1.2 反应热的计算（含解析）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（含解析）化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 374.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-17 16:12:42 | ||
图片预览
文档简介
1.2 反应热的计算 单元测试
2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
一、单选题
1．已知：(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3 kJ/mol
（1）2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0 kJ/mol
则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于（ ）
A．﹣317.3 kJ/mol B．﹣379.3 kJ/mol
C．﹣332.8 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol
2．已知热化学方程式：
SO2（g）＋1/2O2（g） SO3（g）ΔH＝－98.32 kJ/mol，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为（ ）
A．196.64 kJ B．196.64 kJ/mol
C．＜196.64 kJ D．＞196.64 kJ
3．白磷与氧可发生如下反应：。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P：、P—O：、P＝O：、O＝O：。根据图示的分子结构和有关数据估算白磷反应热，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．金属钠和氯气反应的能量关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A． H3＜0， H5＞0
B．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的＜ H3
C． H1＜ H4+ H5+ H6+ H7
D． H7＜0，且该过程形成了分子间作用力
5．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为：
H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol
CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol
C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol
CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A．H2 (g) B．CO(g) C．C8H18 (l) D．CH4 (g)
6．下列说法正确的是（ ）
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多
B．甲烷的燃烧热为890.3kJ mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） △H=-890.3kJ mol-1
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D．已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为196.64kJ
7．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。气态时，已知断裂1mol N—N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则（ ）
A．N4与N2互称为同位素
B．1mol N4气体转化为N2时要吸收217kJ能量
C．N4是N2的同系物
D．1mol N4气体转化为N2时要放出724kJ能量
8．碘在不同状态下与氢气反应的热化学方程式如下所示。
①
②
下列说法正确的是（ ）
A．
B．比热稳定性更好
C．1mol固态碘升华时
D．①的反应物总能量比②的反应物总能量低
9．已知： ，下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下， 氢气与 氟气的能量总和高于 氟化氢气体的能量
B． 氢气与 氟气反应生成 液态氟化氢放出的热量小于
C．常温常压下 氟化氢气体分解成 氢气和 氟气吸收 热量
D． 键的键能比 键和 键的键能之和小于
10．2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．ΔH7＜0
B．ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等
C．ΔH5＜0，在相同条件下，2Br(g) 2Br-(g)的 ΔH5＇﹤ΔH5
D．ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1
11．以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：
反应I：CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) △H1= +247 kJ/mol
反应II：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol
已知： T1℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T2℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是（ ）
A．反应I中，使用催化剂可以减小△H1，提高反应速率
B．反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率
C．由上述数据可判断反应II 的温度： T1> T2
D．CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H= +157 kJ/mol
12．(Ⅲ)晶面铁原子簇是合成氨工业的一种新型高效催化剂，N2和H2在其表面首先变为活化分子，反应机理为：①
②
③
④
总反应为
下列说法正确的是（ ）
A． (Ⅲ)晶面铁原子簇能够有效降低合成氨反应的活化能和焓变
B．相同条件下，若1mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则
C．反应①和总反应均为放热反应
D．总反应的
13．根据下表的数据，H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）的反应热应为（ ）
部分物质的键能
H2 Cl2 HCl
键能（kJ·mol－1） 436 243 431
A．＋183.0 kJ·mol－1 B．－366.0 kJ·mol－1
C．－183.0 kJ·mol－1 D．＋211.0 kJ·mol－1
14．乙烯可由乙烷裂解得到： ，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的 等于（ ）
化学键
键能/ 410 345 610 430
A． B．
C． D．
15．已知：键能数据如下：
H-H Cl-Cl H-Cl
键能（kJ/mol） 436 243 a
下列有关H2（g）与Cl2（g）反应生成HCl（g）的说法正确的是（ ）
A． 与 反应的热化学方程式：
B． 与 反应 一定是放热反应
C．若 ，则反应生成2molHCl时的
D．反应物的总能量小于生成物的总能量
16．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，氢气中1molH—H键断裂时吸收热量436kJ，则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为（ ）
A．920kJ B．557kJ C．463kJ D．188kJ
17．太阳能的开发与利用是能源领域的一个重要研究方向，由CO2制取C的太阳能工艺如图所示，下列有关说法正确的是（）
A．分解1molFe3O4转移电子数为2NA
B．根据盖斯定律可知，△H1+△H2=0
C．FeO在CO2转化为C的过程中的作用是催化剂
D．该工艺是将太阳能转化为电能
18．某反应X2(g)+Y2(g)=2XY(g)，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：X-X akJ·mol－1，Y-Y bkJ·mol－1 ， X-Y ckJ·mol－1则该反应的ΔH为（ ）
A．（a+b-c）kJ·mol－1 B．（c-a-b）kJ·mol－1
C．（a+b-2c）kJ·mol－1 D．（2c-a-b）kJ·mol－1
19．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝akJ·mol－1， 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1，H－H、O＝O和O－H键的键能为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．－350 B．＋130 C．＋350 D．－130
20．已知CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)；△H=－Q1，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；△H=－Q2，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ；△H=－Q3，常温下取体积比为4：1的CH4和H2的混合气11.2L(标况)经完全燃烧后恢复至常温，放出的热量是（ ）
A．0.4Q1+0.05Q3 B．0.4Q1+0.05Q2
C．0.4Q1+0.1Q3 D．0.4Q1+0.2Q2
二、综合题
21．我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
（1）以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应：
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2＞0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=
①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是 。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是 (填标号)。
A．降低温度 B．使用更合适的催化剂
C．增大压强 D．原料气中掺入适量的CO
③控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率 mol·L-1·min-1(写出计算式)。
（2）以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1
