专题6——第二单元 化学反应中的热
一、单选题
1．下列属于放热反应的是（ ）
A．盐酸与碳酸氢钠的反应 B．黄铁矿与氧气的反应
C．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应 D．灼热的炭与二氧化碳的反应
2．下列变化过程，吸收能量的过程有（ ）
①氢气分子变为氢原子；②氢氧化钠与稀盐酸反应；③浓硫酸稀释；④天然气的燃烧；⑤盐酸与碳酸氢钠的反应；⑥晶体与B混合搅拌；
A．①⑤⑥ B．②③④ C．①⑥ D．⑤⑥
3．2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上发表重要讲话指出，中国将力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列说法中错误的是（ ）
A．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
B．开发核能、太阳能、风能等新能源，减少对矿物能源的依赖
C．鼓励农村居民燃烧农作物秸秆用于做饭、冬季取暖
D．大力发展电动汽车、氢燃料电池汽车等新能源汽车
4．下列反应中热量变化与图一致的是（ ）
A．天然气的燃烧能量生成物
B．锌与稀硫酸反应
C．NaOH溶液和溶液反应反应物
D．晶体和晶体反应
5．已知汽车尾气处理反应能量过程如下图，下列说法正确的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．该反应为吸热反应
C．形成N≡N化学键需要吸收热量
D．反应物的总能量小于生成物的总能量
6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．已知2SO2(g)+O2（g） 2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知C(石墨,s)＝C(金刚石,s) △H﹥0，则金刚石比石墨稳定
C．已知H+(aq)+OH–(aq)＝H2O（1） △H = -57.3kJ·mol-1，则任何酸碱中和的反应热均为57.3kJ
D．一定条件下2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1 ，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l) △H2 则△H1>△H2
7．下列设备工作时，将化学能主要转化为热能的是（ ）
A．图甲燃气灶 B．图乙锂离子电池
C．图丙风力发电 D．图丁太阳能热水器
8．书写热化学方程式时不需要标注（ ）
A．温度 B．压强
C．反应条件 D．物质聚集状态
9．乙烯与水加成制备乙醇的能量变化过程如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．H2SO4是该合成过程的催化剂
B．合成过程的速率由反应②决定
C．反应①和反应②均为放热反应
D．C2H4 (g) +H2O(1) =C2H5OH(l )△H =(E1- E4）kJ mol-1
10．已知：① ；② ；下列推断正确的是（ ）
A．若 的燃烧热为 ，则 的燃烧热为
B．反应 的
C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则
D．若等物质的量的 和 完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则
11．在相同温度下，下列两个反应放出的热量分别以Q1和Q2表示
则Q1和Q2的关系为（ ）
A．2Q1
12．已知反应，反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是（ ）
A．和的总能量高于的能量
B．破坏1molO-H共价键需要吸收的能量
C．完全分解成和需要吸收的能量
D．和反应生成时放出的能量大于
13．、下，①
②
下列说法错误的是
A．液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力
B．水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C．标准状况下，水中含共用电子对总数约为
D．、下，
14．向两个完全相同的恒容密闭容器中各加入0.048g镁，然后用注射器向上述两个密闭容器中分别注入2mL2mol·L-1盐酸、2mL2mol·L-1醋酸，测得上述密闭容器内气体的压强随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．两个反应的反应速率除了与酸的强弱有关外，还与反应过程中产生的热量有关
B．曲线a为醋酸与镁反应的变化曲线
C．相同时间段内，盐酸生成的气体更少
D．两个反应均为吸热反应
15．下列说法不正确的是（ ）
A．化学反应必然伴随发生能量变化
B．能量变化必然伴随发生化学反应
C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关
二、多选题
16．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知煤液化过程中有反应 CO(g)＋2H2(g) =CH3OH(g)，其反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是（ ）
A．该反应的反应热ΔH＝＋91 kJ·mol－1
B．加入催化剂后，该反应的ΔH变小
C．反应物的总能量大于生成物的总能量
D．从图中可以看出，使用催化剂降低了该反应的活化能
17．常温下，和溶于水及受热分解的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．受热分解是放热反应
B．
C．常温下，溶于水的热化学方程式为：
D．将溶于水会使溶液温度升高
