1.1 化学反应的热效应 课时练习（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 课时练习
一、单选题
1．下列关于反应热大小比较正确的是（　　）
A．，；
B．，；
C．，；
D．，；
2．化学反应中通常伴随着能量的变化，下列说法中错误的是（　　）
A．煤燃烧时将部分化学能转化为热能
B．光合作用时将光能转化为电能
C．火药爆炸时将部分化学能转化为动能
D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
3．发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列装置工作时，涉及的能量转化主要是化学能与电能之间的转化的是（　　）
A．新型太阳能路灯 B．“长征五号”遥四运火箭发射 C．铅酸蓄电池 D．煤气灶载
A．A B．B C．C D．D
4．已知断开1 mol H-H吸收的能量为436 kJ，形成1 mol H—N放出的能量为391 kJ，根据化学方程式N2＋3H22NH3，反应完1 mol N2放出的能量为92.4 kJ，则断开1 mol N≡N需吸收的能量是（　　）
A．431 kJ B．945.6 kJ C．649 kJ D．869 kJ
5．2021年10月16日0时23分，我国长征二号F火箭将神舟十三号载人飞船送入太空。火箭发射时用肼(N2H4，液态)作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量，下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1molCO和1mol并吸收131.3kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．化学能与热能、电能等能相互转化．则化学能与其他能量相互转化说法正确的是（　　）
A．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
C．图I所示的装置能将化学能转变为电能
D．图Ⅱ所示的反应为吸热反应
8．常温常压下，充分燃烧一定量的乙醇放出的热量为QkJ，用400mL5mol·L-1KOH溶液吸收生成的CO2，恰好完全转变成正盐，则充分燃烧1mol所放出的热量为（　　）
A．QkJ B．2QkJ C．3QkJ D．4QkJ
9．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是（　　）
A．S(s) + O2 (g) ＝SO2(g)； △H1S(g) + O2 (g) ＝SO2(g)；△H2
B．2H2(g) + O2(g)＝ 2H2O(g)；△H12H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(l)；△H2
C．CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)；△H12CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；△H2
D．H2(g) +Cl2(g)＝2HCl(g)；△H11/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) ＝ HCl(g)；△H2
10．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图，下列说法不正确的是（　　）
A．反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B．该历程中正反应的最大活化能是
C．产物P1、P2中，P1的稳定性更强
D．使用催化剂不能提高产物P2的平衡产率
11．下列说法正确的是（　　）
A．6g碳和12gO2反应放出6akJ热量，则碳的热值为akJ g-1
B．在稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）═H2O（1）△H=-57.3kJ mol-1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
C．由石墨比金刚石稳定可知：C（金刚石，s）=C（石墨，s）△H＜0
D．已知：298K时，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.0kJ mol-1,在相同温度下，向密闭容器中通入0.5molN2和1.5molH2，充分反应放出46.0kJ的热量
12．以Pd纳米粒子为核、空心多孔碳球为壳的封装型催化剂将H2和O2直接合成 的机理如图(a)所示。电催化还原O2时的两种可能转化路径如图(b)所示(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法错误的是（　　）
A．直接合成法中，步骤②吸收能量，步骤④释放能量
B．电催化还原法制备H2O2的优点之一是避免了H2和O2共存的易爆环境
C．电催化还原时，2e-路径的步骤少，反应速率快
D．若催化剂表面对*OOH吸附过强，则易生成O*，导致 的产率降低
13．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) △H=+642 kJ mol-1
B．C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ
C．已知：H2(g)+ O2(g)═H2O(l) △H=-286 kJ mol-1，则：2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)的△H=+572 kJ mol-1
D．2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1(中和热)
14．中科院化学研究所最新报道了化合物1催化CO2的氢化机理。其中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如图所示。下列有关该过程的说法正确的是（　　）
A．过程中共经历三个过渡态TS11-2、I1-2、TS21-2
B．该过程的总反应速率主要由过程②决定
C．升高温度，有利于提高I1-2的平衡转化率
D．过程①的热化学方程式为I(s)+CO2(g)=I1-2(s) H=-2.08 kJ·mol-1
15．以NA代表阿伏加德罗常数，且已知C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1300 kJ/mol，则下列说法中正确的是（　　）
A．当有20NA个电子转移时，热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600 kJ/mol
