符合题意；
C．容器恒压，充入He气体，容器的体积增大，反应物生成物的浓度均减小，故正反应速率和逆反应速率均减小，故C符合题意；
D．反应为可逆反应，加入1molN2和3molH2，充分反应不能都转化为生成物，放出热量小于92.4kJ，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析；
B、反应前后气体分子数改变，则反应过程中压强改变；
C、恒压容器内充入He，容器体积增大，反应物和生成物的浓度减小；
D、合成氨的反应为可逆反应，1molN2和3molH2不能完全反应；
8．【答案】C
【解析】【解答】解：A、氯化铵与氢氧化钡反应吸热，不需要任何条件，故A错误；
B、强酸和强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量，是中和热，故B错误；
C、石墨生成金刚石吸热，石墨能量低比较稳定，故C正确；
D、燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量，H燃烧生成液态水，故D错误；
故选：C．
【分析】A、反应放热还是吸热与反应条件无关，决定于反应物和生成物的能量高低；
B、强酸和强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量，是中和热；
C、能量越低越稳定；
D、燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量，H生成液态水．
9．【答案】C
【解析】【解答】A．由题干图1反应历程图信息可知，CO2的键角为180°，而Ni-CO2的键角不是180°，故催化剂改变了CO2中O—C—O键的键角，A不符合题意；
B．由题干图2信息可知，150℃到350℃时，CH4的选择性基本为100%，说明该温度范围内基本没有发生副反应，B不符合题意；
C．由题干图2信息可知，升高温度，CO2的转化率增大，而CH4的选择性基本不变，说明该温度范围内基本无副反应发生，但题干未告知CO2转化率是不是平衡转化率，故无法判断CO2催化加氢制CH4是一个吸热反应还是吸热反应，C符合题意；
D．已知CO2加氢制备CH4的总的热化学反应为：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ，根据盖斯定律可知，通过下列热化学方程式① 、② ，可以盖斯定律计算CO2加氢制CH4的反应热为-()=-()=-164.9kJ/mol，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．依据反应历程图信息分析；
B．依据CH4的选择性基本为100%判断；
C．题干未告知CO2转化率是不是平衡转化率，故无法判断；
D．依据盖斯定律计算。
10．【答案】A
【解析】【解答】解：A、化学反应实质是旧键断裂和新键形成，反应过程中任何化学反应都伴随着能量的变化，故A正确；
B、气态水变化为液态水是物质的聚集状态变化，无新物质生成，所以该过程是物理变化，故B错误；
C、化学反应过程中主要是热量变化，同时也可以伴随光能变化，故C错误；
D、稀有气体为单原子分子，不含任何化学键，故D错误；
故选A．
【分析】A、化学反应实质是旧键断裂和新键形成，反应过程中一定伴随能量变化；
B、气态水变化为液态水是物质的聚集状态变化，无新物质生成；
C、化学反应过程中主要是热量变化，同时也可以伴随光能变化；
D、稀有气体为单原子分子，不含任何化学键．
11．【答案】C
【解析】【解答】乙醇的燃烧是放热反应，反应焓变为负值；相比反应①，反应②中乙醇为气体，液体气化需要吸收能量，故反应②放热更多，焓变；反应③中乙醇的化学计量数最大，放出的热量最多，相比反应②中气态乙醇的能量更高，放出的热量更多，焓变更小，故；反应④中乙醇不完全燃烧，放出的热量最少，焓变大于；因此；
故答案为：C。
【分析】热化学方程式能表示反应的热效应，反应的热效应与物质的状态、物质的量有关。
12．【答案】B
【解析】【解答】A. 化石燃料是不可再生能源，故A不符合题意；
B. 氢能、太阳能是清洁能源，故B符合题意；
C. 化石燃料使用后会产生粉尘污染和二氧化硫、氮氧化物等污染气体，会造成严重的大气污染，因此不是清洁能源，故C不符合题意；
D. 海洋能、地热能是可再生的能源，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】煤、石油、天然气均是化石燃料，均是不可再生能源，且做燃料时产生具有污染性的物质，而氢能、太阳能、海洋能、地热能等均是可再生能源，均为绿色能源
13．【答案】C
【解析】【解答】A．氢气的燃烧热为，氢气燃烧热的热化学方程式为
，故A不符合题意；
B．碳的燃烧热为，则反应，由于燃烧生成放热，则反应的，故B不符合题意：
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体和CO，故C符合题意；
D．由于反应的焓变未知，无法计算的焓变，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热；
B．由A项分析，由于燃烧生成放热判断；
C．碳在高温下与水反应生成和CO；
D．无法利用盖斯定律计算。
14．【答案】C
【解析】【解答】由①H2O（g）═H2O（l）△H1=Q1kJ/mol；②C2H5OH（g）═C2H5OH（l）△H2=Q2 kJ mol-1；③C2H5OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H3=Q3 kJ mol-1；结合盖斯定律可知，③-②+①×3得到C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l），其△H=（Q3-Q2+3Q1 ），若使23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为23g/(46g/mol)×（Q3-Q2+3Q1 ）=1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3；