18．下列说法正确的是（ ）
A．当生成2mol时放出92.4kJ热量，将0.5mol和足量在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ
B．反应放热，则白磷比红磷稳定
C．反应放热，则相同条件下，1mol和1mol断键吸收的总能量小于生成2mol成键释放的总能量
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为，1mol氢分子的能量为，则
19．碳酸二甲酯DMC()具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A．该合成反应
B．过程是该反应的决速步
C．过程中既有H-O键的断裂，又有H-O键的形成
D．是反应的中间产物
20．加氢制甲醇作为一种新兴的绿色化工技术，其中的一步反应为，该反应中物质的相对能量及所含共价键的键能如下所示，下列说法正确的是（ ）
物质及共价键 键能/(kJ/mol)
799
436
463
x
已知： A．图中所示反应的逆反应活化能为2034
A．x为1067
B．
C．反应物的总键能小于生成物的总键能
三、填空题
21．将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉 ，同时闻到 气味。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式 。
22．通过化学键的键能计算。已知：
化学键 H—H O—O O—H
键能(kJ·mol—1) 436 496 463.4
则 。
23．研究化学反应中能量变化，能更好地利用化学反应为生产和生活服务。
（1）反应Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑的能量变化如图1所示。
①该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了图2实验装置，在甲试管里先加入适量铁片，再加入稀硫酸，U形管中可观察到的现象是 。
③若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 (填字母)。
A．铁片改为铁粉B．稀硫酸改为98％的浓硫酸C．升高温度
（2）若将上述反应设计成原电池，装置如图3所示。
①铜为 (填“正”或“负”)极；负极的电极反应式为 。
②若该电池反应过程中共转移0.3 mol电子，则生成的H2在标准状况下的体积是 L。
四、实验探究题
24．某课外实验小组测定了碳酸钙与稀盐酸反应过程中，生成CO2的浓度随时间的变化关系如下图所示。
（1）碳酸钙与稀盐酸反应的离子方程式是 。
（2） 内用CO2表示的平均反应速率是 。
（3）比较CO2在 、 时平均反应速率的大小：υ（0～2） υ（2～4）（填“＞”、“＜”或“＝”），说明该反应过程中 热量，该反应中反应物的总能量 （填“＞”、“＜”或“＝”）生成物的总能量。
（4）欲减缓该反应的速率，可采取的一种措施是 。
25．二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量CO2) 直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=－90.1kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2=－49.0kJ·mol-1
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3=+41.1kJ·mol-1
④2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4=－24.5kJ·mol-1。试回答下列问题：
（1）由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH = kJ·mol－1；该反应可以自发进行的条件为 。
（2）将1.0mol CO2 和 3.0mol H2 充入2L恒容密闭容器中，使其仅按反应②进行，在不同催化剂作用下，相同时间内 CO2 的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是______________
A．T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数
B．根据图中曲线分析，催化剂I的催化效果最好
C．b点v(正)可能等于v(逆)
D．a点的转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低
（3）若CO2和H2仅发生反应②和③，研究表明：在其他条件相同的情况下，用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性，使用该催化剂，按 n(CO2)：n(H2)=1：3(总量为a mol)投料于恒容密闭容器中进行反应，CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的 CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示：（忽略温度对催化剂的影响）
①在553K达到平衡时，反应体系内甲醇的物质的量为 mol。
②随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，请分析其原因： 。
（4）O2催化辅助的 Al-CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 则电池的正极反应式：6O2+6e-=6O2-和 。
五、综合题
26．按要求回答下列问题