ii： NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1
iii： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
④反应iii的△H= kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示，图中对应于反应iii的线是 (填字母)。
⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ，已知反应ii的Kp=p，测得平衡时容器内总压为ap，则反应iii的平衡常数Kp= 。
22．依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。
（1）1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量 。
（2）1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 367 kJ的热量 。
（3）2 mol Al(s)与适量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的热量 。
（4）18 g葡萄糖与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4 kJ的热量 。
23．二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=－23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H 3=－41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝ kJ·mol-1。
下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有 。
A．使用合适的催化剂 B．升高温度 C．增大压强
（2）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是____。
A．△H < 0
B．P1C．若在P3和316℃时，起始n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
（3）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
（4）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，b电极的电极反应式为 。
（5）甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是：
CH3OH
+H2SO4 → CH3HSO4+H2O，
CH3
HSO4+CH3OH → CH3OCH3+H2SO4。
与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是 。
24．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。
根据上图回答下列问题：
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式 。
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式 。
（3）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3＝ ，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4 △H3 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
（4）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，已知反应前后各元素化合价不变，其化学方程式是__。
25．丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1
途径Ⅱ:C3H8(g)= C3H6(g)+H2(g) ΔH2=+b kJ·mol-1
2C3H6(g)+9O2(g)= 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH4=-d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)
请回答下列问题:
（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
（2）由于C3H8(g)= C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要 (填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是 。
（3）b与a、c、d的数学关系式是 。
答案解析部分
1．【答案】（1）A
【解析】【解答】已知：(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3kJ/mol
(2)2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0kJ/mol
根据盖斯定律，将(1)-(2)，整理可得：Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H=﹣317.3 kJ/mol，
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律计算。
2．【答案】C
【解析】【解答】根据热化学方程式SO2（g）+1/2O2（g） SO3（g）△H=-98.32kJ/mol的含义，可知SO2和O2反应生成1molSO3时放出的热量为98.32kJ，所以生成2molSO3时放出的热量为196.64kJ，由于是可逆反应，2mol SO2和1molO2不能完全反应，所以放出的热量小于196.64kJ，C符合题意；
故答案为：C
【分析】SO2与O2的反应为可逆反应，充入2molSO2和1molO2，无法完全反应；而热化学方程式中的反应热表示的是物质完全反应放出的热量；据此进行分析。
3．【答案】A
【解析】【解答】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值，由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以根据方程式可知反应热△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。故A符合题意；
故答案为：A。
【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能。
4．【答案】B
【解析】【解答】A.2Na(g)→2Na+(g)需要吸收热量， H3＞0，2Cl(g)→2Cl-(g)能放出热量， H5＜0，A不符合题意；
B．在相同条件下，K的金属活动性比Na强，失电子吸收的能量比Na少，2K(g)→2K+(g)的＜ H3，B符合题意；
C． H1= H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7，因为 H2＞0， H3＞0，所以 H1＞ H4+ H5+ H6+ H7，C不符合题意；
D．NaCl(g)转化为NaCl(s)，该过程破坏了分子间作用力，形成了离子键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、失电子吸热，得电子放热；
B、金属性越强越容易失去电子，吸收的能量越少；
C、 H1= H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7，因为钠由固体转化为气体需要吸收能量，钠失去电子需要吸收能量，即 H2＞0， H3＞0；
D、氯化钠是离子化合物，不存在分子间作用力。
5．【答案】B
【解析】【解答】由热化学方程式H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol可知，1mol氢气燃烧放出的热量为285.8kJ，1mol氢气的质量为1mol×2g/mol=2g，故1g氢气燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol可知，1molCO燃烧放出的热量为283kJ，1molCO的质量为1mol×28g/mol=28g，故1gCO燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol可知，1mol C8H18燃烧放出的热量为5518kJ，1mol C8H18的质量为1mol×114g/mol=114g，故1g C8H18燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol可知，1mol CH4燃烧放出的热量为890.3kJ，1molCH4的质量为1mol×16g/mol=16g，故1gCH4燃烧放出的热量为：；则CO放出的热量最少，故B符合题意；
故答案为：B。
【分析】要注意热化学方程式中，化学计量数为相应的物质的量，本题可以根据题干要求相同质量的各种物质，结合公式n=m/M计算各种物质的物质的量，再结合化学计量数计算对应热量。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.气态硫具有的能量高于固态硫，因此等量的硫蒸气和硫固体完全燃烧，前者放出的热量多，A符合题意；
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢元素的指定产物为H2O(l)，B不符合题意；
C.任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，因此任何化学反应中，反应物的总能量和生成物的总能量都不相同，C不符合题意；
D.SO2与O2的反应为可逆反应，因此2molSO2与1molO2不能完全反应，故放出的热量小于196.64kJ，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、气态硫具有的能量高于固态硫；
B、体现燃烧热的热化学方程式中，氢元素对应的燃烧产物为H2O(l)；
C、任何化学反应该过程中都伴随着能量的变化；
D、该反应为可逆反应，2molSO2与1molO2无法完全反应；
7．【答案】C
【解析】【解答】A．N4与N2互为同素异形体，而不是同位素，故A不符合题意；
B．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，有△H=6×193 kJ mol-1-2×941 kJ mol-1=-724 kJ mol-1，故B不符合题意；
C．N4与N2互为同素异形体，不是同系物，故C不符合题意；
D．由B可知，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、同位素指的是同种元素的不同原子；
B、△H=反应物总键能-生成物总键能；
C、同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2；
D、△H=反应物总键能-生成物总键能。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．固态碘转化为气态碘时需要吸热，因此反应②放出的热量较小，故，选项A符合题意；
