1.2反应热的计算 课后练习 （含解析）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 | 1.2反应热的计算 课后练习 （含解析）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 | 426.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-08 22:03:43 | ||
图片预览
文档简介
1.2反应热的计算 课后练习
一、单选题
1．下列说法不正确的是（ ）
A．化学反应中一定伴随能量变化
B．S在纯氧中燃烧是将全部化学能转化为热能
C．物质所含化学键键能越大，其越稳定
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
2．下列有关能量变化的说法错误的是（ ）
A．反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH相同
B．C(s，金刚石)=C(s，石墨) ΔH＜0，说明石墨比金刚石稳定
C．大理石分解为吸热反应，双氧水分解也为吸热反应
D．反应物的键能总和小于生成物的键能总和，该反应是放热反应
3．物质E在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是（ ）
A．E→J，ΔH=-ΔH6
B．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1
C．G→J，|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|
D．|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|
4．知反应：，反应产物中的S实为，它是一个八元环状分子(即)，中可看成含2个键。部分共价键键能的数据如下：：；：；：；：。则a为（ ）
A． B． C． D．
5．肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0 kJ·mol－1
下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
B．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋N2O4(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 059.3 kJ·mol－1
6．已知：氧化锂（Li2O）晶体形成过程中的能量变化如图所示
下列说法正确的是（ ）
A．△H1< 0，△H2>0
B．-△H5 +△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =0
C．△H3<0，△H4 < 0
D．△H1+ △H2+△H3 +△H4 =△H5+△H6
7．已知反应：HCl（g）＝ H2（g）+ Cl2（g）△H＝+92.3kJ mol﹣1，则反应H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的△H为（）
A．﹣184.6kJ mol﹣1 B．﹣92.3kJ mol﹣1
C．﹣369.2kJ mol﹣1 D．+92.3kJ mol﹣1
8．充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为xQkJ，完全吸收它生成的CO2生成正盐，需5mol·L－1的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为（ ）
A．16xQkJ·mol－1 B．8xQkJ·mol－1
C．4xQkJ·mol－1 D．2xQkJ·mol－1
9．CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下：
①CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g) △H1=akJ/mol；
②H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) △H2=b kJ/mol；
③C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g) △H3=ckJ/mol。
下列说法正确的是（ ）
A．△H1>0
B．2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) △H=-2bkJ/mol
C．CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%
D．2CO(g)+4H2(g)═H2O(g)+C2H5OH(l)△H=(2a+4b-c) kJ/mol
10．已知，在25℃、101 kPa时： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
下列判断错误的是（ ）
A．6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ
B．反应②可以自发进行
C．H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ/mol
D．制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol
11．合成二甲醚的三步反应如下：
2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ΔH1
2CH3OH (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH2
CO(g) + H2O (g) CO2(g) + H2(g) ΔH3
则 3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g) 的ΔH是（ ）
A．ΔH＝2ΔH1+ΔH2+ΔH3 B．ΔH＝ΔH1+ΔH2+ΔH3
C．ΔH＝ΔH1+2ΔH2+2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1+ΔH2—ΔH3
12．科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如下图所示），与白磷分子相似。已知断裂1 mol N-N键吸收193 kJ热量 ，形成1 mol N≡N叁键放出941 kJ热量，则（ ）
A．N4分子中含有4个N-N键
B．N4是一种新型的化合物
C．N4和N2互为同位素
D．1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ 能量
13．碘与氢气反应的热化学方程式是
①②下列说法正确的是（ ）
A．①的产物比②的产物稳定
B．I2(s)→I2(g) -17.00kJ
C．②的反应物总能量比①的反应物总能量高
D．1mol I2(g)和1 mol H2(g)完全反应生成2molHI(g)时，放热9.48 kJ
14．利用CH4和CO2重整技术可获得合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式：
反应I：
反应II：
反应III：
不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．ΔH3 = +206 kJ·mol-1
B．700℃时，M点的大于N点的是反应II导致的
C．使用合适的催化剂可以提高合成气的产率
D．当=2.5时，温度高于900℃后减小是由与反应III平衡逆向移动
15．下列六个说法中，正确的有（ ）
①已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定
③X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(g) ΔH>0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
④已知：
共价键 C—C C=C C—H H—H
键能/(kJ·mol－1) 348 610 413 436
根据上表数据可以计算出C6H6(g)＋3H2(g)→C6H12(g)的焓变
⑤根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1 mol CO2固体时，放出的热量相等
⑥25 ℃、101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
16．一氧化碳和甲烷的摩尔燃烧焓如下表所示：
物质 化学式
一氧化碳 CO -283.0
甲烷 CH4 -890.3
则反应的为（ ）
A． B．
C． D．
17．在载人航天器中，可以利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O等，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知：
①
②
③
则x等于（ ）
A．+252.9 B．-252.9 C．+1461.9 D．-318.7
18．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝+130kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436 kJ·mol－1、a kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．496 B．118 C．350 D．130
19．NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol (NH4)2SO4的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于
A．＋45.2 kJ·mol－1 B．－45.2 kJ·mol－1
C．＋69.4 kJ·mol－1 D．－69.4 kJ·mol－1
20．下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A．HCl和NaOH反应的中和热△//＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△＝2×(－57.3)kJ/mol
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反应的△H＝＋2×283.0kJ/mol
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
二、综合题
21．NOx、CO、SO2等大气污染气体的处理和利用是世界各国研究的热点问题。
（1）已知：
I.