B．当有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量
C．若生成NA个水蒸气分子的焓变为ΔH'，则ΔH'<ΔH
D．题给反应为吸热反应
16．某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1，反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法错误的是（　　）
A．总反应焓变ΔH<0
B．由状态②到状③发生的是氧化还原反应
C．状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成
D．该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2
二、综合题
17．
（1）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q
kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为　 　。
（2）已知下列热化学方程式
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH1= -25kJ·mol-1 ①
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2= -47kJ·mol-1
②
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)
ΔH3= +19kJ·mol-1 ③写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式　 　。
（3）向足量H2SO4溶液中加入100mL 0.4mol·L-1Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL
0.4mol·L-1盐酸时，放出的热量为2.2kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为　 　。
18．甲醇是最基本的有机化工原料之一。工业上可用二氧化碳和氢气反应来生产甲醇。
（1） 已知气态甲醇的燃烧热为a kJ/mol，2H2(g)+O2(g)=
2H2O(g) ΔH=-b kJ/mol；H2O(g)=H2O(l) ΔH= -c kJ/mol。 则CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=　 　。
（2）某温度下，在2 L密闭容器中，充入2.4 mol CO2和4.4 mol H2，发生合成甲醇的反应，测得甲醇的物质的量随时间的变化图像如下图中的曲线I，则前4分钟ν(CO2)=　 　；若在1 min时，改变某一反应条件，曲线I变为曲线II，则改变的条件为　 　；该温度下反应的化学平衡常数为　 　。
（3）在恒压的条件下，下列选项能说明CO2+3H2 CH3OH+H2O反应已达平衡状态的是______。
A．ν正(H2): ν逆(CH3OH)=3:1
B．混合气体的密度不再变化
C．混合气的平均摩尔质量不再变化
D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且比值保持不变
（4）在另一温度下发生合成甲醇的反应，关闭K，向A容器中充入1 mol CO2和4 mol H2，向B容器中充入1.2 mol CO2和4.8 mol H2，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L，反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L，维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为　 　L(不考虑温度的变化，P为可自由滑动活塞，不考虑活塞的摩擦力)。
（5）一定条件下甲醇可进一步氧化转化为甲酸。室温下，将a mol/L的甲酸与b mol/L的NaOH溶液等体积混合，体系中存在c(Na+)=c(HCOO-)，试用含a和b的代数式表示甲酸的电离常数为　 　
19．
（1）实验测得16g甲醇CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：　 　
（2）合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝akJ·mol－1，反应过程中有关键能数据如下：
化学键 H—H N—H N≡N
键能(kJ·mol－1) 436 391 945
试根据表中所列键能数据计算a为　 　。
（3）发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气．已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔΗ1=akJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔΗ2=bkJ/mol
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式：　 　。
20．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）．
（1）丙烷脱氢可得丙烯．
已知：C3H8（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）；△H1=+156.6kJ mol﹣1
CH3CH=CH2（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）；△H2=+32.4kJ mol﹣1
则相同条件下，反应C3H8（g）=CH3CH=CH2（g）+H2（g）的△H=　 　kJ mol﹣1
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐．电池总反应方程式　 　；放电时，CO32﹣移向电池的　 　 （填“正”或“负”）极．
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O．常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10﹣5 mol/L．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常数K1=　 　．（已知：10﹣5.60=2.5×10﹣6）