B．物质物质的量的的总能量大于的总能量，能量越高越不稳定，故前者热稳定性更差，选项B不符合题意；
C．根据盖斯定律，由②-①得反应 ，选项C不符合题意；
D．因为，①的反应物总能量比②的反应物总能量高，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．物质从固态转化为气态时需要吸热；
B．依据能量越高越不稳定；
C．根据盖斯定律；
D．依据物质气态时的总能量比固态时能量高。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．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A符合题意；
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270 kJ，故B不符合题意；
C．非标准状况下，无法用气体体积计算物质的量，故C不符合题意；
D．旧键的断裂吸收能量，新键的生成释放能量，该反应是放热反应，所以2molH-F键的键能比1molH-H键和1molF-F键的键能之和大于270kJ，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据=生成物的键能-反应物的键能计算即可
10．【答案】C
【解析】【解答】A．物质由气态转化为液态时，会释放能量，故ΔH7＜0，A不符合题意；
B．断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，则ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等，B不符合题意；
C．气态原子转化为气态离子放出热量，且Cl原子比Br原子活泼，Cl原子得到电子放出热量多，焓变为负值，则ΔH5＜0，则在相同条件下，2Br(g) 2Br-(g)的 ΔH5＇＞ΔH5，C符合题意；
D．由盖斯定律可知：过程1为过程2、3、4、5、6、7过程的和，所以ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查化学反应过程中的能量变化，化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量物质，由气态转化为液态时，会释放能量，气态原子转化为气态离子放出热量，结合盖斯定律求的相关过程的能量变化。
11．【答案】C
【解析】【解答】A、反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但△H1不变，故A不符合题意；
B、正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B不符合题意；
C、T2℃时的化学平衡常数K= =2<100，反应II的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1℃>T2℃，故C符合题意；
D、反应I＋反应II得到CH4(g)＋CO2(g) CO(g)＋CH3OH(g) △H=(274－90)kJ·mol－1=＋184kJ·mol－1， CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=－184kJ·mol－1，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.催化剂不能改变反应的焓变；
B.放热反应加热时平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低；
C.根据平衡常数与温度的关系进行判断；
D.根据盖斯定律进行计算。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．(Ill)晶面铁原子簇能够有效降低合成氨反应的活化能，但是催化剂不改变反应的焓变，焓变与反应物和生成物总能量差有关，A不符合题意；
B．相同条件下，若1mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，形成化学键释放能量，则，B不符合题意；
C．反应① 是分子发生分解，化学键发生断裂，断键吸收能量，则①为吸热反应，总反应是化合反应为放热反应，C不符合题意；
D．根据盖斯定律①×3+②+2×③+2×④可得总反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．催化剂可改变反应速率，不改变反应的焓变；
B．依据形成化学键释放能量分析；
C．利用化学键发生断裂吸收能量分析；
D．根据盖斯定律计算。
13．【答案】C
【解析】【解答】根据反应热和键能的关系，△H=（436＋431－2×431）kJ·mol－1=－183kJ·mol－1，C符合题意。
【分析】△H=反应物的总键能-生成物的总键能
14．【答案】D
【解析】【解答】该反应的反应热ΔH=(410kJ/mol×6+345kJ/mol)-(610kJ/mol+410kJ/mol×4+430kJ/mol)=+125kJ/mol，D符合题意；
故答案为：D
【分析】反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，据此结合表格化学键的键能进行计算即可。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应的反应热ΔH=(679-2a) kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=(679-2a) kJ/mol，A不符合题意；
B.H2与Cl2的反应属于燃烧反应，燃烧反应都是放热反应，B符合题意；
C.若a=431kJ/mol，则反应生成2molHCl时的反应热ΔH=(679-2a) kJ/mol=(679-2×431)kJ/mol=-183kJ/mol，C不符合题意；
D.由于该反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】给出化学键的键能，则反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，故反应“H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)”的反应热ΔH=(436+243-2a) kJ/mol=(679-2a) kJ/mol。据此结合选项进行分析。
16．【答案】C
【解析】【解答】由1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ可知，反应2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)的反应热ΔH=-×2=-484kJ/mol，设1mol H-O键的键能为xkJ/mol，由反应热ΔH的值等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得：ΔH=2×436kJ/mol+496kJ/mol-2×2×x=-484kJ/mol，解得x=463，则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为1mol×463 kJ/mol=463kJ，
故答案为：C。
【分析】该反应为2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，据此分析。
17．【答案】A
【解析】【解答】A.Fe3O4分解生成FeO，Fe元素从+3价降低到+2价，1molFe3O4中含有1mol二价铁和2mol三价铁，所以转移电子数为2NA，故A符合题意；
B.Fe3O4分解生成FeO，FeO与CO2反应生成Fe3O4，两个反应的生成物和反应物不同，所以反应放出或吸收的热量不同，则△H1+△H2≠0，故B不符合题意；
C.FeO在CO2转化为C的过程中Fe元素的化合价升高，则FeO失电子作还原剂，故C不符合题意；
D.该工艺是将太阳能转化为化学能，故D不符合题意。
【分析】盖斯定律指的是化学反应与反应的途径无关，而与反应的初始和结束状态有关。
18．【答案】C
【解析】【解答】该反应的反应了ΔH=(akJ/mol+bkJ/mol)-2×ckJ/mol=(a+b-2c)kJ/mol，C符合题意；
故答案为：C
【分析】根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，计算该反应的反应热；
19．【答案】B
【解析】【解答】已知①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=akJ mol-1，
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-220kJ mol-1
①×2-②得：2H2O（g）═O2（g）+2H2（g）△H=（2a+220）kJ mol-1，
4×462 kJ mol-1-496 kJ mol-1-2×436 kJ mol-1=（2a+220）kJ mol-1，
解得a=+130。
故答案为：B。
【分析】根据盖斯定律计算水分解反应的焓变，结合 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和来计算。
20．【答案】A
【解析】【解答】混合气体为0.5mol，其中甲烷和氢气分别为0.4mol与0.1mol，而在题目所给条件下，水为液态，故放出的热量为0.4Q1+ =0.4Q1+0.05Q3
【分析】根据公式计算混合气体的物质的量，结合其体积之比，计算CH2、H2的物质的量，再根据热化学方程式计算反应热。
21．【答案】（1）反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；ABCD；
（2）- 87.0；b；4：1；
【解析】【解答】（1）①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；答案为：反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大。
②A．降低温度，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)逆向移动，有利于提高CH3OH的选择性，A项选；
B．使用更合适的催化剂，对反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好，抑制CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)反应的发生，可提高CH3OH的选择性，B项选；
C．增大压强，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)不移动，有利于提高CH3OH的选择性，C项选；
D．原料气中掺入适量的CO，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO2、H2浓度增大，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，有利于提高CH3OH的选择性，D项选；
故答案为：ABCD。
③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1，根据图象可知，240℃时CO2的转化率为10%，CO2的反应速率=；答案为：。