II. 2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g） ΔH1
2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） ΔH2 =－196.6 kJ·mol-1
① ΔH1 = kJ·mol-1。
② 写出NO2气体与SO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式 。
（2）煤炭燃烧过程中释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。燃烧过程中加入石灰石可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放，该反应的化学方程式是 。
（3）煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。发生的两个相关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CaSO4（s）＋CO（g） CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g） ΔH1＝+218.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CaSO4（s）＋4CO（g） CaS（s）＋4CO2（g） ΔH2＝-175.6 kJ·mol-1
资料：①反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生 ②反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率
请回答下列问题：
① 下列反应过程能量变化示意图正确的是 。
② 图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 （填字母）。
A．向该反应体系中投入石灰石
B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.提高CO的初始体积百分数
D.提高反应体系的温度
③ 图2表示恒温恒容条件下反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。请从化学反应原理的角度解释c（SO2）先增加后降低的原因 。
22．二甲醚(CH3OCH3)是一种新兴化工原料，具有甲基化反应性能。
（1）Ⅰ.二甲醚的生产：
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚，化学方程式如下：
反应i 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
已知：甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为－761.5kJ·mol－1、－1455.2kJ·mol－1，且H2O(g)=H2O(1) △H=－44.0kJ·mol－1。
反应i的△H1= kJ·mol－1。
（2）反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示，生产时，选择的最佳催化剂是 。
（3）选定催化剂后，测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为：
反应ii 2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H2=－29.1kJ·mol－1
①工业上生产二甲醚的温度通常在270－300℃，高于330℃之后，甲醇转化率下降，根据化学平衡移动原理分析原因是 ；根据化学反应速率变化分析原因是 。
②某温度下，以CH3OH(g)为原料，平衡时各物质的分压数据如下表：
则反应i中，CH3OH(g)的平衡转化率α= ，反应i的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算；结果保留两位有效数字)
（4）Ⅱ.二甲醚的应用：
图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图：
①该电池的负极反应式为： ；
②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体，该套装置的能量利用率为 。(保留3位有效数字)
23．生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，其主要成分为，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
（1）下列说法正确的是____(填序号)。
A．该反应的热化学方程式为
B．甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C．为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
（2）若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为 。
（3）用催化还原，可消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
若将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则 。
24．已知：
①H2O(g)=H2(g)+O2(g)ΔH=+241.8kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol
请填写下列空白。
（1）上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
（2）表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
（3）10gH2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为 kJ。
（4）写出CO燃烧的热化学方程式： 。
（5）FeS2焙烧产生的可用于制硫酸。已知、时：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H1=-197kJ mol-1
H2O(g)H2O(l) H2=-44kJ mol-1
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l) H3=-545kJ mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
25．以铝土矿（主要成分为Al2O3）为原料，用真空氯化亚铝（AlCl）歧化法，无需进行分离提纯，直接制备金属Al。其反应过程主要由两步组成，如下图：
（1）已知：
Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH＝+1346 kJ·mol 1
3AlCl (g) AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH＝ 140 kJ·mol 1
①第一步反应的热化学方程式是 。
②第二步AlCl分解反应的化学平衡常数K随温度升高而 （填“增大”、“不
变”或“减小”）。
（2）第一步是可逆反应，选择在接近真空条件下进行，其原因是 。
（3）第二步反应制备的Al中含有少量C，可能的原因是 （不考虑未反应的C，写出1种即可）。
（4）如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图，控制AlCl3的凝华装置、Al的生成装置和AlCl的制备装置的温度分别为T1、T2、T3，其由高到低的顺序是 。
（5）制备Al的整个过程中可循环利用的物质是 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，A不符合题意；
B.S在氧气中燃烧的过程中，化学能转化为热能和光能，B符合题意；
C.物质所话的化学键键能越大，则断裂该化学键所需的能量越大，因此其稳定性越强，C不符合题意；
D.化学反应的反应热ΔH只与反应体系中各物质的始态和终态有关，与反应途径无关，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、任何化学反应过程中都伴随着能量的变化；
B、燃烧过程中化学能转化为热能和光能；
C、物质中所含化学键键能越大， 其稳定性越强；
D、化学反应的反应热只与物质的状态有关，与反应途径无关；
2．【答案】C
【解析】【解答】A．反应热是指旧键断裂、新键生成过程中产生的能量差，与条件无关，故A不符合题意；
B．根据能量最低原理，反应， 说明金刚石能量高于石墨，故石墨比金刚石稳定，故B不符合题意；
C．大多数分解属于吸热反应，但是双氧水分解属于放热反应，故C符合题意；
D．放热反应是指反应物总能量大于生成物总量或者反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故D不符合题意；
故答案为：C；
【分析】A、焓变和条件、途径无关；
B、内能越小，物质越稳定；
C、双氧水分解属于放热反应；
D、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．由图示可知，J→E过程ΔH＝ΔH6，则E→J过程ΔH＝-ΔH6，A不符合题意；
B．由图示可知，从E开始，以E结束，整个过程的始态与终态都是E，则能量没有变化，即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6＝0，B符合题意；
C．J→G的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH6，则G→J的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH6)，|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|，C不符合题意；
D．E→H的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，H→E的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)= ΔH4+ΔH5+ΔH6，则|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据盖斯定律分析。
4．【答案】A
【解析】【解答】ΔH=(2×2×364+2×522)kJ/mol－(
×8×266+2×2×463) kJ/mol=－150kJ/mol，A符合题意；
答案为A。
【分析】反应热＝反应物的总键能 生成物的总键能。
5．【答案】B
【解析】【解答】肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气，已知：①N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g) ΔH＝＋8.7kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH=－534.0kJ·mol－1，将方程式②×2-①得N2H4跟N2O4反应的热化学方程式，2N2H4(g)＋N2O4(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=－1076.7kJ·mol－1或N2H4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-538.35kJ·mol－1，B选项符合题意；
故答案为：B。
【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。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．Li晶体转化为Li(g)是吸热过程，Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热，即△H1> 0、△H2>0，A不符合题意；
B．由盖斯定律可知，△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =△H5 ，即-△H5 +△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =0，B符合题意；
C． O2(g)到O(g)是键断裂过程吸热，O(g)→O2-(g)是得电子过程放热，即△H3>0、△H4 < 0，C不符合题意；
D．由盖斯定律可知，△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =△H5 ，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据物质转化过程中的热效应和盖斯定律进行分析。
7．【答案】A
