1.2 反应热的计算 同步检验
一、单选题
1．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－569.6kJ/mol，2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋482.1 kJ/mol。现有1g液态H2O，蒸发时吸收的热量是 （ ）
A．2.43 kJ B．4.86 kJ C．43.8 kJ D．87.5 kJ
2．已知25℃、101kPa条件下：
·（1）4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H=﹣2 834.9kJ mol﹣1
·（2）4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H=﹣3 119.1kJ mol﹣1
由此得出的正确结论是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
3．已知在298K时下述反应的有关数据：
C（s）+ O2（g）=CO（g）△H1=﹣110.5kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g），△H2=﹣393.5kJ/mol
则C（s）+CO2（g）=2CO（g）的△H 为（ ）
A．283.5kJ/mol B．172.5kJ/mol
C．﹣172.5kJ/mol D．﹣504 kJ/mol
4．在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中NH4+能转化为N2(g)和H2O(l)，示意图如下：
反应I
反应Ⅱ
下列说法正确的是（ ）
A．两池发生的反应中，氮元素只被氧化
B．两池中投放的废液体积相等时，NH4+能完全转化为N2
C．常温常压下，反应Ⅱ中生成22.4LN2转移的电子数为3.75×6 02×1023
D．
5．由合成气制备二甲醚，涉及如下反应：
（i）2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1
（ii）2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
能量变化如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．ΔH1＜ΔH2
B．反应（ii）为吸热反应
C．C2H4(g)+H2O(g) CH3OCH3(g) ΔH = -5.2 kJ·mol－1
D．若在容器中加入催化剂，则E2-E1将变小
6．已知：①1mol晶体硅中含有2molSi—Si键。
②Si(s)＋O2(g)=SiO2(g) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
化学键 Si—O O=O Si—Si
断开1 mol共价键所需能量/kJ 460 500 176
下列说法中正确的是（ ）
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH＝－988kJ·mol－1
D．ΔH＝(a－c)kJ·mol－1
7．一种新型火药用高氯酸钾代替硝酸钾，用糖类代替木炭和硫磺，可避免二氧化硫等有害物质的排放，这种新型火药爆炸的热化学方程式：C6H12O6(s)+3KClO4(s)=3KCl(s)+6H2O(g)+6CO2(g) △H=xkJ/mol，已知：葡萄糖的燃烧热：△H1=akJ/mol，KClO4(s)=KCl(s)+2O2(g) △H2=bkJ/mol，H2O(g)= H2O(l) △H3=ckJ/mol，则 x 为（ ）
A．a+3b-6c B．6c+3a-b C．a+b-6c D．6c+a-b
8．已知H-H、Cl-Cl和H-Cl的键能分别为436 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1和431 kJ·mol-1，请用此数据估计，由Cl2、H2生成2mol H-Cl时的热效应△H等于（ ）
A．-183 kJ·mol-1 B．-91.5kJ·mol-1
C．+183kJ·mol-1 D．+ 91.5kJ·mol-1
9．通常人们把拆开1mol化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估计化学反应的反应热。下列是一些化学键的键能。
化学键 C﹣H C﹣F H﹣F F﹣F
键能/(kJ mol﹣1) 414 489 565 155
根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)═CF4(g)+4HF(l)的反应热为（ ）
A．-1940kJ·mol-1 B．+1940kJ·mol-1
C．-485kJ·mol-1 D．+485kJ·mol-1
10．已知化学反应A2（g）+B2（g）═2AB（g）的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（ ）
A．每生成2分子AB吸收b kJ热量
B．该反应热△H=+（a﹣b）kJ mol﹣1
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1 mol A﹣A和1 mol B﹣B键，放出a kJ能量
11．下列说法正确的是（ ）
A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H>0，则金刚石比石墨稳定
B．任何酸与碱发生中和反应生成 的过程中，能量变化均相同
C．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应
D． 的燃烧热是 ，则 反应的
12．氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，与氢气存在如下反应：2ICl(s)+ H2(g)=2HCl(g)+ I2(s) ΔH=-218 kJ·mol-1，该反应实际上分两步进行：
①H2(g)+ ICl(g)=HI(g)+HCl(g)(慢反应)
②HI(g)+ ICl(s)=I2(s)+ HCl( g)(快反应)
下列说法中正确的是（ ）
A．ICl与水发生非氧化还原反应生成HI
B．两步反应的活化能之和等于-218 kJ·mol 1