（2）④根据盖斯定律，iii=i+ii，则反应iii的 H=-159.5kJ/mol+(+72.5kJ/mol)=-87.0kJ/mol；反应ii的 H＞0、 S＞0，根据 G= H-T S，反应ii随温度的升高 G减小，对应于反应ii的线是c，反应i的 H＜0、 S＜0，反应iii的 H＜0、 S＜0，反应i和反应iii随温度的升高 G增大，反应iii相对于反应i有气态物质生成，则反应iii的 S的绝对值比反应i的小，反应iii的 S比反应i的大，对应于反应i的线是a，对应于反应iii的线是b；答案为：-87.0；b。
⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，转化CO2物质的量为0.5mol，在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2：1，则转化NH3物质的量为1mol，平衡时NH3物质的量为3mol-1mol=2mol、CO2物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol，平衡时NH3和CO2的物质的量比为2mol：0.5mol=4：1；已知反应ii的Kp=p，则平衡时H2O(g)的分压为p，测得平衡时容器内总压为ap，平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p，平衡时NH3和CO2的物质的量比为4：1，在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时NH3、CO2的分压依次为、，则反应iii的平衡常数Kp== =；答案为：4：1；。
【分析】（1）①依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
②依据影响反应速率和化学平衡的因素和题目信息分析；
③根据图象，利用υ=Δc/Δt计算；
（2）④根据盖斯定律；根据 G= H-T S分析；
⑤利用“三段式”法计算。
22．【答案】（1）C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
（2）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1
（3）2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1 669.8 kJ·mol-1
（4）C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=-2 804 kJ·mol-1
【解析】【解答】（1）1mol C2H4（g）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l），放出1411kJ热量，即C2H4（g）+3O2（g）═2CO2 （g）+2H2O（l）△H=-1411 kJ mol-1；
故答案为：C2H4（g）+3O2（g）═2CO2 （g）+2H2O（l）△H=-1411 kJ mol-1；（2）1mol C2H5OH（l）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l），放出1367kJ热量，即C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2 （g）+3H2O（l）△H=-1367 kJ mol-1，故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2 （g）+3H2O（l）△H=-1367 kJ mol-1；（3）2molAl（s）与适量O2（g）反应生成Al2O3（s），放出1669.8kJ热量，故答案为：2Al（s）+3/2O2（g）═Al2O3 （s）△H=-1 669.8 kJ·mol-1；（4）18g葡萄糖与适量O2（g）反应，计算180g葡萄糖反应生成CO2（g）和H2O（l），放出的热量为2804kJ，反应的热化学方程式：C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2804 kJ mol-1，故答案为：C6H12O6（s）+6O2（g）═6H2O（l）+6CO2（g）；△H=-2804kJ mol-1。
【分析】书写热化学方程式时，要注清楚物质的聚集状态，及对应的热效应。
23．【答案】（1）-246.1；C
（2）A
（3）2.0
（4）O2+4e-+4H+=2H2O
（5）H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，通过①×2+②+③可得反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝-246.1 kJ·mol-1。根据该反应特点，下列措施中，A．使用合适的催化剂不能使平衡发生移动； B．升高温度，平衡左移。C．增大压强，平衡右移。故能提高CH3OCH3产率的有C。因此，本题正确答案是：-246.1 ； C ；
（2）A.由图可以知道随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆移，则正方向为放热反应，故△H < 0，所以A选项是正确的；
B.该反应正方向为体积减小的方向，增大压强CO的转化率增大，所以P1>P2>P3 ，故B错误；若在P3和316℃时，起始n(H2)/n(CO)=3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50％，故C错误；因此，本题正确答案是：A；
（3）观察图2可知催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为2时，二甲醚的选择性最高。因此，本题正确答案是：2；
（4）从图3中看出，b电极是氢离子流向的一极，应该是正极，得电子，氧气要在此极上得到电子，根据电荷守恒，电极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O。因此，本题正确答案是： O2+4e-+4H+=2H2O。
（5）该反应有硫酸参加，因为硫酸是强酸，具有较强的腐蚀性，能腐蚀设备；因此，本题正确答案是：H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生。
【分析】（1）根据盖斯定律构造目标方程式，然后计算焓变；提高二甲醚的产率即是是平衡向正反应方向移动；
（2）根据图像中温度、压强对化学平衡的影响进行分析；
（3）二甲醚的选择性最高即为最好的物质的量比；
（4）a电极二甲醚发生氧化反应，b电极发生氧气的还原反应，注意溶液的酸碱性；
（5）注意硫酸在反应中的作用。
24．【答案】（1）P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306kJ mol-1
（2）PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ mol-1
（3）-399kJ mol-1；等于
（4）PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl
【解析】【解答】（1）根据图示可知：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g），反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热△H=-306 kJ/mol，则热化学方程式为：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol，
故答案为P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306kJ mol-1；
（2）根据图示可知：Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g），中间产物的总能量大于最终产物的总能量，该反应是放热反应，△H=生成物总能量-反应物总能量=-93 kJ/mol；所以PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）是吸热反应；热化学方程式为PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93 kJ/mol，
故答案为PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ mol-1；
（3）根据图像，可以写出两步反应的热化学方程式：
P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H1=-306 kJ/mol，
Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g）△H2=-93 kJ/mol；
则P和Cl2两步反应生成1molPCl5的△H3=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，
由图象可知，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4=-306kJ/mol+（-93kJ/mol）=-399kJ/mol，根据盖斯定律可知，反应无论一步完成还是分多步完成，生成相同的产物，反应热相等，则P和Cl2一步反应生成1molPCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的反应热，
故答案为-399kJ mol-1；等于；
（4）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，已知反应前后各元素化合价不变，则两种酸为磷酸和盐酸，由原子守恒可知化学方程式为PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl，
故答案为PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl。
【分析】（1）热化学方程式中化学计量数表示物质的量，结合图象第一段进行判断；
（2）结合图象第二段判断，且为图象对应反应的逆反应；
（3）结合盖斯定律判断，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；
（4）元素化合价不变，即该反应非氧化还原反应，因此结合化合价可知两种酸分别为磷酸和氯化氢。
25．【答案】（1）等于
（2）小于；吸收；加热
（3）2b=c+d-2a
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，故答案为：等于；（2）由于C3H8(g)= C3H6(g)+H2(g) ΔH2=+b kJ·mol-1）的反应中△H＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量，需要吸收能量，反应条件是加热，故答案为：小于；吸收；加热；（3）途径I：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-a kJ mol-1
途径II：②C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g）△H=+b kJ mol-1
③2C3H6（g）+9O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-c kJ mol-1