【解析】【解答】HCl（g）＝ H2（g）+ Cl2（g）左右颠倒，再将系数扩大2，即可以得到所求的反应H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g），即该HCl（g）＝ H2（g）+ Cl2（g）反应乘以-2，则反应热也乘以相应的系数，△H=-2×92.3kJ mol﹣1=﹣184.6kJ mol﹣1，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】反应热是指当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后，若使生成物的温度回到反应物的起始温度，这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。也就是说，反应热通常是指：体系在等温、等压过程中发生化学的变化时所放出或吸收的热量。
8．【答案】A
【解析】【解答】n(KOH)=0.1L×5mol/L=0.5mol，则由CO2～2KOH可知，n(CO2)=0.25mol，则n(C4H10)= ×n(CO2)= ×0.25mol= mol，放出的热量为xQkJ，所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16xQkJ，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据消耗KOH的量计算反应生成的CO2的物质的量，从而得出反应热，再结合燃烧热的定义计算燃烧热。
9．【答案】D
【解析】【解答】反应①为CO的燃烧，一定是放热反应，所以焓变应该小于0，选项A不符合题意。
B.反应②中水的状态为气态，而选项B中方程式里水的状态为液态，显然无法计算选项B中方程式的焓变，选项B不符合题意。
C.CO2与H2合成C2H5OH反应为2CO(g) + 4H2(g) = H2O(g) + C2H5OH(1)，显然原子利用率小于100%，选项C不符合题意。
D.①×2－②×4－③得到：2CO(g) + 4H2(g) = H2O(g) + C2H5OH(1) ΔH=(2a+4b-c)kJ/mol，选项D符合题意。
【分析】A.一氧化碳的燃烧是放热反应，焓变小于0；
B.液态水分解吸收的热量大于气态水分解吸收的热量；
C.二氧化碳和氢气制取乙醇时，还有水生成；
D.根据盖斯定律进行计算。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.6 g碳的物质的量是0.5 mol，根据①可知1 molC完全燃烧时放出热量393.5 kJ，则0.5 mol的C完全燃烧放出热量是196.8 kJ，A不符合题意；
B．反应②的正反应是气体体积增大的放出热量，△H＜0，△S＞0，则体系的自由能△G=△H-T△S＜0，因此该反应可自发进行，B不符合题意；
C．H2O的稳定状态是液态，不是气态，物质由气态转化为液态时会放出热量，且物质燃烧放出热量越多，反应热就越小，所以H2的燃烧热ΔH＜-241.8 kJ/mol，C符合题意；
D．根据盖斯定律，将 ×(②-③)，整理可得：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=＋131.3 kJ/mol，即制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.完全燃烧产生二氧化碳，用①计算计算即可
B.根据△G=△H-T△S判断即可
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量
D.根据盖斯定律找出热化学方程式，再根据能量的变化计算即可
11．【答案】A
【解析】【解答】已知：①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ΔH1，②2CH3OH (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH2，③CO(g) + H2O (g) CO2(g) + H2(g) ΔH3，则根据盖斯定律可知①×2＋②＋③即得到反应3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g) 的ΔH＝2ΔH1+ΔH2+ΔH3，
故答案为：A。
【分析】据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减，来构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的数值进行加减。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，A不符合题意；
B．N4中只含有氮元素一种元素，属于单质，B不符合题意；
C．N4与N2是由同一元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，而不是同位素，C不符合题意；
D．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4（g）=2N2（g） △H，则△H=6×193 kJ/mol-2×941 kJ/mol= -724 kJ/mol，即1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ 能量，D符合题意；
故答案是选项D。
【分析】A．根据N4分子的结构确定其所含的化学键；
B．N4是只由一种元素组成的纯净物，为单质；
C．同位素是指质子数相同，中子数不同的一类原子；
D．根据化学键的键能确定反应的热效应；
13．【答案】D
【解析】【解答】A.反应①和反应②的产物都是HI，且都为气态，因此二者的稳定性相同，A不符合题意；
B.由反应②减去反应①可得，I2(s)→I2(g)－35.96kJ，B不符合题意；
C.由反应的热化学方程式可知，反应①为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应②为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，而两个反应的生成物相同，其具有的总能量相同，因此反应①中反应物的总能量高于反应②中反应物的总能量，C不符合题意；
D.由反应①的热化学方程式可知，1molI2(g)与1molH2(g)完全反应生成2molHI(g)时，放热9.48kJ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、同种物质，状态相同，则其稳定性相同；
B、根据反应①和反应②进行分析；
C、根据反应的热效应确定物质能量的相对大小；
D、根据反应①的热化学方程式分析；
14．【答案】D
【解析】【解答】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ等于反应Ⅰ-反应Ⅱ，即，故A不符合题意；
B.700℃时，M点，N点，此时越大，反应Ⅱ程度越大，生成的CO越多，所以越小，故B不符合题意；
C．使用合适的催化剂可以提高合成气的选择性，可以提高合成气的产率，故C不符合题意；
D．由已知可知反应Ⅰ和Ⅲ中CO和均为生成物，反应Ⅱ中为反应物，升高温度到900℃以后，以反应Ⅱ为主消耗，使得物质的量减小，减小，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据盖斯定律计算；
B.反应Ⅰ、Ⅲ中氢气和一氧化碳都是生成物，反应Ⅱ中氢气是反应物、一氧化碳是生成物；
C.催化剂能加快反应速率。
15．【答案】A
【解析】【解答】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧生成液态水，由热化学方程式可知，氢气的燃烧热＜-241.8kJ mol-1，①不符合题意；
②单质A转化为单质B是一个吸热过程，则B的能量比A的高，能量越高越不稳定，②不符合题意；
③一定条件下，反应热与平衡移动无关，与化学计量数与物质的状态有关，③不符合题意；
④反应热=反应物总键能-生成物总键能，由于苯环中不存在碳碳双键，不能计算反应热，④不符合题意；
⑤金刚石与石墨的结构不同，能量不相同，在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量不相等，⑤不符合题意；
⑥碳的燃烧热指：25℃，101kPa时，1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量，⑥符合题意。
故答案为：A
【分析】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的热量，各物质需要最后生成C-CO2，H-H2O（液态），N-N2；
②物质能量越低越稳定；
③反应热是指在完全转化时反应放出或者吸收的热量；
④苯环中不存在碳碳双键，是一种介于单键和双键的特殊的化学键；
⑤金刚石与石墨具有不同能量，但是两者生成相同的产物，所以放出能量不同；
⑥熟记燃烧热定义；
16．【答案】B
【解析】【解答】一氧化碳的摩尔燃烧焓为-283.0，则①CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g)△H = -283KJ/mol；甲烷的摩尔燃烧焓为-890.3，则②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ/mol；根据盖斯定律②×2－①×2得 =-890.3kJ/mol×2+283KJ/mol×2=，
故答案为：B。
【分析】分别写出一氧化碳和甲烷燃烧的热化学方程式，再根据盖斯定律计算。
17．【答案】B
【解析】【解答】由盖斯定律③-2×②，可得 ；
故答案为：B。
【分析】利用盖斯定律计算。
18．【答案】A
【解析】【解答】已知热化学方程式①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H=＋130kJ/mol，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g) △H=－220kJ/mol，则根据盖斯定律可知②－①×2即得到热化学方程式O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H＝－（220＋2×130）kJ/mol。由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值，则akJ/mol＋2×436 kJ/mol－2×2×462 kJ/mol＝－（220＋2×130）kJ/mol，解得a＝496，
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律以及反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值计算。
19．【答案】A
【解析】【解答】NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol (NH4)2SO4的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，则
2NH3·H2O(aq)+ H2SO4(aq)= (NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，即：2NH3·H2O(aq)+ 2H+ (aq)= 2NH4+(aq)+2H2O(l) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，整理可得：①NH3·H2O(aq)+ H+ (aq)= H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1，②H+ (aq)+OH-(aq)= H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，①-②可得NH3·H2O(aq)= NH4+(aq)+OH-(aq) ΔH＝+45.2kJ·mol－1，所以氨水在水溶液中电离的ΔH为+45.2 kJ·mol－1。
故答案为：A。
【分析】本题考查的是盖斯定律在热化学方程式计算中的应用，明确中和热是指强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，弱酸或弱碱电离吸热是解题的关键。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．中和热是指生成1mol水放出的热量，H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙和水，硫酸钙是微溶物，生成硫酸钙也要放热，A不符合题意；
B．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，有些放热反应也需要加热，例如：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，B不符合题意；
C．燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，则2CO2(g)=2CO(g)+O2 (g)反应的△H=+2×283.0kJ/mol，C符合题意；
D．燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，故1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.中和热指生成1mol水的热量，但其中硫酸钙需要放热；
B.有些放热反应也需要加热；
C.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；
D.生成的水必须是液态水。
21．【答案】（1）－113；NO2（g）＋SO2（g） SO3（g）＋NO（g） ΔH=－41.8 kJ·mol-1
（2）2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2