故答案为：C。
【分析】根据题意，结合盖斯定律可得1mol酒精燃烧的放出的热量，根据公式n=m/M，可以求出23g酒精的物质的量为0.5mol，进而求出其燃烧放出的热量。
15．【答案】D
【解析】【解答】A. 为键、键的断裂过程，不仅仅只有键的断裂， A不符合题意；
B. 过程是原子和原子形成NH3的过程，形成化学键是放出能量，是能量降低的过程， B不符合题意；
C. 由图可知，是能量降低的过程，所以合成氨的反应是放热反应， C不符合题意；
D. 由于合成氨的反应是放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. ②→③存在的断裂；
B. 形成化学键释放能量，能量降低；
C.合成氨的反应是放热反应；
D.放热反应反应物断键吸收的能量小于形成新键释放的能量。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，a=-551，故A符合题意；
B．由方程式可知，反应III是化学能减少的放热反应，故B不符合题意；
C．由方程式可知，反应I是化学能增加的吸热反应，故C不符合题意；
D．由分析可知，反应II是化学能减少的放热反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律计算；放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。
17．【答案】（1）N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol
（2）408.815
（3）产物无污染
（4）负；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O
【解析】【解答】解：（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2═N2+4H2O，0.4mol液态肼放出256.652KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为 =641.63kJ，
所以反应的热化学方程式为：N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol，
故答案为：N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；（2）①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；②H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44kJ/mol；
依据盖斯定律①+②×4得到：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）；△H=﹣817.63kJ/mol；
热化学方程式中32g全部反应放热817.63kJ，16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量为：817.63kJ× =408.815kJ，
故答案为：408.815；（3）还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，清洁无污染，
故答案为：产物无污染；（4）CH3OH和O2在电池中，肯定是O2氧化CH3OH，CH3OH是负极反应物，O2是正极反应物．CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱（OH﹣），CO2要转化CO32﹣．
①甲醇是负极，电极反应式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，故答案为：负；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
②CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱（OH﹣），则CO2要转化CO32﹣，电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O．
【分析】（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，根据0.4mol液态肼放出的热量，计算1mol液态肼放出的热量，进而写出热化学方程式；（2）根据盖斯定律合并写出生成液态水时的热化学方程式进行计算；（3）依据反应N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）的产物是氮气和水分析该反应的优点；（4）甲醇燃料电池放电时，C元素的化合价升高，所以甲醇所在电极为原电池的负极，O元素的化合价降低，所以通入氧气的极为原电池的正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，以此来解答．
18．【答案】（1）-26.8
（2）C2H4；生成C2H4的活化能更小
（3）0.16；升高温度，反应ⅱ的平衡逆向移动程度更大，CH3OH(g)的浓度增大，导致更多的CH3OH(g)参与反应ⅰ，C2H4的平衡产率提高
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律根据盖斯定律可知：ⅱ×2-ⅰ×3可得： 的反应热ΔH=2ΔH2-3ΔH1=2×(-30.98kJ/mol)-3×(-11.72kJ/mol)=-26.8 kJ/mol；
(2)根据反应i可知1molCH3OH(g)转化为C2H4(g)和H2O(g)放出 =5.96 kJ能量；根据反应ii可知1molCH3OH(g)转化为C3H6(g)和H2O(g)放出 =10.33kJ能量，所以M代表C2H4(g)，N代表C3H6(g)；据图可知生成C2H4 的活化能更小，该反应更容易进行，所以该催化剂下，生成C2H4的选择性更高；