（1）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 。
（2）已知碳的燃烧热ΔH1= a kJ·mol－1，S(s)+2K(s)=K2S(s)；ΔH2= b kJ·mol－12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol－1，则S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)
+N2(g)+3CO2(g) ΔH= 。
（3）已知：C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH=-437.3
kJ·mol一1，H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=-285.8
kJ·mol一1，CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH=-283.0
kJ·mol一1，写出煤气化(碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式 ，计算10m3(标况)水煤气完全燃烧放出的热量为 kJ（结果保留到小数点后一位）。
27．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是 (填字母)。
a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源
d.减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下， (填“金刚石”或“石墨”)更稳定；石墨的燃烧热△H为 。
②若12g金刚石在24g氧气中燃烧，生成气体36g，则该过程放出的热量为 。
（3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol·L-1、497mol·L-1，N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1，则NO分子中化学键的键能为 kJ·mol-1。
（4）综合上述有关信息，请写出CO和NO反应生成两种无毒气体的热化学方程式： 。
28．化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。某同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化。
请回答下列问题：
（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是 热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是 热反应。反应过程 (填“①”或“②”)的能量变化可用下图表示。
（2）①中发生反应的离子方程式是 ；在该反应中，作为还原剂的物质是 (填化学式)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．盐酸与碳酸氢钠的反应吸热，A不符合题意；
B．黄铁矿与氧气的反应属于化合反应，反应放热，B符合题意；
C．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，C不符合题意；
D．灼热的炭与二氧化碳的反应为吸热反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应。
2．【答案】A
【解析】【解答】氢气分子变为氢原子，断裂化学键需要吸收能量，①符合题意；酸碱中和反应为放热反应，②不符合题意；浓硫酸稀释放出热量，③不符合题意；天然气的燃烧为放热反应，④不符合题意；盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，⑤符合题意；晶体与为吸热反应，⑥符合题意，
故答案为：A。
【分析】吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．清洁煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，减少污染排放与提高利用效率的新技术， A不符合题意；
B．开发核能、太阳能、风能等新能源，开源节流，可以减少对矿物能源的依赖，降低含碳物质的燃烧，从而减少二氧化碳的排放，B不符合题意；
C．农村居民燃烧农作物秸秆用于做饭、冬季取暖可以产生大量二氧化碳气体，导致温室效应，C符合题意；
D．大力发展电动汽车、氢燃料电池汽车等新能源汽车可以减少含碳燃料的使用，从而降低大气中二氧化碳的浓度，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】现阶段，在使用常规能源时，提高燃料的燃烧效率的意义在于节约能源、节约资源、减少污染，并且，开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
4．【答案】D
【解析】【解答】由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，
A．天然气的燃烧，属于放热反应，故A不符合题意；
B．锌与稀硫酸反应，为放热反应，故B不符合题意；
C．NaOH溶液和HNO3溶液反应，为中和反应，属于放热反应，故C不符合题意；
D．NH4Cl晶体和晶体反应，为吸热反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】常见放热反应：燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应；
常见吸热反应：一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应，大部分分解反应，八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，故A符合题意；