（3）C；A B C；因为 ＞ ，反应Ⅰ较快，先生成大量的SO2，所以SO2浓度先增大；随着反应时间的增长，因为反应Ⅱ的限度大（平衡向正向进行的程度大），消耗CO，使反应Ⅰ的CO浓度降低，反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2浓度减小
【解析】【解答】解：（1）①反应热=反应物断键吸收能量减去生成物成键放出能量，ΔH
1=2×630+498-2×935.5=－113 kJ·mol
-1 ；正确答案：－113。
②已知反应①2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH＝ 196.6 kJ·mol–1，②2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH＝ 113.0 kJ·mol–1，则根据盖斯定律可知（①－②）÷2即得到反应NO2(g)＋SO2(g)
SO3(g)＋NO(g)，所以该反应的反应热△H＝( 196.6 kJ/mol＋113.0 kJ/mol)÷2＝－41.8kJ/mol；正确答案：NO2（g）＋SO2（g） SO3（g）＋NO（g） ΔH=－41.8 kJ·mol-1 。
（2）碳酸钙与二氧化硫反应生成亚硫酸酸钙和二氧化碳，亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙，该反应的化学方程式是：2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2 ；正确答案：2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2 。
（3）①由热化学方程式可知，反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热。则反应Ⅰ中反应物的总能量低于生成物的总能量，反应Ⅱ中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此A、D项错误。又已知反应Ⅰ的速率（ ）大于反应Ⅱ的速率（ ），说明反应Ⅰ的活化能低于反应Ⅱ的活化能，则B错误，C正确；
故答案为：C。
②石灰石在高温下会分解生成二氧化碳和碳化钙，由于二氧化碳的生成，使反应I平衡左移，从而降低二氧化硫生成量，也可以理解为降低二氧化硫生成量，即升高硫化钙质量分数，由图分析可得，可采取的措施有在合适的温度区间内控制较低的反应温度以及提高一氧化碳百分数；A B C均正确；
故答案为：A B C。
③从图像可出c（SO2）先增加后降低，原因是：因为
＞
，反应Ⅰ较快，先生成大量的SO2，所以SO2浓度先增大；随着反应时间的增长，因为反应Ⅱ的限度大（平衡向正向进行的程度大），消耗CO，使反应Ⅰ的CO浓度降低，反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2浓度减小；正确答案：因为
＞
，反应Ⅰ较快，先生成大量的SO2，所以SO2浓度先增大；随着反应时间的增长，因为反应Ⅱ的限度大（平衡向正向进行的程度大），消耗CO，使反应Ⅰ的CO浓度降低，反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2浓度减小。
【分析】（1）①根据化学键与反应热的关系计算焓变；
②根据盖斯定律进行计算目标反应的焓变，然后书写热化学方程式；
（2）二氧化硫与碳酸钙在高温下反应生成硫酸钙和二氧化碳；
（3）①根据吸热反应和放热反应的能量变化关系图进行判断；
②降低该反应体系中SO2生成量，即是平衡向逆反应方向移动。
22．【答案】（1）-23.8
（2）GiSNL-108
（3）该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率下降；温度升高，催化剂失活，对二甲醚的选择性下降，转化率下降（回答“温度升高，催化剂失活，副反应增多”也得分）；75%；3.6
（4）CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；66.7%
【解析】【解答】(1)已知：①CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－761.5kJ·mol－1，
②CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=－1455.2kJ·mol－1，
③H2O(g)=H2O(1) △H=－44.0kJ·mol－1，
根据盖斯定律：① 2- ②-③得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) 的△H1=（－761.5kJ·mol－1） -（－1455.2kJ·mol－1）-（－44.0kJ·mol－1）= -23.8kJ·mol－1；
因此，本题正确答案为：-23.8；(2) 由图1可知，反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率以催化剂GiSNL-108为最佳；
因此，本题正确答案为：GiSNL-108；(3)①工业上生产二甲醚的反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率下降，所以高于330℃之后，甲醇转化率下降；从化学反应速率变化分析，温度升高，催化剂失活，对二甲醚的选择性下降，转化率下降；
②用平衡分压代替平衡浓度列出三行式：
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)
起始 0.736 0 0
转化 0.576 0.288 0.288
平衡 0.16 0.288 0.288
由方程式2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)可知转化为C2H4的CH3OH的量为0.016 2=0.032，
所以起始时CH3OH的总量为0.736+0.032=0.768，其他条件相同时，压强之比等于物质的量之比，
则反应i中，CH3OH(g)的平衡转化率α= 100%=75%，
由方程式2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)可知反应ii转化为H2O的量为0.016 2=0.032，
则平衡时H2O(g)平衡分压为：0.288MPa+0.032 MPa=0.32 MPa，
反应i的平衡常数Kp= = =3.6，
因此，本题正确答案为：该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率下降；温度升高，催化剂失活，对二甲醚的选择性下降，转化率下降；75%；3.6；(4)①原电池负极发生氧化反应，由图可知，溶液为酸性条件，二甲醚失电子生成二氧化碳，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
②电解硫酸钠溶液两极生成氢气和氧气，若两极收集到13.44L(标况)气体，生成气体的物质的量为 =0.6mol，生成的氢气和氧气的体积比为2：1，则阴极产生0.4molH2，阳极产生0.2molO2，电路中转移电子为0.2mol 4=0.8mol；
由燃料电池电极反应CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+可知，消耗4.6g二甲醚转移电子为 12=1.2mol，
所以能量利用率为 100%=66.7%。
因此，本题正确答案为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；66.7%。
【分析】（1）盖斯定律指的是在化学反应中反应热的大小与反应的途径无关，只与反应的始终态有关；
（2）根据反应的转化率可知最佳催化剂是GiSNL-108 ；
（3）①正反应是放热反应的可逆反应，在升高温度后，反应会向逆反应方向进行；
②平衡转化率指的是已经消耗的物质的量与原物质的量之比；平衡常数等于生成物的平衡分压幂之积与反应物平衡分压幂之积；
（4）在原电池中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，正极得到电子，化合价降低，发生还原反应，负极失去的电子等于正极得到的电子。也就是电子在外电路的流向是负极到正极，在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
23．【答案】（1）A
（2）
（3）
【解析】【解答】（1）A．如图，该反应为放热反应，，该反应的热化学方程式为，故A正确；
B．甲烷完全燃烧时化学能大部分转化为热能，小部分转化为光能等，故B不正确；
C．过量空气会带走一部分热量，降低热效应，适量即可，故C不正确；
故填A；
（2）由题可知，1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则1mol水蒸气转化为液态水放热，即①，根据盖斯定律，甲烷燃烧的热化学方程式为②，则燃烧热的热化学方程式为①×2+②，即，故填；
（3）根据盖斯定律，由①＋②可得，已知将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则，则，故填。
【分析】（1）A、△H=生成物总内能-反应物总内能；
B、燃烧会发光发热；
C、空气多会导致热量损耗；
（2）燃烧热要注意几个点：1、可燃物化学计量数为1；2、碳元素燃烧产物为二氧化碳；3、氢元素燃烧产物为液态水；
（3）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。
24．【答案】（1）①
（2）③
（3）1209
（4）CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-283kJ mol-1
（5）SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H=-130 kJ mol-1
【解析】【解答】（1）吸热反应的热化学方程式中， H＞0，则上述反应中属于吸热反应的是①。答案为：①；
（2）表示C的燃烧热的热化学方程式中，C(s)的物质的量为1mol，产物为CO2(g)，则符合要求的为③。答案为：③；
（3）由H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol可得，H2(g)——241.8kJ，则10gH2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为=1209kJ。答案为：1209；
（4）利用盖斯定律，将反应③-②，即得CO燃烧的热化学方程式：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5 kJ mol-1–(-110.5 kJ mol-1)=-283kJ mol-1。答案为：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-283kJ mol-1；
（5）①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H1=-197kJ mol-1
②H2O(g)H2O(l) H2=-44kJ mol-1
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l) H3=-545kJ mol-1
利用盖斯定律，将反应③×-①×-②得：SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H=(-545kJ mol-1)×-(-197kJ mol-1)×-(-44kJ mol-1)=-130 kJ mol-1。答案为：SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H=-130 kJ mol-1。
【分析】（1） H＞0属于吸热反应；
（2）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；
（3）热化学方程式改变方向，反应焓变符号随之变化，反应热的大小与物质的量的多少有关。
（4）利用盖斯定律计算。
25．【答案】（1）Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) = 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH＝+1486 kJ·mol 1；减小
（2）第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强，利于生成AlCl
（3）CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C
（4）CO在Al或AlCl作用下生成CO2和C
（5）T3> T2> T1 AlCl3
【解析】【解答】（1）已知： ①Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH1＝+1346 kJ·mol 1
①3AlCl (g) AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2＝ 140 kJ·mol 1