④2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-d kJ mol-1 反应①=反应②+反应③×1/2+反应④×1/2，所以-a=b+1/2（-c-d），所以2b=-2a+（c+d），故答案为：2b=-2a+（c+d）。
【分析】（1）反应起始状态相同，能量变化相同；
（2）反应物总能量低于生成物总能量反应吸热；
（3）根据目标方程式计算 2b=c+d-2a 。
2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
一、单选题
1．已知：(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3 kJ/mol
（1）2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0 kJ/mol
则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于（ ）
A．﹣317.3 kJ/mol B．﹣379.3 kJ/mol
C．﹣332.8 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol
2．已知热化学方程式：
SO2（g）＋1/2O2（g） SO3（g）ΔH＝－98.32 kJ/mol，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为（ ）
A．196.64 kJ B．196.64 kJ/mol
C．＜196.64 kJ D．＞196.64 kJ
3．白磷与氧可发生如下反应：。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P：、P—O：、P＝O：、O＝O：。根据图示的分子结构和有关数据估算白磷反应热，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．金属钠和氯气反应的能量关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A． H3＜0， H5＞0
B．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的＜ H3
C． H1＜ H4+ H5+ H6+ H7
D． H7＜0，且该过程形成了分子间作用力
5．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为：
H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol
CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol
C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol
CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A．H2 (g) B．CO(g) C．C8H18 (l) D．CH4 (g)
6．下列说法正确的是（ ）
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多
B．甲烷的燃烧热为890.3kJ mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） △H=-890.3kJ mol-1
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D．已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为196.64kJ
7．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。气态时，已知断裂1mol N—N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则（ ）
A．N4与N2互称为同位素
B．1mol N4气体转化为N2时要吸收217kJ能量
C．N4是N2的同系物
D．1mol N4气体转化为N2时要放出724kJ能量
8．碘在不同状态下与氢气反应的热化学方程式如下所示。
①
②
下列说法正确的是（ ）
A．
B．比热稳定性更好
C．1mol固态碘升华时
D．①的反应物总能量比②的反应物总能量低
9．已知： ，下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下， 氢气与 氟气的能量总和高于 氟化氢气体的能量
B． 氢气与 氟气反应生成 液态氟化氢放出的热量小于
C．常温常压下 氟化氢气体分解成 氢气和 氟气吸收 热量
D． 键的键能比 键和 键的键能之和小于
10．2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．ΔH7＜0
B．ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等
C．ΔH5＜0，在相同条件下，2Br(g) 2Br-(g)的 ΔH5＇﹤ΔH5
D．ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1
11．以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：
反应I：CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) △H1= +247 kJ/mol
反应II：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol
已知： T1℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T2℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是（ ）
A．反应I中，使用催化剂可以减小△H1，提高反应速率
B．反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率
C．由上述数据可判断反应II 的温度： T1> T2
D．CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H= +157 kJ/mol
12．(Ⅲ)晶面铁原子簇是合成氨工业的一种新型高效催化剂，N2和H2在其表面首先变为活化分子，反应机理为：①
②
③
④
总反应为
下列说法正确的是（ ）
A． (Ⅲ)晶面铁原子簇能够有效降低合成氨反应的活化能和焓变
B．相同条件下，若1mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则
C．反应①和总反应均为放热反应
D．总反应的
13．根据下表的数据，H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）的反应热应为（ ）
部分物质的键能
H2 Cl2 HCl
键能（kJ·mol－1） 436 243 431
A．＋183.0 kJ·mol－1 B．－366.0 kJ·mol－1
C．－183.0 kJ·mol－1 D．＋211.0 kJ·mol－1
14．乙烯可由乙烷裂解得到： ，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的 等于（ ）
化学键
键能/ 410 345 610 430
A． B．
C． D．
15．已知：键能数据如下：
H-H Cl-Cl H-Cl
键能（kJ/mol） 436 243 a
下列有关H2（g）与Cl2（g）反应生成HCl（g）的说法正确的是（ ）
A． 与 反应的热化学方程式：
B． 与 反应 一定是放热反应
C．若 ，则反应生成2molHCl时的
D．反应物的总能量小于生成物的总能量
16．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，氢气中1molH—H键断裂时吸收热量436kJ，则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为（ ）
A．920kJ B．557kJ C．463kJ D．188kJ
17．太阳能的开发与利用是能源领域的一个重要研究方向，由CO2制取C的太阳能工艺如图所示，下列有关说法正确的是（）
A．分解1molFe3O4转移电子数为2NA
B．根据盖斯定律可知，△H1+△H2=0
C．FeO在CO2转化为C的过程中的作用是催化剂
D．该工艺是将太阳能转化为电能
18．某反应X2(g)+Y2(g)=2XY(g)，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：X-X akJ·mol－1，Y-Y bkJ·mol－1 ， X-Y ckJ·mol－1则该反应的ΔH为（ ）
A．（a+b-c）kJ·mol－1 B．（c-a-b）kJ·mol－1
C．（a+b-2c）kJ·mol－1 D．（2c-a-b）kJ·mol－1
19．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝akJ·mol－1， 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1，H－H、O＝O和O－H键的键能为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．－350 B．＋130 C．＋350 D．－130
20．已知CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)；△H=－Q1，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；△H=－Q2，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ；△H=－Q3，常温下取体积比为4：1的CH4和H2的混合气11.2L(标况)经完全燃烧后恢复至常温，放出的热量是（ ）
A．0.4Q1+0.05Q3 B．0.4Q1+0.05Q2
C．0.4Q1+0.1Q3 D．0.4Q1+0.2Q2
二、综合题
21．我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
（1）以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应：
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2＞0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=
①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是 。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是 (填标号)。
A．降低温度 B．使用更合适的催化剂
C．增大压强 D．原料气中掺入适量的CO
③控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率 mol·L-1·min-1(写出计算式)。
（2）以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1