B．反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，故B不符合题意；
C．断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此形成N≡N化学键需要放出热量，故C不符合题意；
D．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，结合化学反应特点解答该题。
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 依据化学反应是放热反应，2mol二氧化硫和1mol氧气能量之和高于2mol三氧化硫的能量，不能确定二氧化硫能量与三氧化硫的关系，故A项不符合题意；
B. 石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B项不符合题意；
C. 在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热，△H= 57.3 kJ/mol，弱酸电离时吸热，所以放出的热量小于57.3 kJ/mol，故C项不符合题意；
D. 2 mol气态SO3比2 mol液态SO3的能量高，因此生成2 mol气态SO3时放出的热量少，焓变大，即△H1＞△H2，故D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 依据化学反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；
B. 石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定；
C. 在稀溶液中强酸和强碱反应生成1 mol水放出的热量为中和热；
D. 2 mol气态SO3比2 mol液态SO3的能量高，因此生成2 mol气态SO3时放出的热量少，焓变大。
7．【答案】A
【解析】【解答】A.图甲燃气灶主要将化学能转化为热能，故A正确；
B.图乙锂离子电池主要将化学能转化为电能，故B错误；
C.图丙风力发电主要将风能转化为电能，故C错误；
D.图丁太阳能热水器主要将太阳能转化为热能，故D错误；
故选A。
【分析】依据能量的转化分析判断。
8．【答案】C
【解析】【解答】由于反应热ΔH与测定的条件(温度、压强)、物质的聚集状态有关，因此书写热化学方程式时应注明，若是在25 ℃、101 kPa条件下，这时可不注明温度和压强。因此不需要标注的是反应条件。
故答案为：C。
【分析】书写热化学方程式时应标准物质的聚集状态、温度和压强等，但不需要标注反应条件。
9．【答案】D
【解析】【解答】A.1molH2SO4在反应①中和乙烯发生了加成反应，在反应②中又生成了1molH2SO4，所以H2SO4是该合成过程的催化剂，A不符合题意；
B．反应②的活化能大于反应①，活化能越大，反应速率越慢，所以反应②速率慢，合成过程的速率由反应②决定，B不符合题意；
C．从图中可以看出，反应①和反应②的反应物的总能量都高于生成物的总能量，均为放热反应，C不符合题意；
D．从图中可以看出，总反应C2H4 (g) +H2O(l) =C2H5OH(l )的△H =( E1- E2+E3- E4）kJ mol-1，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】催化剂是能改变反应速率，在反应前后质量和化学性质都不变的物质。很多催化剂都参加反应，但最终会在回到最初的状态，即质量和化学性质不变。在该反应中，硫酸就是催化剂。
10．【答案】B
【解析】【解答】A. 写出CO燃烧的热化学方程式：标记为③，根据盖斯定律CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H3，将③-①，得到H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=△H3-△H1，此时H2O为气态，故△H3-△H1不是H2的燃烧热，A不符合题意；
B. 将化学方程式②-①，得到CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=△H2-△H1，B符合题意；
C. 若反应②反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，△H2＞0，C不符合题意；
D. 写出CO、H2燃烧生成气态产物的热化学方程式：③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H3，④H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H4，且△H3<△H4，将反应③-④，即可得到反应①，且△H1=△H3-△H4，因△H3<△H4，所以△H1<0，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．根据盖斯定律分析；
B．根据方程式②-①分析；
C．吸热反应的△H2＞0；
D．根据反应③-④分析。
11．【答案】A
【解析】【解答】由盖斯定律可得，2H2O(l)=2H2O(g)＋2Q1－Q2。由于液态水转化为气态水的过程中要吸收能量，因此2Q1－Q2＜0，因此2Q1
【分析】此题是对盖斯定律和反应热大小比较的考查，结合盖斯定律进行分析即可。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．应为1molH2(g)和molO2(g)的总能量高于1molH2O(g)的能量，A项符合题意；
B．如图，破坏2molO-H共价键需要吸收bkJ能量，则破坏1molO-H共价键需要吸收的能量，B项不符合题意；