①第一步反应为Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) = 3AlCl(g) + 3CO(g)，根据盖斯定律，由①-②得反应Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) = 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH＝+1346 kJ·mol 1-（ 140 kJ·mol 1）=+1486 kJ·mol 1；②第二步AlCl分解反应3AlCl (g) AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2＝ 140 kJ·mol 1为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，故化学平衡常数K随温度升高而减小；
（2）第一步是可逆反应，选择在接近真空条件下进行，其原因是第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强，利于生成AlCl；
（3）第二步反应制备的Al中含有少量C，可能的原因是CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C；
（4）如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图，控制AlCl3的凝华装置必须在较低温、Al的生成装置和AlCl的制备（升华必须在较高温度）装置的温度分别为T1、T2、T3，其由高到低的顺序是T3> T2> T1；
（5）AlCl3的凝华和作为反应物，故制备Al的整个过程中可循环利用的物质是AlCl3。
【分析】（1）根据盖斯定律进行计算目标反应的焓变，然后书写热化学方程式AlCl的分解反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）根据压强对化学平衡的影响进行分析；
（3）根据元素守恒判断碳单质的来源；
（4）根据CO可能发生的反应进行回答。
一、单选题
1．下列说法不正确的是（ ）
A．化学反应中一定伴随能量变化
B．S在纯氧中燃烧是将全部化学能转化为热能
C．物质所含化学键键能越大，其越稳定
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
2．下列有关能量变化的说法错误的是（ ）
A．反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH相同
B．C(s，金刚石)=C(s，石墨) ΔH＜0，说明石墨比金刚石稳定
C．大理石分解为吸热反应，双氧水分解也为吸热反应
D．反应物的键能总和小于生成物的键能总和，该反应是放热反应
3．物质E在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是（ ）
A．E→J，ΔH=-ΔH6
B．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1
C．G→J，|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|
D．|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|
4．知反应：，反应产物中的S实为，它是一个八元环状分子(即)，中可看成含2个键。部分共价键键能的数据如下：：；：；：；：。则a为（ ）
A． B． C． D．
5．肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0 kJ·mol－1
下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
B．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋N2O4(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 059.3 kJ·mol－1
6．已知：氧化锂（Li2O）晶体形成过程中的能量变化如图所示
下列说法正确的是（ ）
A．△H1< 0，△H2>0
B．-△H5 +△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =0
C．△H3<0，△H4 < 0
D．△H1+ △H2+△H3 +△H4 =△H5+△H6
7．已知反应：HCl（g）＝ H2（g）+ Cl2（g）△H＝+92.3kJ mol﹣1，则反应H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的△H为（）
A．﹣184.6kJ mol﹣1 B．﹣92.3kJ mol﹣1
C．﹣369.2kJ mol﹣1 D．+92.3kJ mol﹣1
8．充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为xQkJ，完全吸收它生成的CO2生成正盐，需5mol·L－1的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为（ ）
A．16xQkJ·mol－1 B．8xQkJ·mol－1
C．4xQkJ·mol－1 D．2xQkJ·mol－1
9．CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下：
①CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g) △H1=akJ/mol；
②H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) △H2=b kJ/mol；
③C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g) △H3=ckJ/mol。
下列说法正确的是（ ）
A．△H1>0
B．2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) △H=-2bkJ/mol
C．CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%
D．2CO(g)+4H2(g)═H2O(g)+C2H5OH(l)△H=(2a+4b-c) kJ/mol
10．已知，在25℃、101 kPa时： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
下列判断错误的是（ ）
A．6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ
B．反应②可以自发进行
C．H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ/mol
D．制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol
11．合成二甲醚的三步反应如下：
2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ΔH1
2CH3OH (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH2
CO(g) + H2O (g) CO2(g) + H2(g) ΔH3
则 3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g) 的ΔH是（ ）
A．ΔH＝2ΔH1+ΔH2+ΔH3 B．ΔH＝ΔH1+ΔH2+ΔH3
C．ΔH＝ΔH1+2ΔH2+2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1+ΔH2—ΔH3
12．科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如下图所示），与白磷分子相似。已知断裂1 mol N-N键吸收193 kJ热量 ，形成1 mol N≡N叁键放出941 kJ热量，则（ ）
A．N4分子中含有4个N-N键
B．N4是一种新型的化合物
C．N4和N2互为同位素
D．1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ 能量
13．碘与氢气反应的热化学方程式是
①②下列说法正确的是（ ）
A．①的产物比②的产物稳定
B．I2(s)→I2(g) -17.00kJ
C．②的反应物总能量比①的反应物总能量高
D．1mol I2(g)和1 mol H2(g)完全反应生成2molHI(g)时，放热9.48 kJ
14．利用CH4和CO2重整技术可获得合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式：
反应I：
反应II：
反应III：
不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．ΔH3 = +206 kJ·mol-1
B．700℃时，M点的大于N点的是反应II导致的
C．使用合适的催化剂可以提高合成气的产率
D．当=2.5时，温度高于900℃后减小是由与反应III平衡逆向移动
15．下列六个说法中，正确的有（ ）
①已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定
③X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(g) ΔH>0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
④已知：
共价键 C—C C=C C—H H—H
键能/(kJ·mol－1) 348 610 413 436
根据上表数据可以计算出C6H6(g)＋3H2(g)→C6H12(g)的焓变
⑤根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1 mol CO2固体时，放出的热量相等
⑥25 ℃、101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
16．一氧化碳和甲烷的摩尔燃烧焓如下表所示：
物质 化学式
一氧化碳 CO -283.0
甲烷 CH4 -890.3
则反应的为（ ）
A． B．
C． D．
17．在载人航天器中，可以利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O等，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知：
①
②
③
则x等于（ ）
A．+252.9 B．-252.9 C．+1461.9 D．-318.7
18．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝+130kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436 kJ·mol－1、a kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．496 B．118 C．350 D．130
19．NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol (NH4)2SO4的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于
A．＋45.2 kJ·mol－1 B．－45.2 kJ·mol－1
C．＋69.4 kJ·mol－1 D．－69.4 kJ·mol－1
20．下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A．HCl和NaOH反应的中和热△//＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△＝2×(－57.3)kJ/mol
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反应的△H＝＋2×283.0kJ/mol
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
二、综合题
21．NOx、CO、SO2等大气污染气体的处理和利用是世界各国研究的热点问题。
（1）已知：
I.
II. 2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g） ΔH1
2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） ΔH2 =－196.6 kJ·mol-1
① ΔH1 = kJ·mol-1。
② 写出NO2气体与SO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式 。
（2）煤炭燃烧过程中释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。燃烧过程中加入石灰石可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放，该反应的化学方程式是 。
（3）煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。发生的两个相关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CaSO4（s）＋CO（g） CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g） ΔH1＝+218.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CaSO4（s）＋4CO（g） CaS（s）＋4CO2（g） ΔH2＝-175.6 kJ·mol-1