(3)①5min内Δc(H2O)=0.8mol/L，则v(H2O)= =0.16mol L-1 min-1；
②反应ⅰ、ⅱ均为放热反应，升高温度两个反应均向逆向移动，反应ⅱ的平衡逆向移动更明显，CH3OH(g)的浓度增大，更多的CH3OH(g)参与反应ⅰ，C2H4的平衡产率提高。
【分析】（1）根据盖斯定律计算出焓变即可
（2）根据乙烯和丙烯转化时的能量变化，即可判断M为乙烯，N为丙烯，通过比较活化能的高低即可判断出选择性高低的问题
（3）① 根据水的浓度变化量即可计算出速率②放出热量越多温度对其影响越大，因此温度升高ii逆向移动导致甲醇和那辆高促进反应i的进行
19．【答案】（1）吸热过程；放热过程
（2）E2＞E3＞E1
【解析】【解答】解：（1）步骤l中化学键断裂形成原子，应是吸热过程，步骤2是原子之间形成化学键生成新物质，放出热量；故答案为：吸热过程，放热过程；（2）步骤1为吸热过程，故E2＞E1，步骤2是放热过程，故E2＞E3，由于炭和水蒸汽发生反应生成CO、H2为吸热反应，故E3＞E1，故E2＞E3＞E1；故答案为：E2＞E3＞E1；
【分析】根据放热过程生成物的总能量小于反应物总能量，吸热过程生成物的总能量高于反应物总能量，结合炭和水蒸汽发生反应生成CO、H2为放热反应判断；
根据反应热等于生成物的总能量﹣反应物的总能量，然后根据物质的量与反应热的关系计算；吸热反应中化学键断裂形成原子需要吸收能量大于原子之间形成化学键放出能量．
20．【答案】（1）
（2）ad；0.05；b
（3）；>；<；
【解析】【解答】（1）根据该斯定律可得：反应Ⅱ+反应Ⅲ可得 ， 故答案为： 。
（2）①a．相同时间内每消耗 的同时消耗 ，说明正、逆反应速率相等，可以判断该反应已达到平衡状态；
b．起始充入 ，反应过程按照系数比反应，任意时刻 恒成立，并不能说明任何问题；
c．体积不变，气体质量也不变，所以混合气体的密度不会发生变化，故不能判断平衡；
d．氢气的分压不再发生变化时，说明氢气浓度不变，能证明该反应已达到平衡状态；
故答案为：ad。
②根据反应数据可知：
， 则有 ，得 ，所以 内该反应的反应速率 ， 故答案为：0.05。
③a．合成氨为放热反应，升高温度压强增大，但平衡逆向移动，压强会继续增大，a项不正确；
b．缩小容器体积压强增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原理平衡压强仍比原平衡压强大，b项正确；
c．体积不变，充入了一定量 压强增大，但平衡逆向移动，压强会继续增大，曲线走势不对，c项不正确；
d．体积不变，充入了一定量 压强增大，但平衡不移动，后续压强不变，d项不正确；
故答案为：b。
（3）①由反应Ⅲ和反应ⅱ可知第ⅰ步反应的化学方程式为 ，故答案为： 。
②总反应与两个分反应均为放热反应，所以任何一步分反应放出的热量均小于总反应放出的热量，所以 ；若第ⅰ步反应为快反应，则第一步反应的活化能低，所以活化能 ， 故答案为：>；<。
③平衡时 ，即 ，所以 ， 故答案为： 。
【分析】（1）由盖斯定律可知，利用反应Ⅱ＋反应Ⅲ计算即可；
（2）①判断化学平衡状态的直接标志：Ⅰ、v正＝v逆（同物质）Ⅱ、各组分浓度以及其他变化量不再改变等；
② 利用三段式和反应速率的公式计算；
③由图可知，6min时压强突然增大，然后逐渐减小，根据反应速率的影响因素（温度、压强、浓度、催化剂等）判断；
（3）①由反应Ⅲ和反应ⅱ判断第ⅰ步反应的化学方程式；
②总反应与两个分反应均为放热反应，所以任何一步分反应放出的热量均小于总反应放出的热量；活化能越低，反应速率越快；
③根据平衡时V正＝V逆计算。
21．【答案】（1）酸雨、光化学烟雾等任意一种
（2）298.4；2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)；2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-373.6 kJ/mol；6.0×10-7；b
（3）C；正反应是气体体积增大的放热反应，在温度不变时，KSR1增大，导致体系的压强增大，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，从而使NO还原效率降低
【解析】【解答】(1)NOx可能引发的环境问题是酸雨、光化学烟雾等；
(2)①根据图示可知该历程中的最大垒能为(298.4.2-0)kJ/mol=298.4 kJ/mol；该步骤的化学方程式是2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g) ；
根据图示可知在总反应中，CO与NO反应产生N2、CO2，每有2 mol CO、2 mol NO反应产生1 mol N2和2 mol CO2气体时，放出热量是373.6 kJ，则该反应的热化学方程式为：2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-373.6 kJ/mol，
②根据图示可知：在0~50 s内，NO的浓度变化了(1.5-0.6)g/m3=0.9 g/m3= ，所以用NO浓度变化表示的反应速率v(NO)= ；
CO2是生成物，开始时浓度小，后来反应产生，则其浓度会增大，根据图示可知图中表示CO2的体积分数随时间变化的曲线是b；
(3)①根据图示可知：在温度为T=1673 K，KSR1=0.85时NO的还原效率最大，故该反应最佳条件是T=1673 K，KSR1=0.85，故答案为：C；
②“氧化气氛”下，当KSR1=1.2时，NO的还原效率低于“基准”是由于反应6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH＜0的正反应是气体体积增大的放热反应，在高温下，当KSR1由1.0变为1.2时，体系的压强增大，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使的NO还原效率降低。
【分析】
(1)氮的氧化物会产生危害；
(2)①根据图示分析判断；
②根据计算；
(3)①根据图示选择还原效率最大的条件；
②依据外界因素对化学平衡的影响分析。