C．根据题干中反应，1molH2O(g)分解时吸收能量为（b-a）kJ，则完全分解成和需要吸收的能量，C项不符合题意；
D．根据题干中反应，生成1molH2O(g)时，放出能量ckJ，H2O(g)转化为H2O(l)要放出能量，则和反应生成时放出的能量大于，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.1molH2(g)和molO2(g)的总能量高于1molH2O(g)的能量；
B.破坏2molO-H共价键吸收bkJ能量；
C.分解1molH2O(g)吸收（b-a）kJ能量；
D.生成1molH2O(g)放出能量ckJ，H2O(g)转化为H2O(l)放出能量。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．液态水变为水蒸气是气化，破坏的是分子间作用力，A不符合题意；
B．水分解是吸热反应，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，B不符合题意；
C．标准状况下，水是液态，不适用气体摩尔体积相关计算，C符合题意；
D．根据盖斯定律，可由①-②合并而成，其，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.水是由分子构成的化合物，不同状态间的转化是物理变化，只需要克服分子间作用力；
B.水分解吸收热量；
D.根据盖斯定律计算。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．等物质的量浓度和等体积的盐酸与醋酸分别与镁条的反应均为放热反应，则随着反应的进行，温度在升高，所以两个反应的反应速率除了与酸的强弱有关外，还与反应过程中产生的热量有关，故A符合题意；
B．盐酸为强酸，醋酸为弱酸，则向上述两个密闭容器中分别注入2mL2mol L-1盐酸、2mL2mol L-1醋酸，镁与2mL2mol L-1盐酸反应速率快，所以曲线a为盐酸与镁反应的变化曲线，故B不符合题意；
C．因为镁与2mL2mol L-1盐酸反应速率快，所以相同时间段内，盐酸生成的气体更多，故C不符合题意；
D．金属单质与酸反应为放热反应，则两个反应均为放热反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.盐酸为强酸，醋酸为弱酸，镁与盐酸的反应速率更快；
C.镁与盐酸反应速率块，则相同时间内，盐酸生成的气体更多；
D.金属与酸的反应为放热反应。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，旧键的断裂需要吸收能量，新键的形成需要释放能量，化学变化中涉及能量的变化，故A不符合题意
B.伴随着能量变化，不一定是化学变化，如常见的浓硫酸的稀释等，故B符合题意
C.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，旧键的断裂需要吸收能量，新键的形成需要释放能量，故C不符合题意
D.物质具有的能量与物质本身的质量有关，质量越大能量越大，化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量有关，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】单位物质的质量质量具有的能量是一定值，质量越大能量越大，化学变化的实质是旧键的断裂和新键的形成，旧键断裂时需要吸收能量，新键形成时需要放出能量，因此化学变化涉及到能量的变化，有些物理变化也有能量变化，因此有能量变化的不一定是化学变化
16．【答案】C,D
【解析】【解答】A.该反应的反应热ΔH=419kJ/mol-510kJ/mol=-91kJ/mol，A不符合题意；
B.催化剂可改变反应速率，但不改变反应热，B不符合题意；
C.该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C符合题意；
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能，D符合题意；
故答案为：CD
【分析】A.根据反应热的计算公式进行计算；
B.催化剂不改变反应热；
C.根据图像所给能量大小进行分析；
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能；
17．【答案】A,D
【解析】【解答】A.由图可知，CuSO4 ·5H2O (s) = CuSO4(s)+ 5H2O (l) △H1为吸热反应，故A错误；
B.由图可知△H - △H = △H1，则△H = △H1 + △H ，故B正确；
C.常温下， CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为：CuSO4(s)+Cu2+(aq) + SO42- (aq)△H ，故C正确；
D.由图可知，CuSO4·5H O(s)溶于水需要吸收能量，则会使溶液温度降低，故D错误；
故选：AD。
【分析】本题考查反应热与焓变，要注意焓变的正负判断，学会分析图来解决问题。由图可知CUSO4.5H2O(s)溶于水需要吸收能量。则会使溶液温度降低。
18．【答案】C,D
【解析】【解答】A、该反应为可逆反应，不能彻底进行，则0.5mol和足量在此条件下充分反应，放出的热量小于46.2kJ，故A错误；
B、反应放热，说明白磷的能量高于红磷，红磷比白磷稳定，故B错误；
C、断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量， 反应放热，则相同条件下，1mol 和1mol 断键吸收的总能量小于生成2mol 成键释放的总能量，故C正确；
D、由氢原子形成氢分子的过程中，形成化学键，放出热量，则 ，故D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、该反应为可逆反应，不能彻底转化；