ii： NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1
iii： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
④反应iii的△H= kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示，图中对应于反应iii的线是 (填字母)。
⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ，已知反应ii的Kp=p，测得平衡时容器内总压为ap，则反应iii的平衡常数Kp= 。
22．依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。
（1）1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量 。
（2）1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 367 kJ的热量 。
（3）2 mol Al(s)与适量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的热量 。
（4）18 g葡萄糖与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4 kJ的热量 。
23．二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=－23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H 3=－41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝ kJ·mol-1。
下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有 。
A．使用合适的催化剂 B．升高温度 C．增大压强
（2）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是____。
A．△H < 0
B．P1
（3）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
（4）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，b电极的电极反应式为 。
（5）甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是：
CH3OH
+H2SO4 → CH3HSO4+H2O，
CH3
HSO4+CH3OH → CH3OCH3+H2SO4。
与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是 。
24．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。
根据上图回答下列问题：
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式 。
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式 。
（3）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3＝ ，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4 △H3 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
（4）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，已知反应前后各元素化合价不变，其化学方程式是__。
25．丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1
途径Ⅱ:C3H8(g)= C3H6(g)+H2(g) ΔH2=+b kJ·mol-1
2C3H6(g)+9O2(g)= 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH4=-d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)
请回答下列问题:
（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
（2）由于C3H8(g)= C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要 (填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是 。
（3）b与a、c、d的数学关系式是 。
答案解析部分
1．【答案】（1）A
【解析】【解答】已知：(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3kJ/mol
(2)2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0kJ/mol
根据盖斯定律，将(1)-(2)，整理可得：Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H=﹣317.3 kJ/mol，
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律计算。
2．【答案】C
【解析】【解答】根据热化学方程式SO2（g）+1/2O2（g） SO3（g）△H=-98.32kJ/mol的含义，可知SO2和O2反应生成1molSO3时放出的热量为98.32kJ，所以生成2molSO3时放出的热量为196.64kJ，由于是可逆反应，2mol SO2和1molO2不能完全反应，所以放出的热量小于196.64kJ，C符合题意；
故答案为：C
【分析】SO2与O2的反应为可逆反应，充入2molSO2和1molO2，无法完全反应；而热化学方程式中的反应热表示的是物质完全反应放出的热量；据此进行分析。
3．【答案】A
【解析】【解答】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值，由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以根据方程式可知反应热△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。故A符合题意；
故答案为：A。
【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能。
4．【答案】B
【解析】【解答】A.2Na(g)→2Na+(g)需要吸收热量， H3＞0，2Cl(g)→2Cl-(g)能放出热量， H5＜0，A不符合题意；
B．在相同条件下，K的金属活动性比Na强，失电子吸收的能量比Na少，2K(g)→2K+(g)的＜ H3，B符合题意；
C． H1= H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7，因为 H2＞0， H3＞0，所以 H1＞ H4+ H5+ H6+ H7，C不符合题意；
D．NaCl(g)转化为NaCl(s)，该过程破坏了分子间作用力，形成了离子键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、失电子吸热，得电子放热；
B、金属性越强越容易失去电子，吸收的能量越少；
C、 H1= H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7，因为钠由固体转化为气体需要吸收能量，钠失去电子需要吸收能量，即 H2＞0， H3＞0；
D、氯化钠是离子化合物，不存在分子间作用力。
5．【答案】B
【解析】【解答】由热化学方程式H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol可知，1mol氢气燃烧放出的热量为285.8kJ，1mol氢气的质量为1mol×2g/mol=2g，故1g氢气燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol可知，1molCO燃烧放出的热量为283kJ，1molCO的质量为1mol×28g/mol=28g，故1gCO燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol可知，1mol C8H18燃烧放出的热量为5518kJ，1mol C8H18的质量为1mol×114g/mol=114g，故1g C8H18燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol可知，1mol CH4燃烧放出的热量为890.3kJ，1molCH4的质量为1mol×16g/mol=16g，故1gCH4燃烧放出的热量为：；则CO放出的热量最少，故B符合题意；
故答案为：B。
【分析】要注意热化学方程式中，化学计量数为相应的物质的量，本题可以根据题干要求相同质量的各种物质，结合公式n=m/M计算各种物质的物质的量，再结合化学计量数计算对应热量。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.气态硫具有的能量高于固态硫，因此等量的硫蒸气和硫固体完全燃烧，前者放出的热量多，A符合题意；
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢元素的指定产物为H2O(l)，B不符合题意；
C.任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，因此任何化学反应中，反应物的总能量和生成物的总能量都不相同，C不符合题意；
D.SO2与O2的反应为可逆反应，因此2molSO2与1molO2不能完全反应，故放出的热量小于196.64kJ，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、气态硫具有的能量高于固态硫；
B、体现燃烧热的热化学方程式中，氢元素对应的燃烧产物为H2O(l)；
C、任何化学反应该过程中都伴随着能量的变化；
D、该反应为可逆反应，2molSO2与1molO2无法完全反应；
7．【答案】C
【解析】【解答】A．N4与N2互为同素异形体，而不是同位素，故A不符合题意；
B．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，有△H=6×193 kJ mol-1-2×941 kJ mol-1=-724 kJ mol-1，故B不符合题意；
C．N4与N2互为同素异形体，不是同系物，故C不符合题意；
D．由B可知，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、同位素指的是同种元素的不同原子；
B、△H=反应物总键能-生成物总键能；
C、同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2；
D、△H=反应物总键能-生成物总键能。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．固态碘转化为气态碘时需要吸热，因此反应②放出的热量较小，故，选项A符合题意；
B．物质物质的量的的总能量大于的总能量，能量越高越不稳定，故前者热稳定性更差，选项B不符合题意；