21．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)。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．两个反应均为放热反应，碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多，故ΔH1>ΔH2，A符合题意；
B．两个反应均为放热反应，液态硫转化为固态硫需要放热，故ΔH3<ΔH4，B不符合题意；
C．酸碱中和反应为方法反应，醋酸为弱酸，弱酸电离需要吸热，故ΔH5>ΔH6，C不符合题意；
D．碳酸钙受热分解为吸热反应，氧化钙与二氧化碳反应为放热反应，故ΔH7>ΔH8，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】此类题型要注意，放热反应时，放出热量越多则焓变越小，吸热反应，吸收热量越多，则焓变越大。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．煤是重要的能源，燃烧时放出大量的热能、光能等，A项不符合题意；
B．光合作用时，是将光能转化为化学能，而不是转化为电能，B项符合题意；
C．火药爆炸时，部分化学能转化为动能，C项不符合题意；
D．镁条燃烧时放出大量的热，发出耀眼的白光，故镁条的部分化学能转化成了光能，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.煤燃烧时部分化学能转化为热能，还有部分转化为光能；
B.绿色植物的光合作用，消耗光能，得到化学能，将光能转化为化学能；
C.炸药爆炸过程中，化学能转化为热能、动能、光能等；
D.镁条燃烧时发光、放热，部分化学能转化为光能。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．太阳能路灯涉及的能量转化为太阳能转化为电能，A项不符合题意；
B．火箭发射涉及的能量转化主要为化学能转化为热能，B项不符合题意；
C．铅酸蓄电池是一种二次电池，使用电池时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，C项符合题意；
D．煤气灶使用时，涉及的能量转化主要为化学能转化为热能，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．太阳能转化为电能；
B．化学能转化为热能；
C．二次电池使用电池时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能；
D．化学能转化为热能。
4．【答案】B
【解析】【解答】根据题意，H-H键能为436kJ/mol，H-N键能为391kJ/mol，设N≡N的键能为x，对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol，反应热△H =反应物的总键能-生成物的总键能，故x+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得：x=945.6 kJ/mol，则断开1mol N≡N键需吸收的能量是945.6kJ，
故答案为：B。
【分析】根据ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能计算。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．方程式未配平，且未注明物质的存在状态，放热反应的反应热△H＜0，A不符合题意；
B．发生反应的反应物越多，反应放出的热量也越多，反应热要与反应物质的物质的量相对应，B不符合题意；
C．反应是放热反应，△H＜0，且反应产生的是水蒸气，不是液体水，物质的状态不同，反应过程的能量变化不同，C不符合题意；
D．肼与NO2反应产生N2和水蒸气，反应方程式为：2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)，物质燃烧放出热量的多少不仅与物质的存在状态有关，也与反应的物质的多少有关。已知：每有1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量，则2 mol肼发生上述反应放出热量是Q=567.2 kJ×2=1134.4 kJ，故其燃烧反应的热化学方程式为：2N2H4(l)+2NO2=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1134.4 kJ/mol，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】热化学方程式的注意事项：
1.方程式中不用写反应条件，产物中沉淀气体不用箭头标注。
2.各物质化学式右侧用圆括弧标明物质的状态，可以用g、l、s、aq分别代表气态、液态、固态、溶液等。
3.在方程式后写出△H，其单位一般为kJ·mol-1。△H的值与参加反应的量有关
6．【答案】A
【解析】【解答】根据题干信息，该反应的热化学方程式为 ；
故答案为：A。
【分析】热化学方程式书写的常见注意事项：
1.必须注明物质的聚集状态，一般用s、l、g、aq分别是表示固态、液态、气态、溶液。
2.化学计量数可以是整数，也可以是分数。
3.化学计量数必须与ΔH相对应。若化学计量数加倍，则ΔH也加倍；若反应逆向进行，则ΔH的数值相等，符号相反。
4.不必注明反应条件，不必标注气体、沉淀物质的符号。
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A．中和反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，故A错误；
B．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故B正确；
C．原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，该装置不能构成闭合回路，不能形成原电池，故C错误；
D．根据图象Ⅱ知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应是放热反应，故D错误；
故选B．
【分析】A．中和反应为放热反应；
B．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量；
C．该装置不能构成闭合回路；
D．由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量．
8．【答案】B
【解析】【解答】根据关系式C2H5OH~2CO2~4KOH，则该反应中燃烧的乙醇的物质的量为：n(C2H5OH)=n(C2H5OH)=×400mL×10-3×5mol·L-1=0.5mol，则充分燃烧1mol所放出的热量为2QkJ，
故答案为：B。
【分析】根据C2H5OH~2CO2~4KOH计算。