B、物质的能量越低越稳定；
C、断键吸收能量，成键释放能量；
D、氢原子形成氢分子的过程放出热量。
19．【答案】A,C
【解析】【解答】A．由图示可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，，A符合题意；
B．活化能大的步骤即决速步，由图示可知是该反应的决速步，B不符合题意；
C．过程中甲醇反应时有H-O键的断裂，生成水时有H-O键的形成，C符合题意；
D．反应中是催化剂，D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A．反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应；
B．活化能大的步骤即决速步；
C．依据反应机理判断；
D．根据中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；催化剂参加化学反应，只是在前边的化学反应中是反应物，在后边的反应中又是生成物；
20．【答案】A,B
【解析】【解答】A．图中所示反应的逆反应活化能为2034-41=1993，故A不符合题意；
B．根据图示，△H=，41=799×2+436-x-463×2，x=1067，故B符合题意；
C．①△H=
②
根据盖斯定律①+②得 ，故C符合题意；
D．正反应吸热，反应物的总键能大于生成物的总键能，故D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A.逆反应活化能为2034-41=1993；
B.根据焓变=反应物总能量-生成物总能量计算；
C.根据盖斯定律计算；
D.该反应为吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能。
21．【答案】烧杯底部很冷；刺激性气味；吸热；
【解析】【解答】氢氧化钡晶体与氯化铵反应使环境温度温度降低，说明该反应为吸热反应。反应吸收热量同时产生刺激性气味的气体，根据质量守恒定律可推知该气体为氨气，可得出反应方程式： 。
【分析】根据氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应，同时会产生刺激性气味的气体氨气，结合反应物和生成物即可写出方程式。
22．【答案】 485.6
【解析】【解答】根据
含有的键 2H-H O=O 4O-H
键能 (kJ·mol—1) 2x436 496 4x463.4
断裂键需要吸收能量，生成键需要释放能量， 反应物的键能-生成物的键能= 2x436+496-4x463.4= 485.6
【分析】根据 反应物的键能-生成物的键能即可计算。
23．【答案】（1）放热；左端液柱降低，右端液柱升高；AC
（2）正；Fe-2e-=Fe2+；3.36L
【解析】【解答】(1)①根据图知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，
故答案为放热；
②铁与硫酸反应属于放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高，
故答案为左端液柱降低，右端液柱升高；
③A．将铁片改为铁粉，增大反应物接触面积，化学反应速率加快，故A正确；
B.将稀硫酸改为浓硫酸，浓硫酸和铁发生钝化现象而阻止进一步反应，所以化学反应速率减慢，故B不正确；
C.升高温度增大活化分子百分数，化学反应速率加快，故C正确；
故答案为：AC；
(2) ①原电池中的电极一般活泼的电极为负极，不活泼的做正极，铁比铜活泼，铜为正极；负极的铁失去电子变为亚铁离子，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；正极上氢离子得到电子变为氢气，电极反应式为H++2e-=H2↑；
答案为：正；Fe-2e-=Fe2+
②根据电极反应式，生成1mol氢气转移2mol电子，若该电池反应过程中共转移0.3 mol电子，则生成的H2的物质的量为0.15mol，在标准状况下的体积=0.15mol ×22.4mol/L=3.36L。
答案为：3.36L；
【分析】（1）①反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
②铁与稀硫酸反应放热；
③升温、增大反应物的接触面积、增大反应物浓度等均能增大反应速率；
（2）原电池中的电极一般活泼的电极为负极，不活泼的做正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
24．【答案】（1）
（2）
（3）＜；放出；＞
（4）将盐酸稀释
【解析】【解答】（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，其离子方程式是 ；故答案为： 。
（2） 内用CO2表示的平均反应速率是 ；故答案为： 。
（3）CO2在 时平均反应速率为 ， 时平均反应速率为时平均反应速率为 ，υ（0～2） ＜υ（2～4），开始反应物浓度大，但反应速率没有2～4的反应速率大，说明是另外的在影响反应速率，从而说明该反应过程中放出热量，该反应中反应物的总能量＞生成物的总能量；故答案为：＜；放出；＞。
（4）欲减缓该反应的速率，可以降低反应物浓度，由于碳酸钙是固体，因此可采取的一种措施是将盐酸稀释；故答案为：将盐酸稀释。
【分析】(1) 依据CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O，并结合离子拆分原则写出离子方程式；
(2) 依据图像并结合计算出CO2的平均反应速率；
(3) 依据图像并结合分别计算出 、 的CO2的平均反应速率，再比较大小；
通过比较两个时间段的CO2的平均反应速率的大小和能量守恒来分析；
(4) 根据反应速率的影响因素分析.