C．总反应速率的快慢由反应①决定
D．加入催化剂将影响最终总反应的反应热
13．已知反应：2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g) △H=-akJ·mol-1(a>0)，其反应机理如下：
①NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g) △H1快反应；
②NO(g)+NOBr2(g)=2NOBr(g) △H2慢反应。
下列说法错误的是（ ）
A．△H=△H1+△H2
B．该反应的速率主要取决于反应①
C．NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂
D．恒容时，增大Br2(g)的浓度能增加单位体积活化分子总数，加快反应速率
14．2011年中国已超北美成为全球液晶显示器第二大市场．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F﹣F N﹣F
键能：kJ/mol 941.7 154.8 283.0
下列说法中不正确的是（ ）
A．过程F2（g）→2F（g）吸收能量
B．过程N（g）+3F（g）→NF3（g）放出能量
C．反应N2（g）+3F2（g）=2NF3（g）的△H＜0
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
15．已知25℃、101kPa条件下：
由此得出的正确结论是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
16．下列关于化学反应的描述中正确的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．知：NaOH(aq) + HCl(aq)=NaCl(aq) +H20(1) △H = -57.3kJ/mol 则含40.0gNaOH的稀溶液与醋酸完全中和，放出57.3kJ的热量
C．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为2CO(g) +O2(g) = 2CO2(g) △H = -283.0 kJ/mol
D．已知2C(s) +2O2(g) =2CO2(g) △H = akJ/mol，2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H=bkJ/mol，则b > a
二、综合题
17．随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视．
（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可以是 ．
（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1＜0 ①
途径II：先制成水煤气：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3＜0 ③
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H4＜0 ④
则途径I放出的热量 （填“大于”“等于”或“小于”）途径II放出的热量；△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是 ．
（3）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一 CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） 方法二 CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）
在25℃、101kPa下，1 克甲醇完全燃料放热22.68kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 ．
（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
已知：
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1
TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl（s）+O2（g）△H=+141kJ mol﹣1
则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）的△H= ．
（5）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂．臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O3（g）=3Ag2O（s）△H=﹣235.8kJ mol﹣1
已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）△H=+62.2kJ mol﹣1则O3转化为O2的热化学方程式为 ．
18．二甲醚(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)
19．含硫化物是自然界中最为重要的自然资源之一，在生产生活中应用非常广泛。
（1）燃煤烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术是环境科学研究的热点。以下是用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术反应的热化学方程式。
NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)=H2SO4(l) ＋NO(g) △H=a kJ·mol－1
2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=b kJ·mol－1
① 反应2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(l) 的△H= KJ/mol－1。
② 将SO2通入硫酸铁溶液也能发生类似的反应。请写出该反应的离子方程式 。
（2）MnSO4是重要的基础锰盐。工业上，生产MnSO4的方法有多种。