9．【答案】D
【解析】【解答】A、S(s)完全燃烧比S(g)完全燃烧放出的热量少，所以△H1>△H2，A不符合题意；
B、氢气完全燃烧生液态水需要吸收热量才能转化为水蒸气，所以等量的氢气完全燃烧生成水蒸气放出的热量多，△H1>△H2，B不符合题意；
C、CO的量越多，完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量越多，所以△H1>△H2，B不符合题意；
D、氢气的量越多，生成HCl（g）放出的热量越多，所以△H2>△H1，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A、物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，固态硫放的热量少；
B、物质的燃烧反应是放热的，焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，生成气态水放热少；
C、碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反映的焓变是负值；
D、化学反应方程式的系数加倍，焓变数值加倍，该化合反应是放热的，所以焓变值是负值。
10．【答案】C
【解析】【解答】A、该反应为放热反应，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故A正确；
B、该历程中正反应的最大活化能为 ，故B正确；
C、P2的能量低于P1，则P2更稳定，故C错误；
D、催化剂能加快反应速率，但不影响平衡状态，因此使用催化剂不能提高产物P2的平衡产率，故D正确；
故答案为：C。
【分析】A、该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
B、中间产物Z生成过渡态Ⅳ的过程中活化能最大；
C、物质的能量越低越稳定；
D、催化剂不影响平衡移动。
11．【答案】C
【解析】【解答】A.6g碳和12gO2反应过程中，6g碳过量，没有完全反应，因此碳的热值小于akJ/g，A不符合题意；
B.浓硫酸稀释过程中放出热量，因此含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液反应，放出的热量大于57.3kJ，B不符合题意；
C.由于稳定性金刚石小于石墨，因此金刚石所具有的能量高于石墨所具有的能量，因此金刚石转化为石墨为放热反应，C符合题意；
D.N2和H2的反应为可逆反应，因此0.5molN2和1.5molH2不能完全反应， 则其反应过程中放出的热量小于46.0kJ，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.6g碳未完全反应；
B.浓硫酸稀释过程中放出热量；
C.金刚石比石墨更不稳定；
D.N2和H2的反应为可逆反应；
12．【答案】C
【解析】【解答】A． 由题中图示可知，步骤②是O2*+H2*→O2*+2H*，断开H-H键，需要吸收能量，步骤④是OOH*+H*→H2O2*，形成H-O键，需要释放能量，故A不符合题意；
B． 电催化还原法中H2和O2分开在两极参加反应，则电催化还原法制备H2O2的优点之一是避免了H2和O2共存的易爆环境，故B不符合题意；
C． 反应速率的快慢与活化能有关，从图示中看不出反应的活化能，无法判断，故C符合题意；
D． 结合图示可知，若催化剂表面对*OOH吸附过强，则易生成O*，导致 的产率降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.断键吸收能量，成键释放能量；
B.H2和O2混合可能会发生爆炸；
C.反应速率与活化能有关；
D.若过程中生成O*，则会降低OOH*和H2O2*，导致H2O2产率减少。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．放热反应的焓变△H＜0，要用负号“-”表示，A不符合题意；
B．反应热单位应该是kJ/mol，B不符合题意；
C．反应物的物质的量增大，反应放出或吸收的热量也要相应的增大，若反应物与生成物颠倒，则反应热数值不变，符号相反，C符合题意；
D．中和热是在稀溶液中强酸、强碱发生中和反应产生1 mol H2O时放出的热量，上述反应产生2 mol H2O，因此不能表示中和热，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查热化学方程式的书写。书写时要注意标注反应物与生成物的聚集状态； ΔH 与方程式计量数有关，注意方程式中化学计量数以mol为单位时与ΔH 对应不要弄错；注意 ΔH 要标注正负。
14．【答案】B
【解析】【解答】A.由反应过程可知，I1-2为中间产物，TS11-2、TS21-2为过渡态，A不符合题意；
B.由反应能量图可知，反应①的活化能较小，反应②的活化能较大，因此反应速率①>②，总反应的反应速率由慢反应决定，因此总反应的反应速率由过程②决定，B符合题意；
C.过程②中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，I1-2的转化率降低，C不符合题意；
D.过程①为吸热反应，反应热ΔH=+2.08kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为I(s)＋CO2(g) I1－2(s) ΔH=+2.08kJ/mol，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、I1-2为中间产物；
B、反应速率由慢反应决定；
C、升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
D、过程①反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应；
15．【答案】A
【解析】【解答】A、当有20NA个电子转移时，转移电子物质的量为20NA，反应中氧元素化合价由0价降低为-2价，故参加反应的氧气的物质的量为 ，根据热化学方程式中 氧气参加反应放热 ，所以 氧气反应放热2600kJ，热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600 kJ/mol，故A符合题意；
B、1个 分子中含有4个碳氧共用电子对，有 个碳氧共用电子对，说明有 生成，根据热化学方程式中 二氧化碳参加反应放热 ，所以 二氧化碳反应放热650 kJ，故B不符合题意；
C、气态水的能量比液态水的能量高，故生成气态水放出的热量少，但是ΔH为负值，所以反应热ΔH'偏大，所以ΔH'>ΔH，故C不符合题意；
D、该反应为放热反应，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、化学方程式系数之比等于物质的量之比，根据N=n.NA算出氧气反应的物质的量，再计算反应热；