25．【答案】（1）－204.7；低温
（2）B；D
（3）0.0315a；当温度升高时反应②平衡逆向移动，而反应③平衡正向移动且幅度更大，所以 CO2 的转化率增加，但甲醇的选择性却降低
（4）6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2
【解析】【解答】(1)已知：①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.1kJ·mol-1
④2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5kJ·mol-1，
由于反应热与反应途径无关，只与物质的始态和终态有关，所以①×2+④，整理可得2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-204.7kJ·mol－1；该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，根据自发进行反应的依据ΔG=ΔH-TΔS<0，ΔH<0，ΔS<0，要使ΔH-TΔS<0，则反应应该在低温下可自发进行；(2)将1.0mol CO2 和 3.0mol H2 充入2L恒容密闭容器中，发生反应②：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ·mol-1，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应；
A.由于该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，所以平衡常数：T3>T4，A不正确；
B.反应温度低，反应物的转化效率高，则催化剂的催化效果好，根据图示，在相同温度下在催化剂I时CO2转化效率最高，故催化剂I的催化效果最好，B正确；
C.题中说明图中的转化率是在同一时间内测得的，并非平衡的转化率，所以不能判断b点是否平衡，故无法比较v(正)、v(逆)的大小，C不正确；
D.根据图示可知：CO2的转化效率在温度比较低的T4高于温度较高的T5，是由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，导致转化率降，D正确；
故答案为：BD；(3)按 n(CO2)：n(H2)=1：3(总量为a mol)，则其中含有CO2的物质的量n(CO2)= mol= mol，根据图示可知在553K达到平衡时，反应体系内CO2的平衡转化率为21%，甲醇的选择率为60%，根据C元素守恒，可得甲醇物质的量n(CH3OH)= mol×21%×60%=0.0315a mol；②反应③的正反应是吸热反应，升高温度，该反应正向移动，且温度对吸热反应影响更大，使CO2的平衡转化率增加，但对于反应②，由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，该反应的化学平衡逆向移动，所以甲醇的平衡转化率反而降低，即甲醇的选择率降低；(4)该原电池中Al作负极，失电子生成铝离子，电极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式：6O2+6e-=6O2-、产生的O2-与CO2结合形成草酸根离子，电极反应式为6CO2+6O2-=6O2+3C2O42-，可见O2在反应过程中，在第一个反应中作反应物、在第二个反应中作生成物，所以氧气在反应中作催化剂。
【分析】(1)根据盖斯定律，将已知的热化学方程式叠加，可得待求反应的热化学方程式，结合反应特点及反应自发进行的依据判断；(2)依据外界条件对化学反应速率、化学平衡移动的影响，结合反应特点分析判断；(3)①按n(CO2)：n(H2)=1：3(总量为a mol)投料于恒容密闭容器中进行反应，可得n(CO2)，利用CO2在553K时转化率、甲醇的选择率与CO2的乘积就可以计算得此时反应体系内甲醇的物质的量；②根据温度反应②③的影响分析判断；(4)根据图示，在多孔电极上，CO2得到电子变为O2、Al2(C2O4)3。
26．【答案】（1）N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol一1
（2）(3a+b-c)kJ·mol一1
（3）C(s)+H2O(g)=CO(g) + H2(g） ΔH=131.5 kJ·mol一1；126964.3 kJ
【解析】【解答】(1)在反应N2+3H2 2NH3中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ mol-1；因此，正确答案是：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ mol-1。(2) 碳的燃烧热△H1=a kJ mol-1，其热化学方程式为C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=a kJ mol-1①，S(s)+2K(s)═K2S(s）△H2=b kJ mol-1②
2K(s)+N2(g）+3O2(g）═2KNO3(s）△H3=ckJ mol-1③，将方程式3①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C（s）═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则△H=（3a+b-c）kJ mol-1，因此，答案是：（3a+b-c）kJ mol-1；(3) 已知：①C(s)+O2(g)=CO2（g）△H=-437.3kJ mol一1,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O（g）△H=-285.8kJ mol一1,③CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ mol-1
根据盖斯定律计算，①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ mol-1；因此，答案是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ mol-1，(4)根据反应②③可以知道，每2摩尔水煤气完全燃烧放出的热量为285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ，所以10m3（标况）即10000L/22.4=446.43mol,的水煤气完全燃烧放出的热量为446.43×568.8kJ×1/2=126964.3kJ，因此，答案是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ mol-1；126964.3。
【分析】（1）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热；