①一种较为环保的方法是：利用纤维素水解产物还原软锰矿的方法生产MnSO4，其反应方程式如下:(C6H10O5)n+nH2SO4→n(C6H11O5)HSO4
n(C6H11O5)HSO4 +nH2O →n C6H12O6+nH2SO4
C6H12O6 +12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O
从理论上讲，每生产1吨MnSO4需要的纤维素的质量为 吨。
②软锰矿中都含有一定量的砷的化合物，如果不除砷很难达到饲料级的生产标
准。工业上常用氧化剂来除去其中的砷。可以除去砷的氧化剂有:ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8、O3、H2O2等，但在实际生产中，选用的氧化剂是软锰矿，可能的原因是 。
③在生产MnSO4的浸出渣中常会产生一些硫磺，可以利用四氯乙烯来回收硫磺，
回收硫磺过程中受外界影响较大的因素主要有:萃取温度、液固比等。下图1是上述3种因素对萃取硫磺质量影响的关系图。
请根据以上图表信息，选择最佳的萃取温度和液固比 。
（3）有人设想用电化学法将SO2转化为H2SO4的原理如图2所示。
① 该电解质溶液中质子的流向是 ;(填“从正极流向负极”或“从负极流向正极”)
② 写出该电池负极反应的电极反应方程式:
20．按要求填空
（1）0.3mol气态高能燃料乙硼烷（分子式B2H6），在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为 ．
（2）又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H=﹣44kJ/mol，则5.6L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 ．
21．“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷．工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1：1．已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4 气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量．
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式： ，若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量 890kJ（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为 ；燃烧生成的CO2 的质量比约为 ．
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】已知：①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H=-569.6kJ mol-1，
②2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）；△H=+482.1kJ mol-1．
根据盖斯定律，②+①得2H2O（g）═2H2O（l）；△H=-87.5kJ mol-1，
所以
2H2O（l）═2H2O（g）； △H=+87.5kJ mol-1
36g 87.5kJ
1g Q
Q= ×87.5kJ=2.43kJ。即1g液态H2O，蒸发时吸收的热量是2.43kJ。
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律得出液态水变为气态水的热化学方程式，然后再根据方程式计算1g液态水蒸发吸收的热量即可。
2．【答案】A
【解析】【解答】解：已知25℃、101kpa条件下：（1）4Al（s）+302（g）═2Al203（s）；△H=﹣2834.9kJ mol﹣1（2）4Al（s）+203（g）═2Al2O3（s）；△H=﹣3119.1KJ mol﹣1
根据盖斯定律（1）﹣（2）得到：302（g）═203（g）△H=﹣2834.9kJ mol﹣1﹣（﹣3119.1KJ mol﹣1）=284.2KJ/mol，
A、氧气转化为臭氧是吸热反应，等质量的O2比O3能量低，故A正确；
B、等质量的O2比O3的能量低，由O2变O3为吸热反应，故B错误；
C、O3能量高，能量越高越稳定，O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应，故C错误；
D、O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应，故D错误；
故选A．
【分析】依据题干热化学方程式，根据盖斯定律的应用合并得到氧气转化为臭氧的热化学方程式，结合物质能量守恒，物质能量越高越活泼分析解答．
3．【答案】B
【解析】【解答】解：已知：C （s）+ O2（g）=CO（g）△H=﹣110.50KJ/mol ①
C （s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.51KJ/mol ②
根据盖斯定律，将①×2﹣②可得：C （s）+CO2（g）=2CO（g）△H=（﹣110.50KJ/mol）×2﹣（﹣393.51KJ/mol）=+172.5KJ/mol，
故选B．
【分析】根据盖斯定律﹣﹣化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，将反应①﹣②即可得目标反应，将反应热做相应变化即可．
4．【答案】D
【解析】【解答】A、厌氧菌池中发生反应Ⅱ中硝酸根离子中氮元素化合价由+5价变为0，被还原，选项A不符合题意；
B、根据反应方程式吕铵根离子的量，两池中投放的废液体积比为3：5时，NH4+能完全转化为N2，选项B不符合题意；
C、标准状况下，反应Ⅱ中生成22.4LN2，即1mol氮气，转移的电子数为 3.75×6.02×1023，但题中给定的是常温常压，选项C不符合题意；
D、根据盖斯定律，由①② 得反应 ，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据元素化合价变化进行分析；
B.根据方程式中计量数进行判断；
C.根据氧化还原反应中电子转移数值计算；
D.根据盖斯定律进行计算.