资料：①反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生 ②反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率
请回答下列问题：
① 下列反应过程能量变化示意图正确的是 。
② 图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 （填字母）。
A．向该反应体系中投入石灰石
B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.提高CO的初始体积百分数
D.提高反应体系的温度
③ 图2表示恒温恒容条件下反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。请从化学反应原理的角度解释c（SO2）先增加后降低的原因 。
22．二甲醚(CH3OCH3)是一种新兴化工原料，具有甲基化反应性能。
（1）Ⅰ.二甲醚的生产：
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚，化学方程式如下：
反应i 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
已知：甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为－761.5kJ·mol－1、－1455.2kJ·mol－1，且H2O(g)=H2O(1) △H=－44.0kJ·mol－1。
反应i的△H1= kJ·mol－1。
（2）反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示，生产时，选择的最佳催化剂是 。
（3）选定催化剂后，测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为：
反应ii 2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H2=－29.1kJ·mol－1
①工业上生产二甲醚的温度通常在270－300℃，高于330℃之后，甲醇转化率下降，根据化学平衡移动原理分析原因是 ；根据化学反应速率变化分析原因是 。
②某温度下，以CH3OH(g)为原料，平衡时各物质的分压数据如下表：
则反应i中，CH3OH(g)的平衡转化率α= ，反应i的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算；结果保留两位有效数字)
（4）Ⅱ.二甲醚的应用：
图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图：
①该电池的负极反应式为： ；
②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体，该套装置的能量利用率为 。(保留3位有效数字)
23．生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，其主要成分为，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
（1）下列说法正确的是____(填序号)。
A．该反应的热化学方程式为
B．甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C．为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
（2）若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为 。
（3）用催化还原，可消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
若将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则 。
24．已知：
①H2O(g)=H2(g)+O2(g)ΔH=+241.8kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol
请填写下列空白。
（1）上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
（2）表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
（3）10gH2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为 kJ。
（4）写出CO燃烧的热化学方程式： 。
（5）FeS2焙烧产生的可用于制硫酸。已知、时：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H1=-197kJ mol-1
H2O(g)H2O(l) H2=-44kJ mol-1
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l) H3=-545kJ mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
25．以铝土矿（主要成分为Al2O3）为原料，用真空氯化亚铝（AlCl）歧化法，无需进行分离提纯，直接制备金属Al。其反应过程主要由两步组成，如下图：
（1）已知：
Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH＝+1346 kJ·mol 1
3AlCl (g) AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH＝ 140 kJ·mol 1
①第一步反应的热化学方程式是 。
②第二步AlCl分解反应的化学平衡常数K随温度升高而 （填“增大”、“不
变”或“减小”）。
（2）第一步是可逆反应，选择在接近真空条件下进行，其原因是 。
（3）第二步反应制备的Al中含有少量C，可能的原因是 （不考虑未反应的C，写出1种即可）。
（4）如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图，控制AlCl3的凝华装置、Al的生成装置和AlCl的制备装置的温度分别为T1、T2、T3，其由高到低的顺序是 。
（5）制备Al的整个过程中可循环利用的物质是 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，A不符合题意；
B.S在氧气中燃烧的过程中，化学能转化为热能和光能，B符合题意；
C.物质所话的化学键键能越大，则断裂该化学键所需的能量越大，因此其稳定性越强，C不符合题意；
D.化学反应的反应热ΔH只与反应体系中各物质的始态和终态有关，与反应途径无关，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、任何化学反应过程中都伴随着能量的变化；
B、燃烧过程中化学能转化为热能和光能；
C、物质中所含化学键键能越大， 其稳定性越强；
D、化学反应的反应热只与物质的状态有关，与反应途径无关；
2．【答案】C
【解析】【解答】A．反应热是指旧键断裂、新键生成过程中产生的能量差，与条件无关，故A不符合题意；
B．根据能量最低原理，反应， 说明金刚石能量高于石墨，故石墨比金刚石稳定，故B不符合题意；
C．大多数分解属于吸热反应，但是双氧水分解属于放热反应，故C符合题意；
D．放热反应是指反应物总能量大于生成物总量或者反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故D不符合题意；
故答案为：C；
【分析】A、焓变和条件、途径无关；
B、内能越小，物质越稳定；
C、双氧水分解属于放热反应；
D、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．由图示可知，J→E过程ΔH＝ΔH6，则E→J过程ΔH＝-ΔH6，A不符合题意；
B．由图示可知，从E开始，以E结束，整个过程的始态与终态都是E，则能量没有变化，即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6＝0，B符合题意；
C．J→G的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH6，则G→J的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH6)，|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|，C不符合题意；
D．E→H的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，H→E的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)= ΔH4+ΔH5+ΔH6，则|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据盖斯定律分析。
4．【答案】A
【解析】【解答】ΔH=(2×2×364+2×522)kJ/mol－(
×8×266+2×2×463) kJ/mol=－150kJ/mol，A符合题意；
答案为A。
【分析】反应热＝反应物的总键能 生成物的总键能。
5．【答案】B
【解析】【解答】肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气，已知：①N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g) ΔH＝＋8.7kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH=－534.0kJ·mol－1，将方程式②×2-①得N2H4跟N2O4反应的热化学方程式，2N2H4(g)＋N2O4(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=－1076.7kJ·mol－1或N2H4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-538.35kJ·mol－1，B选项符合题意；
故答案为：B。
【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。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．Li晶体转化为Li(g)是吸热过程，Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热，即△H1> 0、△H2>0，A不符合题意；
B．由盖斯定律可知，△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =△H5 ，即-△H5 +△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =0，B符合题意；
C． O2(g)到O(g)是键断裂过程吸热，O(g)→O2-(g)是得电子过程放热，即△H3>0、△H4 < 0，C不符合题意；
D．由盖斯定律可知，△H1 +△H1 +△H3+△H4 +△H6 =△H5 ，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据物质转化过程中的热效应和盖斯定律进行分析。
7．【答案】A
【解析】【解答】HCl（g）＝ H2（g）+ Cl2（g）左右颠倒，再将系数扩大2，即可以得到所求的反应H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g），即该HCl（g）＝ H2（g）+ Cl2（g）反应乘以-2，则反应热也乘以相应的系数，△H=-2×92.3kJ mol﹣1=﹣184.6kJ mol﹣1，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】反应热是指当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后，若使生成物的温度回到反应物的起始温度，这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。也就是说，反应热通常是指：体系在等温、等压过程中发生化学的变化时所放出或吸收的热量。
8．【答案】A
【解析】【解答】n(KOH)=0.1L×5mol/L=0.5mol，则由CO2～2KOH可知，n(CO2)=0.25mol，则n(C4H10)= ×n(CO2)= ×0.25mol= mol，放出的热量为xQkJ，所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16xQkJ，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据消耗KOH的量计算反应生成的CO2的物质的量，从而得出反应热，再结合燃烧热的定义计算燃烧热。
9．【答案】D
【解析】【解答】反应①为CO的燃烧，一定是放热反应，所以焓变应该小于0，选项A不符合题意。
B.反应②中水的状态为气态，而选项B中方程式里水的状态为液态，显然无法计算选项B中方程式的焓变，选项B不符合题意。
C.CO2与H2合成C2H5OH反应为2CO(g) + 4H2(g) = H2O(g) + C2H5OH(1)，显然原子利用率小于100%，选项C不符合题意。