B、每个二氧化碳有 2个碳氧共用电子对，根据N=n.NA，计算反应热；
C、在相同情况下，气态水的能量比液态水的能量高，变为液态水时放出的能量更多；
D、 ΔH 小于0，为放热反应。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓变ΔH＜0，A说法不符合题意；
B．由状态②到状③，发生[CuII(OH)(NH3)3]++NO→[CuI(H2NNO)(NH3)2]++H2O，Cu的化合价降低，氨分子中的N原子化合价升高，是氧化还原反应，B说法不符合题意；
C．状态③到状态④的变化过程为[CuI(H2NNO)(NH3)2]+→[CuI(NH3)2]++N2+H2O，有O-H键的形成，C说法不符合题意；
D．根据图1，加入2NH3、2NO、 O2，生成2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2，D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.依据反应物总能量和生成物总能量的高低分析；
B.依据是否有化合价变化分析；
C.依据产物的变化分析；
D.依据反应物和生成物分析。
17．【答案】（1）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH= -2Q kJ/mol
（2）FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g) ΔH= -11kJ·mol-1
（3）Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s) ΔH= -18kJ·mol-1
【解析】【解答】（1）因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得100g CaCO3沉淀，CaCO3的物质的量是1mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为1mol，即生成1mol二氧化碳放出的热量为Q，而完全燃烧1mol无水乙醇时生成2mol二氧化碳，则放出的热量为Q×2=2Q，热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH= -2Q kJ/mol；（2）①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)；ΔH= -25kJ/mol，
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)；ΔH= -47kJ/mol，③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)；ΔH= +19kJ/mol，
依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到：6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g) ΔH= -66kJ/mol；得到热化学方程式为：CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g) ΔH= -11kJ/mol；（3）100mL 0.4mol·L-1 Ba(OH)2的物质的量为0.04mol，向H2SO4溶液中加入100mL 0.4mol·L-1 Ba(OH)2溶液反应涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s)，H+(aq)+OH (aq)=H2O(l)，100mL 0.4mol·L-1HCl的物质的量为0.04mol，反应涉及的离子方程式为H+(aq)+OH (aq)=H2O(l)，根据放出的热量为2.2kJ，可知H+(aq)+OH (aq)=H2O(l) ΔH= - = -55kJ mol-1，设Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s) ΔH= -Q kJ·mol-1，则0.04Q+0.08mol×55kJ·mol-1=5.12kJ，解之得Q=18，所以Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为Ba2+(aq)+SO42- (aq)=BaSO4(s) ΔH= -18 kJ·mol-1。
【分析】（1） 燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀 ，故二氧化碳为1mol
放出Q，则生成2mol放出热量为2Q
（2）根据盖斯定律可求
（3）根据盖斯定律可求
18．【答案】（1）（a-1.5b-3c ）kJ/mol
（2）0.1 mol·L-1·min-1；加入催化剂；0.2
（3）A；B；C
（4）0.65a
（5）b·10-7/(a-b)
【解析】【解答】(1) ①CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) + 2H2O(l) ΔH=-a kJ/mol；②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH=-bkJ/mol；③H2O(g)=H2O(l) ΔH= -ckJ/mol。根据盖斯定律可知：3/2×②+3×③-①可得：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= （a-1.5b-3c） kJ/mol；综上所述，本题正确答案是：（a-1.5b-3c ）kJ/mol。
(2)根据图像可知，前4分钟时间内，甲醇的浓度变化了0.4mol/L，ν(CH3OH)=0.4/4=0.1 mol·L-1·min-1 ,根据速率之比和系数成正比规律可知，ν(CO2)= ν(CH3OH)= 0.1 mol·L-1·min-1；若在1 min时，反应达平衡的时间缩短，速率加快，同时甲醇的浓度不变，平衡不动，因此曲线I变为曲线II，则改变的条件为加入催化剂；根据图像可知：CH3OH的物质的量变化了0.4×2=0.8 mol；反应达平衡时，c(CO2)=（2.4-0.8）/2=0.8 mol/L ，(CH3OH )=0.4mol/L ，c(H2)=（4.4-2.4）/2=1 mol/L ，c(H2O )=0.4mol/L；该温度下反应的化学平衡常数为K= c(CH3OH ) c(H2O )/ c(CO2) c3(H2)= 0.4×0.4/0.8×13=0.2；综上所述，本题答案是：0.1 mol·L-1·min-1 ；加入催化剂, 0.2。