5．【答案】A
【解析】【解答】A. 根据图像数据可知，ΔH1 = -29.1 kJ·mol－1，ΔH2 = -23.9 kJ·mol－1，则ΔH1＜ΔH2，故A项符合题意；
B. 从图像数据可看出，ΔH2＜0，即反应（ii）为放热反应，故B项不符合题意；
C. 根据盖斯定律可知，反应（ii）-反应（i）可得反应C2H4(g)+H2O(g) CH3OCH3(g)，则ΔH = ΔH2-ΔH1 = -23.9 kJ·mol－1-（-29.1 kJ·mol－1）= +5.2 kJ·mol－1，故C项不符合题意；
D. 若在容器中加入催化剂，降低了反应的活化能，但不会改变反应焓变，则E2-E1的差值不变，故D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.根据图像分析反应物总能量和生成物总能量差值，注意反应热的值有正负之分，比较需要注意；
B.根据图像中反应物和生成物的能量差值计算即可；
C.可根据盖斯定律进行加减计算，反应热也随之计算，注意正负即可；
D.加入催化剂其E2-E1不变，其差值为反应热，不受催化剂影响。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，故A项不符合题意；
B、根据化学键的键能判断，断裂1mol二氧化硅需要的能量为1840kJ/mol，断裂1mol晶体硅需要的能量为354kJ/mol，所以二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，故B项不符合题意；
C、 故C项符合题意；
D、根据图中可知， ，故D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 =反应物的总键能-生成物的总键能。
7．【答案】A
【解析】【解答】已知：①C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) △H1=akJ/mol，
②KClO4(s)=KCl(s)+2O2(g) △H2=bkJ/mol，
③H2O(g)= H2O(l) △H3=ckJ/mol，
根据盖斯定律：①+②×3-③×6得反应C6H12O6(s)+3KClO4(s)=3KCl(s)+6H2O(g)+6CO2(g) 的△H= （a+3b-6c）kJ/mol，所以x= a+3b-6c，A符合题意；
故答案为：A
【分析】此题是对反应热计算的考查，根据所给反应的反应热，结合盖斯定律计算目标反应的反应热。
8．【答案】A
【解析】【解答】Cl2和H2反应生成2molHCl时的热化学方程式为：Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol；
故答案为：A。
【分析】根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能进行计算。
9．【答案】A
【解析】【解答】由反应热△H=反应物键能之和-生成物键能之和可得，△H=(414kJ/mol×4+4×155kJ/mol)-（489kJ/mol×4+4×565kJ/mol）=-1940kJ/mol，
故答案为：A。
【分析】易错分析：计算时要弄清楚每个物质里面共价键的数目，如甲烷有4个C-H键
10．【答案】B
【解析】【解答】A．依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB吸收（a-b） kJ热量，故A不符合题意；
B．依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，△H=+（a﹣b）kJ mol﹣1，故B符合题意；
C．依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，故C不符合题意；
D．断裂1 mol A-A和1 mol B-B键，吸收a kJ能量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据断键需要吸热，成键需要放热，焓变=生成物的能量-反应物的能量结合选项进行判断
11．【答案】D
【解析】【解答】A．石墨转化为金刚石吸热，可知金刚石的能量高，相对不稳定，故A不符合题意；
B．强酸、强碱的稀溶液恰好反应生成1mol水放热相同；浓硫酸溶于水放热，若为浓硫酸和碱反应生成1mol水，放热不同；弱酸、弱碱电离吸热，弱酸弱碱反应生成1mol水，放热也不同，故B不符合题意；
C．化学反应能否自发进行的判据是 ，必须综合考虑体系的焓变、熵变和温度，有些吸热反应在一定条件下也能自发进行，有些放热反应不一定能自发进行，故C不符合题意；
D． 的燃烧热是 ，则 ，那么 反应的 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．物质具有的能量越低越稳定；
B．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O、并且没有沉淀生成时，能量变化相同；
C．反应能否自发进行与反应的焓变有关，还与反应的熵变有关；
D．根据燃烧热的概念判定。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．ICl与水发生非氧化还原反应生成HIO，反应方程式为H2O+ICl=HCl+HIO，故A不符合题意；
B．两步反应的总反应为2ICl(s)+ H2(g)=2HCl(g)+ I2(s) ΔH=-218 kJ·mol-1，其中ΔH为反应物的活化能与生成物的活化能之差，故B不符合题意；
C．总反应的反应速率由慢反应决定，即由反应①决定，故C符合题意；
D．加入催化剂能改变反应活化能，但不改变总反应的反应热，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】根据元素的化合价是否改变确定反应是否为氧化还原反应，活化能是分子吸收能量后能够发生有效碰撞的能量，和焓变不同，分步反应的速率一般是由步骤中最慢的反应决定的，反应热之和起始状态的能量有关与催化剂无关
13．【答案】B
【解析】【解答】A．根据盖斯定律可知：①NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g) △H1②NO(g)+NOBr2(g)=2NOBr(g) △H2，由①+②得反应2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g)，则△H=△H1+△H2，故A不符合题意；
B．慢反应决定反应速率，则该反应的反应速率取决于反应②，故B符合题意；
C．NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂，故C不符合题意；
D．活化分子数越多反应速率越快，恒容时，增大反应物的浓度能增加活化分子总数，反应速率加快，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据盖斯定律，方程式①+②可得2NO（g）+Br2（g）═2NOBr（g）；