（2）碳的燃烧热△H1=a kJ mol-1，其热化学方程式为C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=a kJ mol-1①S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2=b kJ mol-1②2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3=c kJ mol-1③将方程式3①+②-③得S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），其反应热进行相应的改变，据此计算反应热；
（3）已知：①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-437.3kJ mol一1②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-285.8kJ mol一1③CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ mol-1根据盖斯定律计算，①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式，根据反应②和③可计算出水煤气燃烧放出的热量。
27．【答案】（1）acd
（2）石墨；-393.5kJ mol-1；253.9kJ
（3）631.5
（4）2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ mol-1
【解析】【解答】(1)只要能减少化石燃料等资源的运用都属于“开源节流”
a.大力发展农村沼气，可以将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，减少化石燃料等资源的运用，故a正确；
b.大力开采煤、石油和天然气，不能减少化石燃料的运用，故b不正确；
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，可以减少化石燃料等资源的运用，故c正确；
d.增加资源的重复使用和循环再生，可以减少资源消耗，减少化石燃料等资源的运用，故d正确；
故答案是：acd。(2)①根据能量越低越稳定。图象可知金刚石能量高于石墨，所以说明石墨稳定。根据图象可知1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为ΔH=-393.5kJ·mol-1；故答案：石墨；-393.5kJ·mol-1。②12g金刚石物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成的是二氧化碳，其质量为44g，若生成的是一氧化碳，其质量为28g，实际生成气体为36g，28g＜36g＜44g，所以生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合气体，设一氧化碳物质的量为x，则二氧化碳物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；根据图像可知生成1molCO2放出的热量为395.4kJ，生成1molCO放出的热量为112.4 kJ，生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=395.4kJ mol-1×0.5mol+112.4 kJ mol-1×0.5mol=253.9kJ；故答案：253.9kJ。(3)焓变=反应物总键能-生成物总键能，设NO分子中化学键的键能为x，根据N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1反应可知：946kJ mol-1+497kJ mol-1-2x=180kJ mol-1，解得：x=631.5kJ mol-1；故答案：631.5。(4)已知①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ mol-1 ；②C(石墨，s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ mol-1；③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ mol-1；由盖斯定律：方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ mol-1。故答案：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ mol-1。
【分析】（1）只要能减少化石燃料等资源的运用都属于“开源节流”；
（2）（a）依据物质能量越高，物质越不稳定；依据图象判断石墨的燃烧热；
（b）依据极值计算判断生成的气体组成，结合热化学方程式计算得到。
（3）焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；
（4）由①C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5 kJ mol-1；
②C（石墨，s）+O2（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ mol-1；
③N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ mol-1；
结合盖斯定律可知，方程式①×2-②×2-③得到2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）。
28．【答案】（1）放；吸；①
（2）6H＋＋2Al=2Al3＋＋3H2↑；Al
【解析】【解答】（1）本题考查化学反应中能量变化，反应①：反应后温度升高，说明是放热反应，即铝和盐酸反应属于放热反应，反应②：反应温度降低，此反应是吸热反应，即Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl属于吸热反应，反应物总能量大于生成物总能量，说明此反应是放热反应，即属于①；（2）考查离子反应方程式的书写和氧化还原反应概念，反应①的离子方程式为2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，化合价升高的物质是还原剂，即Al是还原剂。
【分析】（1）反应后温度升高，则该反应为反热反应；反应后温度降低，则该反应为吸热反应。反应物的总能量高于生成物的总能量，则为放热反应。
（2）铝与稀盐酸反应生成可溶性的AlCl3和H2，据此写出反应的离子方程式；结合反应中元素化合价变化，分析还原剂。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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