D.①×2－②×4－③得到：2CO(g) + 4H2(g) = H2O(g) + C2H5OH(1) ΔH=(2a+4b-c)kJ/mol，选项D符合题意。
【分析】A.一氧化碳的燃烧是放热反应，焓变小于0；
B.液态水分解吸收的热量大于气态水分解吸收的热量；
C.二氧化碳和氢气制取乙醇时，还有水生成；
D.根据盖斯定律进行计算。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.6 g碳的物质的量是0.5 mol，根据①可知1 molC完全燃烧时放出热量393.5 kJ，则0.5 mol的C完全燃烧放出热量是196.8 kJ，A不符合题意；
B．反应②的正反应是气体体积增大的放出热量，△H＜0，△S＞0，则体系的自由能△G=△H-T△S＜0，因此该反应可自发进行，B不符合题意；
C．H2O的稳定状态是液态，不是气态，物质由气态转化为液态时会放出热量，且物质燃烧放出热量越多，反应热就越小，所以H2的燃烧热ΔH＜-241.8 kJ/mol，C符合题意；
D．根据盖斯定律，将 ×(②-③)，整理可得：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=＋131.3 kJ/mol，即制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.完全燃烧产生二氧化碳，用①计算计算即可
B.根据△G=△H-T△S判断即可
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量
D.根据盖斯定律找出热化学方程式，再根据能量的变化计算即可
11．【答案】A
【解析】【解答】已知：①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ΔH1，②2CH3OH (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH2，③CO(g) + H2O (g) CO2(g) + H2(g) ΔH3，则根据盖斯定律可知①×2＋②＋③即得到反应3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g) 的ΔH＝2ΔH1+ΔH2+ΔH3，
故答案为：A。
【分析】据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减，来构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的数值进行加减。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，A不符合题意；
B．N4中只含有氮元素一种元素，属于单质，B不符合题意；
C．N4与N2是由同一元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，而不是同位素，C不符合题意；
D．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4（g）=2N2（g） △H，则△H=6×193 kJ/mol-2×941 kJ/mol= -724 kJ/mol，即1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ 能量，D符合题意；
故答案是选项D。
【分析】A．根据N4分子的结构确定其所含的化学键；
B．N4是只由一种元素组成的纯净物，为单质；
C．同位素是指质子数相同，中子数不同的一类原子；
D．根据化学键的键能确定反应的热效应；
13．【答案】D
【解析】【解答】A.反应①和反应②的产物都是HI，且都为气态，因此二者的稳定性相同，A不符合题意；
B.由反应②减去反应①可得，I2(s)→I2(g)－35.96kJ，B不符合题意；
C.由反应的热化学方程式可知，反应①为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应②为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，而两个反应的生成物相同，其具有的总能量相同，因此反应①中反应物的总能量高于反应②中反应物的总能量，C不符合题意；
D.由反应①的热化学方程式可知，1molI2(g)与1molH2(g)完全反应生成2molHI(g)时，放热9.48kJ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、同种物质，状态相同，则其稳定性相同；
B、根据反应①和反应②进行分析；
C、根据反应的热效应确定物质能量的相对大小；
D、根据反应①的热化学方程式分析；
14．【答案】D
【解析】【解答】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ等于反应Ⅰ-反应Ⅱ，即，故A不符合题意；
B.700℃时，M点，N点，此时越大，反应Ⅱ程度越大，生成的CO越多，所以越小，故B不符合题意；
C．使用合适的催化剂可以提高合成气的选择性，可以提高合成气的产率，故C不符合题意；
D．由已知可知反应Ⅰ和Ⅲ中CO和均为生成物，反应Ⅱ中为反应物，升高温度到900℃以后，以反应Ⅱ为主消耗，使得物质的量减小，减小，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据盖斯定律计算；
B.反应Ⅰ、Ⅲ中氢气和一氧化碳都是生成物，反应Ⅱ中氢气是反应物、一氧化碳是生成物；
C.催化剂能加快反应速率。
15．【答案】A
【解析】【解答】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧生成液态水，由热化学方程式可知，氢气的燃烧热＜-241.8kJ mol-1，①不符合题意；
②单质A转化为单质B是一个吸热过程，则B的能量比A的高，能量越高越不稳定，②不符合题意；
③一定条件下，反应热与平衡移动无关，与化学计量数与物质的状态有关，③不符合题意；
④反应热=反应物总键能-生成物总键能，由于苯环中不存在碳碳双键，不能计算反应热，④不符合题意；
⑤金刚石与石墨的结构不同，能量不相同，在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量不相等，⑤不符合题意；
⑥碳的燃烧热指：25℃，101kPa时，1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量，⑥符合题意。
故答案为：A
【分析】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的热量，各物质需要最后生成C-CO2，H-H2O（液态），N-N2；
②物质能量越低越稳定；
③反应热是指在完全转化时反应放出或者吸收的热量；
④苯环中不存在碳碳双键，是一种介于单键和双键的特殊的化学键；
⑤金刚石与石墨具有不同能量，但是两者生成相同的产物，所以放出能量不同；
⑥熟记燃烧热定义；
16．【答案】B
【解析】【解答】一氧化碳的摩尔燃烧焓为-283.0，则①CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g)△H = -283KJ/mol；甲烷的摩尔燃烧焓为-890.3，则②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ/mol；根据盖斯定律②×2－①×2得 =-890.3kJ/mol×2+283KJ/mol×2=，
故答案为：B。
【分析】分别写出一氧化碳和甲烷燃烧的热化学方程式，再根据盖斯定律计算。
17．【答案】B
【解析】【解答】由盖斯定律③-2×②，可得 ；
故答案为：B。
【分析】利用盖斯定律计算。
18．【答案】A
【解析】【解答】已知热化学方程式①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H=＋130kJ/mol，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g) △H=－220kJ/mol，则根据盖斯定律可知②－①×2即得到热化学方程式O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H＝－（220＋2×130）kJ/mol。由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值，则akJ/mol＋2×436 kJ/mol－2×2×462 kJ/mol＝－（220＋2×130）kJ/mol，解得a＝496，
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律以及反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值计算。
19．【答案】A
【解析】【解答】NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol (NH4)2SO4的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，则
2NH3·H2O(aq)+ H2SO4(aq)= (NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，即：2NH3·H2O(aq)+ 2H+ (aq)= 2NH4+(aq)+2H2O(l) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，整理可得：①NH3·H2O(aq)+ H+ (aq)= H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1，②H+ (aq)+OH-(aq)= H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，①-②可得NH3·H2O(aq)= NH4+(aq)+OH-(aq) ΔH＝+45.2kJ·mol－1，所以氨水在水溶液中电离的ΔH为+45.2 kJ·mol－1。
故答案为：A。
【分析】本题考查的是盖斯定律在热化学方程式计算中的应用，明确中和热是指强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，弱酸或弱碱电离吸热是解题的关键。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．中和热是指生成1mol水放出的热量，H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙和水，硫酸钙是微溶物，生成硫酸钙也要放热，A不符合题意；
B．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，有些放热反应也需要加热，例如：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，B不符合题意；
C．燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，则2CO2(g)=2CO(g)+O2 (g)反应的△H=+2×283.0kJ/mol，C符合题意；
D．燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，故1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.中和热指生成1mol水的热量，但其中硫酸钙需要放热；
B.有些放热反应也需要加热；
C.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；
D.生成的水必须是液态水。
21．【答案】（1）－113；NO2（g）＋SO2（g） SO3（g）＋NO（g） ΔH=－41.8 kJ·mol-1
（2）2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2
（3）C；A B C；因为 ＞ ，反应Ⅰ较快，先生成大量的SO2，所以SO2浓度先增大；随着反应时间的增长，因为反应Ⅱ的限度大（平衡向正向进行的程度大），消耗CO，使反应Ⅰ的CO浓度降低，反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2浓度减小
【解析】【解答】解：（1）①反应热=反应物断键吸收能量减去生成物成键放出能量，ΔH
1=2×630+498-2×935.5=－113 kJ·mol
-1 ；正确答案：－113。
②已知反应①2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH＝ 196.6 kJ·mol–1，②2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH＝ 113.0 kJ·mol–1，则根据盖斯定律可知（①－②）÷2即得到反应NO2(g)＋SO2(g)
SO3(g)＋NO(g)，所以该反应的反应热△H＝( 196.6 kJ/mol＋113.0 kJ/mol)÷2＝－41.8kJ/mol；正确答案：NO2（g）＋SO2（g） SO3（g）＋NO（g） ΔH=－41.8 kJ·mol-1 。
（2）碳酸钙与二氧化硫反应生成亚硫酸酸钙和二氧化碳，亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙，该反应的化学方程式是：2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2 ；正确答案：2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2 。