B.慢反应决定反应速率；
C.在第一个反应中是反应物、第二个反应中是生成物的物质为催化剂；
D.活化分子数越多反应速率越快。
14．【答案】D
【解析】【解答】解：A．N2（g）→2N（g）为化学键的断裂过程，应吸收能量，故A正确；
B．N（g）+3F（g）→NF3（g）为形成化学键的过程，放出能量，故B正确；
C．反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）△H=（941.7+3×154.8﹣283.0×6）KJ mol﹣1=﹣291.9KJ mol﹣1，△H＜0，故C正确；
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，故D错误．
故选D．
【分析】化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，以此解答该题．
15．【答案】A
【解析】【解答】对比题目所给出的两个热化学方程式，Al与O3反应放出的热量多，说明等质量的O2和O3，O3能量高，不稳定，由O2变O3要吸收热量，A项符合题意。
【分析】也可以通过盖斯定律得到氧气生成臭氧的热化学方程式，然后得出结论。
16．【答案】D
【解析】【解答】A. 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，A不符合题意；
B. 醋酸是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，因此含40.0gNaOH的稀溶液与醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，B不符合题意；
C. CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝-283.0 kJ/mol，C不符合题意；
D. 碳完全燃烧放热多，若2C(s) +2O2(g)＝2CO2(g) △H＝akJ/mol，2C(s) +O2(g)＝2CO(g) △H=bkJ/mol，则b＞a，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A放热吸热反应与是否需要加热无关，如氢气与氧气生成水的反应，也要先加热。
B中和热指的是强酸强碱生成1mol水反应放出的热量，而醋酸属于弱酸，电离会需要吸收部分热量。
C燃烧热指的是1mol物质完全燃烧放出的热量。
17．【答案】（1）C+CuO；Cu+CO↑
（2）等于；△H1=△H2+ （△H3+△H4）
（3）CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.76kJ mol﹣1
（4）﹣80KJ/mol
（5）2O3（g）=3O2（g）△H=﹣285kJ/mol
【解析】【解答】解：（1）C能将CuO中的铜置换出来，生成铜和CO，故化学方程式为C+CuO Cu+CO↑，故答案为：C+CuO Cu+CO↑；（2）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量；途径Ⅱ：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3＜0 ③
2H2（g）+O2 （g）═2H2O（g）△H4＜0 ④
由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C（s）+2O2 （g）═2CO2（g）△H=2△H2+△H3+△H4．
所以△H1= △H= （2△H2+△H3+△H4）=△H2+ （△H3+△H4）．故答案为：等于；△H1=△H2+ （△H3+△H4）；（3）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76KJ；则表示甲醇燃烧的热化学方程式为：CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.76kJ mol﹣1，故答案为：CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.76kJ mol﹣1；（4）已知：①C（S）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol②2CO（g）+O2=2CO2（g）△H=﹣566KJ/mol③TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）+O2（g）△H=+141KJ/mol金红石与氯气、石墨制取TiCl4（s）和CO的化学反应方程式可以通过③+①×2﹣②得到，所以TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）△H=141kJ/mol﹣393.5kJ/mol×2+566kJ/mol=﹣80KJ/mol，
即TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）△H=﹣80KJ/mol，
故答案为：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）△H=﹣80KJ/mol，
故答案为：﹣80KJ/mol；（5）Ⅰ、6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJ mol﹣1，Ⅱ、2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到，2O3（g）═3O2（g），则反应热△H=（﹣235.8kJ mol﹣1）×2+（+62.2kJ mol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，故答案为：2O3（g）═3O2（g）△H=﹣285kJ/mol．
【分析】（1）C能将CuO中的铜置换出来；（2）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关；由盖斯定律，将途径Ⅱ的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减，构造出途径I的热化学方程式，据此判断△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式．（3）题干所给量计算32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热，结合热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变；（4）根据盖斯定律，将所给的已知反应通过加减乘除等变形，来得到目标反应，并将反应热也做相应的变形即可；（5）Ⅰ、6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJ mol﹣1，Ⅱ、2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到，2O3（g）═3O2（g），以此计算反应热．