(3)在恒压的条件下，下列选项能说明CO2+3H2 CH3OH+H2O反应已达平衡状态的是A、ν正(H2): ν逆(CH3OH)=3:1，既标明了正逆反应速率方向，同时又满足速率之比和系数成正比，能够说明反应已达平衡状态，正确；
B、反应前后混合气体的质量不变，反应前后混合气体的体积发生变化，因此当混合气体的密度不再变化时，反应达到平衡状态，正确；
C、反应前后混合气体的质量不变，反应前后混合气体的总量发生变化，因此当混合气的平均摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态，正确；
D、反应中H2O与CH3OH均为生成物，任何时候二者的量之比都为为1:1，不能判断反应达到平衡状态，错误；
故答案为：ABC。
(4)打开K时,AB组成一个等温等压容器,相应的起始投入总物质的量与平衡的总体积成正比,设打开K重新达到平衡后总的体积为x,则x:(5+6)= 0.9a：6，x=1.65 a L；因为起始时容器A的体积为a L，所以重新达到平衡，容器B的体积为1.65a-a=0.65a L；综上所述，本题答案是：0.65a。
(5)根据电荷守恒可知：c(Na+)+ c(H+)=c(HCOO-)+ c(OH-)，因为c(Na+)=c(HCOO-)，所以溶液呈中性，c(H+)= c(OH-)=10-7mol/L；c(Na+)= c(HCOO-)= b/2mol/L,溶液中剩余的甲酸分子浓度为(a/2-b/2)mol/L，所以甲酸的电离常数=c(H+)×c(HCOO-)/c(HCOOH)= 10-7×b/2/(a/2- b/2)= b·10-7/(a-b) ；综上所述，本题答案是：b·10-7/(a-b)。
【分析】（1）根据盖斯定律进行计算焓变；
（2）根据图中的数据计算二氧化碳的反应速率；改变条件只是加快了反应速率，而平衡不移动；根据平衡常数的定义计算；
（3）根据平衡状态的特点判断是否达到平衡状态；
（4）根据体积之比等于物质的量之比，结合平衡后的体积变化进行计算即可；
（5）根据电荷守恒判断溶液为中性溶液，结合甲酸的电力平衡常数的定义式进行计算即可。
19．【答案】（1）CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ/mol
（2）-93
（3）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=(2b-a)kJ/mol
【解析】【解答】(1)16g甲醇的物质的量为0.5mol，所以1mol甲醇在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出726.5kJ热量，热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH =-726.5kJ/mol；(2)ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能，所以有a= 945kJ mol-1+436kJ·mol-1×3-391kJ·mol-1×6=-93kJ·mol-1；(3)肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O，根据盖斯定律反应②×2-①可得该反应的ΔH=(2b-a)kJ/mol，所以热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O ΔH=(2b-a)kJ/mol。
【分析】（1）燃烧热是指燃烧1mol可燃物完全反应生成稳定氧化物时放出的热量，据此书写热化学方程式；
（2）ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能，据此计算；
（3）根据盖斯定律书写热化学方程式并计算反应的热效应。
20．【答案】（1）124.2
（2）C3H8+5O2═3CO2+4H2O；负
（3）4.2×10﹣7 mol L﹣1
【解析】【解答】解：（1）已知：①C3H8（g）═CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ mol﹣1
②CH3CH=CH2（g）═CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=32.4kJ mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②得C3H8（g）═CH3CH=CH2（g）+H2（g），所以△H=△H1﹣△H2=156.6kJ mol﹣1﹣32.4kJ mol﹣1=124.2kJ mol﹣1；
故答案为：124.2；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O2，氧元素的化合价降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，则电池的总反应为C3H8+5O2═3CO2+4H2O，原电池中阴离子向负极移动，即CO32﹣移向电池的负极，故答案为：C3H8+5O2═3CO2+4H2O；负；（3）忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，pH=5.60，c（H+）=10﹣5.60=2.5×10﹣6mol L﹣1，
由H2CO3 HCO3﹣+H+，
平衡时c（H+）=c（HCO3﹣）=2.5×10﹣6mol L﹣1，
c（H2CO3）=（1.5×10﹣5﹣2.5×10﹣6）mol L﹣1，
则Ka= =4.2×10﹣7 mol L﹣1，
故答案为：4.2×10﹣7 mol L﹣1．
【分析】（1）已知：①C3H8（g）═CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ mol﹣1
②CH3CH=CH2（g）═CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=32.4kJ mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②得目标热化学方程式；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O2，氧元素的化合价降低，以此来书写电池总反应方程式，原电池中阴离子向负极移动；（3）H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常数Ka= ，利用忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，由溶液的pH=5.60可知c（H+），然后代入计算．
21．【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；