C．根据盖斯定律，由②-①得反应 ，选项C不符合题意；
D．因为，①的反应物总能量比②的反应物总能量高，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．物质从固态转化为气态时需要吸热；
B．依据能量越高越不稳定；
C．根据盖斯定律；
D．依据物质气态时的总能量比固态时能量高。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．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A符合题意；
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270 kJ，故B不符合题意；
C．非标准状况下，无法用气体体积计算物质的量，故C不符合题意；
D．旧键的断裂吸收能量，新键的生成释放能量，该反应是放热反应，所以2molH-F键的键能比1molH-H键和1molF-F键的键能之和大于270kJ，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据=生成物的键能-反应物的键能计算即可
10．【答案】C
【解析】【解答】A．物质由气态转化为液态时，会释放能量，故ΔH7＜0，A不符合题意；
B．断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，则ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等，B不符合题意；
C．气态原子转化为气态离子放出热量，且Cl原子比Br原子活泼，Cl原子得到电子放出热量多，焓变为负值，则ΔH5＜0，则在相同条件下，2Br(g) 2Br-(g)的 ΔH5＇＞ΔH5，C符合题意；
D．由盖斯定律可知：过程1为过程2、3、4、5、6、7过程的和，所以ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查化学反应过程中的能量变化，化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量物质，由气态转化为液态时，会释放能量，气态原子转化为气态离子放出热量，结合盖斯定律求的相关过程的能量变化。
11．【答案】C
【解析】【解答】A、反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但△H1不变，故A不符合题意；
B、正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B不符合题意；
C、T2℃时的化学平衡常数K= =2<100，反应II的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1℃>T2℃，故C符合题意；
D、反应I＋反应II得到CH4(g)＋CO2(g) CO(g)＋CH3OH(g) △H=(274－90)kJ·mol－1=＋184kJ·mol－1， CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=－184kJ·mol－1，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.催化剂不能改变反应的焓变；
B.放热反应加热时平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低；
C.根据平衡常数与温度的关系进行判断；
D.根据盖斯定律进行计算。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．(Ill)晶面铁原子簇能够有效降低合成氨反应的活化能，但是催化剂不改变反应的焓变，焓变与反应物和生成物总能量差有关，A不符合题意；
B．相同条件下，若1mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，形成化学键释放能量，则，B不符合题意；
C．反应① 是分子发生分解，化学键发生断裂，断键吸收能量，则①为吸热反应，总反应是化合反应为放热反应，C不符合题意；
D．根据盖斯定律①×3+②+2×③+2×④可得总反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．催化剂可改变反应速率，不改变反应的焓变；
B．依据形成化学键释放能量分析；
C．利用化学键发生断裂吸收能量分析；
D．根据盖斯定律计算。
13．【答案】C
【解析】【解答】根据反应热和键能的关系，△H=（436＋431－2×431）kJ·mol－1=－183kJ·mol－1，C符合题意。
【分析】△H=反应物的总键能-生成物的总键能
14．【答案】D
【解析】【解答】该反应的反应热ΔH=(410kJ/mol×6+345kJ/mol)-(610kJ/mol+410kJ/mol×4+430kJ/mol)=+125kJ/mol，D符合题意；
故答案为：D
【分析】反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，据此结合表格化学键的键能进行计算即可。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应的反应热ΔH=(679-2a) kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=(679-2a) kJ/mol，A不符合题意；
B.H2与Cl2的反应属于燃烧反应，燃烧反应都是放热反应，B符合题意；
C.若a=431kJ/mol，则反应生成2molHCl时的反应热ΔH=(679-2a) kJ/mol=(679-2×431)kJ/mol=-183kJ/mol，C不符合题意；
D.由于该反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】给出化学键的键能，则反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，故反应“H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)”的反应热ΔH=(436+243-2a) kJ/mol=(679-2a) kJ/mol。据此结合选项进行分析。
16．【答案】C
【解析】【解答】由1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ可知，反应2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)的反应热ΔH=-×2=-484kJ/mol，设1mol H-O键的键能为xkJ/mol，由反应热ΔH的值等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得：ΔH=2×436kJ/mol+496kJ/mol-2×2×x=-484kJ/mol，解得x=463，则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为1mol×463 kJ/mol=463kJ，
故答案为：C。
【分析】该反应为2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，据此分析。
17．【答案】A
【解析】【解答】A.Fe3O4分解生成FeO，Fe元素从+3价降低到+2价，1molFe3O4中含有1mol二价铁和2mol三价铁，所以转移电子数为2NA，故A符合题意；
B.Fe3O4分解生成FeO，FeO与CO2反应生成Fe3O4，两个反应的生成物和反应物不同，所以反应放出或吸收的热量不同，则△H1+△H2≠0，故B不符合题意；
C.FeO在CO2转化为C的过程中Fe元素的化合价升高，则FeO失电子作还原剂，故C不符合题意；
D.该工艺是将太阳能转化为化学能，故D不符合题意。
【分析】盖斯定律指的是化学反应与反应的途径无关，而与反应的初始和结束状态有关。
18．【答案】C
【解析】【解答】该反应的反应了ΔH=(akJ/mol+bkJ/mol)-2×ckJ/mol=(a+b-2c)kJ/mol，C符合题意；
故答案为：C
【分析】根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，计算该反应的反应热；
19．【答案】B
【解析】【解答】已知①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=akJ mol-1，
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-220kJ mol-1
①×2-②得：2H2O（g）═O2（g）+2H2（g）△H=（2a+220）kJ mol-1，
4×462 kJ mol-1-496 kJ mol-1-2×436 kJ mol-1=（2a+220）kJ mol-1，
解得a=+130。
故答案为：B。
【分析】根据盖斯定律计算水分解反应的焓变，结合 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和来计算。
20．【答案】A
【解析】【解答】混合气体为0.5mol，其中甲烷和氢气分别为0.4mol与0.1mol，而在题目所给条件下，水为液态，故放出的热量为0.4Q1+ =0.4Q1+0.05Q3
【分析】根据公式计算混合气体的物质的量，结合其体积之比，计算CH2、H2的物质的量，再根据热化学方程式计算反应热。
21．【答案】（1）反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；ABCD；
（2）- 87.0；b；4：1；
【解析】【解答】（1）①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；答案为：反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大。
②A．降低温度，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)逆向移动，有利于提高CH3OH的选择性，A项选；
B．使用更合适的催化剂，对反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好，抑制CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)反应的发生，可提高CH3OH的选择性，B项选；
C．增大压强，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)不移动，有利于提高CH3OH的选择性，C项选；
D．原料气中掺入适量的CO，反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO2、H2浓度增大，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，有利于提高CH3OH的选择性，D项选；
故答案为：ABCD。
③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1，根据图象可知，240℃时CO2的转化率为10%，CO2的反应速率=；答案为：。