（3）①由热化学方程式可知，反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热。则反应Ⅰ中反应物的总能量低于生成物的总能量，反应Ⅱ中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此A、D项错误。又已知反应Ⅰ的速率（ ）大于反应Ⅱ的速率（ ），说明反应Ⅰ的活化能低于反应Ⅱ的活化能，则B错误，C正确；
故答案为：C。
②石灰石在高温下会分解生成二氧化碳和碳化钙，由于二氧化碳的生成，使反应I平衡左移，从而降低二氧化硫生成量，也可以理解为降低二氧化硫生成量，即升高硫化钙质量分数，由图分析可得，可采取的措施有在合适的温度区间内控制较低的反应温度以及提高一氧化碳百分数；A B C均正确；
故答案为：A B C。
③从图像可出c（SO2）先增加后降低，原因是：因为
＞
，反应Ⅰ较快，先生成大量的SO2，所以SO2浓度先增大；随着反应时间的增长，因为反应Ⅱ的限度大（平衡向正向进行的程度大），消耗CO，使反应Ⅰ的CO浓度降低，反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2浓度减小；正确答案：因为
＞
，反应Ⅰ较快，先生成大量的SO2，所以SO2浓度先增大；随着反应时间的增长，因为反应Ⅱ的限度大（平衡向正向进行的程度大），消耗CO，使反应Ⅰ的CO浓度降低，反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2浓度减小。
【分析】（1）①根据化学键与反应热的关系计算焓变；
②根据盖斯定律进行计算目标反应的焓变，然后书写热化学方程式；
（2）二氧化硫与碳酸钙在高温下反应生成硫酸钙和二氧化碳；
（3）①根据吸热反应和放热反应的能量变化关系图进行判断；
②降低该反应体系中SO2生成量，即是平衡向逆反应方向移动。
22．【答案】（1）-23.8
（2）GiSNL-108
（3）该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率下降；温度升高，催化剂失活，对二甲醚的选择性下降，转化率下降（回答“温度升高，催化剂失活，副反应增多”也得分）；75%；3.6
（4）CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；66.7%
【解析】【解答】(1)已知：①CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－761.5kJ·mol－1，
②CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=－1455.2kJ·mol－1，
③H2O(g)=H2O(1) △H=－44.0kJ·mol－1，
根据盖斯定律：① 2- ②-③得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) 的△H1=（－761.5kJ·mol－1） -（－1455.2kJ·mol－1）-（－44.0kJ·mol－1）= -23.8kJ·mol－1；
因此，本题正确答案为：-23.8；(2) 由图1可知，反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率以催化剂GiSNL-108为最佳；
因此，本题正确答案为：GiSNL-108；(3)①工业上生产二甲醚的反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率下降，所以高于330℃之后，甲醇转化率下降；从化学反应速率变化分析，温度升高，催化剂失活，对二甲醚的选择性下降，转化率下降；
②用平衡分压代替平衡浓度列出三行式：
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)
起始 0.736 0 0
转化 0.576 0.288 0.288
平衡 0.16 0.288 0.288
由方程式2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)可知转化为C2H4的CH3OH的量为0.016 2=0.032，
所以起始时CH3OH的总量为0.736+0.032=0.768，其他条件相同时，压强之比等于物质的量之比，
则反应i中，CH3OH(g)的平衡转化率α= 100%=75%，
由方程式2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)可知反应ii转化为H2O的量为0.016 2=0.032，
则平衡时H2O(g)平衡分压为：0.288MPa+0.032 MPa=0.32 MPa，
反应i的平衡常数Kp= = =3.6，
因此，本题正确答案为：该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率下降；温度升高，催化剂失活，对二甲醚的选择性下降，转化率下降；75%；3.6；(4)①原电池负极发生氧化反应，由图可知，溶液为酸性条件，二甲醚失电子生成二氧化碳，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
②电解硫酸钠溶液两极生成氢气和氧气，若两极收集到13.44L(标况)气体，生成气体的物质的量为 =0.6mol，生成的氢气和氧气的体积比为2：1，则阴极产生0.4molH2，阳极产生0.2molO2，电路中转移电子为0.2mol 4=0.8mol；
由燃料电池电极反应CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+可知，消耗4.6g二甲醚转移电子为 12=1.2mol，
所以能量利用率为 100%=66.7%。
因此，本题正确答案为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；66.7%。
【分析】（1）盖斯定律指的是在化学反应中反应热的大小与反应的途径无关，只与反应的始终态有关；
（2）根据反应的转化率可知最佳催化剂是GiSNL-108 ；
（3）①正反应是放热反应的可逆反应，在升高温度后，反应会向逆反应方向进行；
②平衡转化率指的是已经消耗的物质的量与原物质的量之比；平衡常数等于生成物的平衡分压幂之积与反应物平衡分压幂之积；
（4）在原电池中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，正极得到电子，化合价降低，发生还原反应，负极失去的电子等于正极得到的电子。也就是电子在外电路的流向是负极到正极，在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
23．【答案】（1）A
（2）
（3）
【解析】【解答】（1）A．如图，该反应为放热反应，，该反应的热化学方程式为，故A正确；
B．甲烷完全燃烧时化学能大部分转化为热能，小部分转化为光能等，故B不正确；
C．过量空气会带走一部分热量，降低热效应，适量即可，故C不正确；
故填A；
（2）由题可知，1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则1mol水蒸气转化为液态水放热，即①，根据盖斯定律，甲烷燃烧的热化学方程式为②，则燃烧热的热化学方程式为①×2+②，即，故填；
（3）根据盖斯定律，由①＋②可得，已知将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则，则，故填。
【分析】（1）A、△H=生成物总内能-反应物总内能；
B、燃烧会发光发热；
C、空气多会导致热量损耗；
（2）燃烧热要注意几个点：1、可燃物化学计量数为1；2、碳元素燃烧产物为二氧化碳；3、氢元素燃烧产物为液态水；
（3）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。
24．【答案】（1）①
（2）③
（3）1209
（4）CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-283kJ mol-1
（5）SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H=-130 kJ mol-1
【解析】【解答】（1）吸热反应的热化学方程式中， H＞0，则上述反应中属于吸热反应的是①。答案为：①；
（2）表示C的燃烧热的热化学方程式中，C(s)的物质的量为1mol，产物为CO2(g)，则符合要求的为③。答案为：③；
（3）由H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol可得，H2(g)——241.8kJ，则10gH2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为=1209kJ。答案为：1209；
（4）利用盖斯定律，将反应③-②，即得CO燃烧的热化学方程式：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5 kJ mol-1–(-110.5 kJ mol-1)=-283kJ mol-1。答案为：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H1=-283kJ mol-1；
（5）①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H1=-197kJ mol-1
②H2O(g)H2O(l) H2=-44kJ mol-1
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l) H3=-545kJ mol-1
利用盖斯定律，将反应③×-①×-②得：SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H=(-545kJ mol-1)×-(-197kJ mol-1)×-(-44kJ mol-1)=-130 kJ mol-1。答案为：SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H=-130 kJ mol-1。
【分析】（1） H＞0属于吸热反应；
（2）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；
（3）热化学方程式改变方向，反应焓变符号随之变化，反应热的大小与物质的量的多少有关。
（4）利用盖斯定律计算。
25．【答案】（1）Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) = 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH＝+1486 kJ·mol 1；减小
（2）第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强，利于生成AlCl
（3）CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C
（4）CO在Al或AlCl作用下生成CO2和C
（5）T3> T2> T1 AlCl3
【解析】【解答】（1）已知： ①Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH1＝+1346 kJ·mol 1
①3AlCl (g) AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2＝ 140 kJ·mol 1
①第一步反应为Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) = 3AlCl(g) + 3CO(g)，根据盖斯定律，由①-②得反应Al2O3(s) + 3C(s) + AlCl3(g) = 3AlCl(g) + 3CO(g) ΔH＝+1346 kJ·mol 1-（ 140 kJ·mol 1）=+1486 kJ·mol 1；②第二步AlCl分解反应3AlCl (g) AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH2＝ 140 kJ·mol 1为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，故化学平衡常数K随温度升高而减小；
（2）第一步是可逆反应，选择在接近真空条件下进行，其原因是第一步反应是气体分子数增加的反应降低压强，利于生成AlCl；
（3）第二步反应制备的Al中含有少量C，可能的原因是CO与Al或AlCl反应生成Al2O3和C；
（4）如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图，控制AlCl3的凝华装置必须在较低温、Al的生成装置和AlCl的制备（升华必须在较高温度）装置的温度分别为T1、T2、T3，其由高到低的顺序是T3> T2> T1；
（5）AlCl3的凝华和作为反应物，故制备Al的整个过程中可循环利用的物质是AlCl3。
【分析】（1）根据盖斯定律进行计算目标反应的焓变，然后书写热化学方程式AlCl的分解反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）根据压强对化学平衡的影响进行分析；
（3）根据元素守恒判断碳单质的来源；
（4）根据CO可能发生的反应进行回答。