18．【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。
19．【答案】（1）2a+b；SO2+2Fe3++2H2O=SO42－+2Fe2++4H+
（2）0.09；降低成本，不增加新的杂质80℃；4:1
（3）从负极流向正极；SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
【解析】【解答】(1)①已知：①NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)+NO(g)△H=a kJ mol-1，②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=b kJ mol-1，由盖斯定律可知，方程式①×2+②可得2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)，△H=2a+b kJ mol-1；②铁离子具有氧化性能把二氧化硫氧化为硫酸根离子，则SO2通入硫酸铁溶液反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；
(2)①已知：(C6H10O5)n+n H2SO4→n(C6H11O5)HSO4 n(C6H11O5)HSO4+n H2O→n C6H12O6+n H2SO4 C6H12O6+12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O 则
(C6H10O5)n～～n(C6H11O5)HSO4～～n C6H12O6～～ 12n MnSO4
162n 1812n
x 1t
解得x=0.09t；②除杂质不能引入新的杂质，所以不能选用ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8，工业生产还有考虑成本，选择软锰矿作氧化剂可以降低生成成本；③由题中所给的图象可知，在80℃和液固比为4：1时，硫磺的萃取质量较大；
(3)①二氧化硫和氧气形成原电池，二氧化硫失电子为负极，氧气得电子为正极，溶液中阳离子向正极移动，所以电解质溶液中质子的流向是从负极流向正极；②负极上二氧化硫失电子生成硫酸根离子，则负极电极方程式为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。
【分析】（1）根据盖斯定律计算反应热；根据氧化还原反应规律书写离子方程式；
（2）根据化学方程式进行计算即可；
（3）根据新型燃料电池的反应原理进行分析然后书写电极方程式。
20．【答案】（1）B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=﹣2165kJ/mol
（2）508.25kJ
【解析】【解答】解：（1）0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5KJ的热量，则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出2165KJ的热量，反应的热化学方程式为B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=﹣2165kJ/mol，故答案为：B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=﹣2165kJ/mol；（2）B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=﹣2165kJ/mol； ①
H2O（l）→H2O（g）；△H=+44kJ/moL，②①+②×3得：B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（g）△H=﹣2033kJ/mol，5.6L（标准状况）即0.25mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是为2033kJ×0.25=508.25kJ；
故答案为：508.25kJ．
【分析】（1）根据热化学方程式的书写方法可知，物质的物质的量与反应放出的热量成正比，并注意标明各物质的聚集状态来解答；（2）先根据盖斯定律写出方程式，然后根据物质的物质的量与反应放出的热量成正比来解答．
21．【答案】（1）2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ mol﹣1；＜
（2）3.1：1；1.55：1
（3）热值高，污染小
【解析】【解答】解：（1）1mol H2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，所以H2完全燃烧生成气态水的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ mol﹣1；1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量，液态水变为气态水吸热，所以相同条件下，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量小于890kJ；
故答案为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ mol﹣1；＜；（2）依据热化学方程式：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ mol﹣1；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890kJ/mol；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566KJ/mol；水煤气中主要成分是CO和H2，二者的体积比为1：1，1molCH4燃烧放热890kJ，1molCO、H2混合气体放热 kJ=284.5kJ，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为 ： =3.1：1，燃烧生成的CO2的质量比约为 =1.55：1；
故答案为：3.1：1；1.55：1；（3）以上数据和计算说明，相同物质的量的天然气和水煤气，天然气燃烧放出的热量多，即热值高，燃烧产生的温室气体CO2少，故答案为：热值高，污染小．
【分析】（1）结合热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变；液态水变为气态水吸热；（2）水煤气中主要成分是CO和H2，二者的体积比为1：1，1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和气态水放出802kJ热量，结合热化学方程式计算热量之比；（3）相同物质的量的天然气和水煤气，天然气燃烧放出的热量多，燃烧产生的污染少．