（2）④根据盖斯定律，iii=i+ii，则反应iii的 H=-159.5kJ/mol+(+72.5kJ/mol)=-87.0kJ/mol；反应ii的 H＞0、 S＞0，根据 G= H-T S，反应ii随温度的升高 G减小，对应于反应ii的线是c，反应i的 H＜0、 S＜0，反应iii的 H＜0、 S＜0，反应i和反应iii随温度的升高 G增大，反应iii相对于反应i有气态物质生成，则反应iii的 S的绝对值比反应i的小，反应iii的 S比反应i的大，对应于反应i的线是a，对应于反应iii的线是b；答案为：-87.0；b。
⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，转化CO2物质的量为0.5mol，在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2：1，则转化NH3物质的量为1mol，平衡时NH3物质的量为3mol-1mol=2mol、CO2物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol，平衡时NH3和CO2的物质的量比为2mol：0.5mol=4：1；已知反应ii的Kp=p，则平衡时H2O(g)的分压为p，测得平衡时容器内总压为ap，平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p，平衡时NH3和CO2的物质的量比为4：1，在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时NH3、CO2的分压依次为、，则反应iii的平衡常数Kp== =；答案为：4：1；。
【分析】（1）①依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
②依据影响反应速率和化学平衡的因素和题目信息分析；
③根据图象，利用υ=Δc/Δt计算；
（2）④根据盖斯定律；根据 G= H-T S分析；
⑤利用“三段式”法计算。
22．【答案】（1）C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
（2）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1
（3）2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1 669.8 kJ·mol-1
（4）C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=-2 804 kJ·mol-1
【解析】【解答】（1）1mol C2H4（g）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l），放出1411kJ热量，即C2H4（g）+3O2（g）═2CO2 （g）+2H2O（l）△H=-1411 kJ mol-1；
故答案为：C2H4（g）+3O2（g）═2CO2 （g）+2H2O（l）△H=-1411 kJ mol-1；（2）1mol C2H5OH（l）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l），放出1367kJ热量，即C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2 （g）+3H2O（l）△H=-1367 kJ mol-1，故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2 （g）+3H2O（l）△H=-1367 kJ mol-1；（3）2molAl（s）与适量O2（g）反应生成Al2O3（s），放出1669.8kJ热量，故答案为：2Al（s）+3/2O2（g）═Al2O3 （s）△H=-1 669.8 kJ·mol-1；（4）18g葡萄糖与适量O2（g）反应，计算180g葡萄糖反应生成CO2（g）和H2O（l），放出的热量为2804kJ，反应的热化学方程式：C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2804 kJ mol-1，故答案为：C6H12O6（s）+6O2（g）═6H2O（l）+6CO2（g）；△H=-2804kJ mol-1。
【分析】书写热化学方程式时，要注清楚物质的聚集状态，及对应的热效应。
23．【答案】（1）-246.1；C
（2）A
（3）2.0
（4）O2+4e-+4H+=2H2O
（5）H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，通过①×2+②+③可得反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝-246.1 kJ·mol-1。根据该反应特点，下列措施中，A．使用合适的催化剂不能使平衡发生移动； B．升高温度，平衡左移。C．增大压强，平衡右移。故能提高CH3OCH3产率的有C。因此，本题正确答案是：-246.1 ； C ；
（2）A.由图可以知道随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆移，则正方向为放热反应，故△H < 0，所以A选项是正确的；
B.该反应正方向为体积减小的方向，增大压强CO的转化率增大，所以P1>P2>P3 ，故B错误；若在P3和316℃时，起始n(H2)/n(CO)=3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50％，故C错误；因此，本题正确答案是：A；
（3）观察图2可知催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为2时，二甲醚的选择性最高。因此，本题正确答案是：2；
（4）从图3中看出，b电极是氢离子流向的一极，应该是正极，得电子，氧气要在此极上得到电子，根据电荷守恒，电极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O。因此，本题正确答案是： O2+4e-+4H+=2H2O。
（5）该反应有硫酸参加，因为硫酸是强酸，具有较强的腐蚀性，能腐蚀设备；因此，本题正确答案是：H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生。
【分析】（1）根据盖斯定律构造目标方程式，然后计算焓变；提高二甲醚的产率即是是平衡向正反应方向移动；
（2）根据图像中温度、压强对化学平衡的影响进行分析；
（3）二甲醚的选择性最高即为最好的物质的量比；
（4）a电极二甲醚发生氧化反应，b电极发生氧气的还原反应，注意溶液的酸碱性；
（5）注意硫酸在反应中的作用。
24．【答案】（1）P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306kJ mol-1
（2）PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ mol-1
（3）-399kJ mol-1；等于
（4）PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl
【解析】【解答】（1）根据图示可知：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g），反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热△H=-306 kJ/mol，则热化学方程式为：P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306 kJ/mol，
故答案为P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H=-306kJ mol-1；
（2）根据图示可知：Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g），中间产物的总能量大于最终产物的总能量，该反应是放热反应，△H=生成物总能量-反应物总能量=-93 kJ/mol；所以PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）是吸热反应；热化学方程式为PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93 kJ/mol，
故答案为PCl5（g）═PCl3（g）+Cl2（g）△H=+93kJ mol-1；
（3）根据图像，可以写出两步反应的热化学方程式：
P（s）+Cl2（g）═PCl3（g）△H1=-306 kJ/mol，
Cl2（g）+PCl3（g）═PCl5（g）△H2=-93 kJ/mol；
则P和Cl2两步反应生成1molPCl5的△H3=-306 kJ/mol+（-93 kJ/mol）=-399 kJ/mol，
由图象可知，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4=-306kJ/mol+（-93kJ/mol）=-399kJ/mol，根据盖斯定律可知，反应无论一步完成还是分多步完成，生成相同的产物，反应热相等，则P和Cl2一步反应生成1molPCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的反应热，
故答案为-399kJ mol-1；等于；
（4）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，已知反应前后各元素化合价不变，则两种酸为磷酸和盐酸，由原子守恒可知化学方程式为PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl，
故答案为PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl。
【分析】（1）热化学方程式中化学计量数表示物质的量，结合图象第一段进行判断；
（2）结合图象第二段判断，且为图象对应反应的逆反应；
（3）结合盖斯定律判断，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；
（4）元素化合价不变，即该反应非氧化还原反应，因此结合化合价可知两种酸分别为磷酸和氯化氢。
25．【答案】（1）等于
（2）小于；吸收；加热
（3）2b=c+d-2a
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，故答案为：等于；（2）由于C3H8(g)= C3H6(g)+H2(g) ΔH2=+b kJ·mol-1）的反应中△H＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量，需要吸收能量，反应条件是加热，故答案为：小于；吸收；加热；（3）途径I：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-a kJ mol-1
途径II：②C3H8（g）═C3H6（g）+H2（g）△H=+b kJ mol-1
③2C3H6（g）+9O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-c kJ mol-1
④2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-d kJ mol-1 反应①=反应②+反应③×1/2+反应④×1/2，所以-a=b+1/2（-c-d），所以2b=-2a+（c+d），故答案为：2b=-2a+（c+d）。
【分析】（1）反应起始状态相同，能量变化相同；
（2）反应物总能量低于生成物总能量反应吸热；
（3）根据目标方程式计算 2b=c+d-2a 。