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- 2021-04-15 发布
热化学方程式和反应热的计算
一．选择题（共15小题）
1．已知1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）+241.8kJ
B．H2（g）+O2（g）→H2O（s）+241.8 kJ
C．H2（g）+O2（g）→H2O（g）﹣241.8 kJ
D．H2O（g）→H2（g）+O2（g）﹣241.8 kJ
2．下列热化学方程式正确的是（ ）
A．CH4的燃烧热为890kJ/mol：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣890kJ/mol
B．中和热△H＝﹣57.3kJ/mol：CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═H2O（l）+CH3COONa（aq）△H＝﹣57.3kJ/mol
C．一定条件下，0.5molN2与1.5molH2充分反应后放出35.5kJ的热量：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣71kJ/mol
D．96gO2的能量比96gO3的能量低bkJ：3O2（g）⇌2O3（g）△H＝+bkJ/mol
3．1mol氢气在氧气中完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）+241.8kJ
B．H2（g）+O2（g）→H2O（g）+241.8 kJ
C．H2（g）+O2（g）→H2O（g）﹣241.8 kJ
D．H2（g）+O2（g）→H2O（l）+241.8 kJ
4．根据热化学方程式N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）+92kJ，下列有关图象和叙述中正确的是（ ）
A．
B．
C．向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应放出92kJ的热量
D．形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开2mol氮氢键所吸收的能量多92kJ
5．根据如下能量关系示意图分析，下列说法正确的是（ ）
A．1mol C（g） 与1mol O2（g）的能量之和为393.5 kJ
B．反应2CO（ g）+O2（g）═2CO2（ g） 中，反应物的总键能小于生成物的总键能
C．C→CO 的热化学方程式为2C（s）+O2（g）═2CO（ g）△H＝﹣110.6 kJ/mol
D．热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值△H＝10.1kJ/g
6．分析能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2A（g）+B（g）→2C（g）﹣Q B．2A（g）+B（g）→2C（g）+Q
C．2A+B→2C+Q D．2C→2A+B﹣Q
7．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl﹣、ClOx﹣（x＝1，2，3，4）的能量（KJ）相对大小如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．a、b、c、d、e中，c最稳定
B．b→a+c反应的活化能为反应物能量减生成物能量
C．b→a+d反应的热化学方程式为：3ClO﹣（aq）＝ClO3﹣（aq）+2Cl﹣（aq）△H＝+116 KJ•mol﹣1
D．一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为11：1：2
8．下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是（ ）
A．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为 NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H＝+57.4 kJ/mol
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2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H＝﹣483.6 kJ/mol，则H2燃烧热为241.8 kJ/mol
D．已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1，；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2；则△H1＜△H2
9．已知：H2O（g）＝H2O（l）△H1
C6H12O6 （g）＝C6H12O6 （s）△H2
C6H12O6 （s）+6O2 （g）＝6H2O（g）+6CO2 （g）△H3
C6H12O6 （g）+6O2 （g）＝6H2O（l）+6CO2 （g）△H4
下列说法正确的是（ ）
A．△H1＜0，△H2＜0，△H3＜△H4 B．6△H1+△H2+△H3﹣△H4＝0
C．6△H1+△H2+△H3+△H4＝0 D．﹣6△H1+△H2﹣△H3+△H4＝0
10．化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下：
2Ni（s）+O2（g）＝2NiO（s）△H＝﹣479.8kJ•mol﹣1
CH4（g）+NiO（s）＝CO（g）+2H2（g）+Ni（s）△H＝akJ•mol﹣1
CH4（g）+2NiO（s）＝CO2（g）+2H2（g）+2Ni（S）△H＝b kJ•mol﹣1
CH4（g）+4NiO（s）＝CO2（g）+2H2O（g）+4Ni（s）△H＝156.9kJ•mol﹣1
下列说法错误的是（ ）
A．CO2（g）+CH4（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝（2a﹣b） kJ•mol﹣1
B．CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣802.7 kJ•mol﹣1
C．甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量
D．含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收
11．选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下：
①4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）⇌4N2（g）+6H2O（g）△H1＝a kJ•mol﹣1
②4NH3（g）+2NO2（g）+O2（g）⇌3N2（g）+6H2O（g）△H2＝b kJ•mol﹣1
副反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H4＝d kJ•mol﹣1
可以计算出反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的△H为（ ）
A． B． C． D．
12．CO、H2、C2H5OH三种燃制热烧的热化学力程式如下：
①CO（g）+O2（g）＝CO2（g）△H1＝akJ/mol
②H2（g）+O2（g）＝H2O（g）△H2＝bkJ/mol
③C2H5OH（1）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（g）△H3＝ckJ/mol
下列说出确的是（ ）
A．△H1＞0
B．2H2O（1）＝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（1）△H＝（2a+4b﹣c）kJ/mol
13．下列说法均与盖斯定律有关，正确的有几个？（ ）
①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关；
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来；
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现；
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的．
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
14．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）△H＝x kJ•mol﹣1
已知碳的燃烧热△H1＝a kJ•mol﹣1
S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2＝b kJ•mol﹣1
2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3＝c kJ•mol﹣1
则x为（ ）
A．3a+b﹣c B．c+3a﹣b C．a+b﹣c D．c+a﹣b
15．Zn还原SiCl4的反应如下：下列说法正确的是（ ）
SiCl4（g）+2Zn（l）⇌Si（s）+2ZnCl2（g）△H1
SiCl4（g）+2Zn（g）⇌Si（s）+2ZnCl2（g）△H2．
A．Zn（l）＝Zn（g）△H＝（△H1﹣△H2 ）
B．用硅制作的太阳能电池是将化学能转化为电能
C．增加Zn（g）的量，△H2变大
D．以Zn片、铜片和稀硫酸构成的原电池，Zn片表面有气泡产生．
二．填空题（共5小题）
16．控制和治理CO2是解决温室效应及能源问题的有效途径。
（1）研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2 反应生成液态甲醇和液态水，该反应的热化学方程式为 。
已知：H2（g）和CH3OH（l）的标准燃烧热分別为283.0KJ•mol﹣1和726.5KJ•mol﹣1
（2）已知：2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g）△H，在两个固定容积均为2L的密闭
容器中以不同的氢碳比[]充入H2和CO2，CO2的平衡转化率a（CO2）与温度的关系如图1所示。
①X （填“大于”“小于”或“等于”） 2.0；
②若起始加入的CO2、H2的物质的量分別为1mol和2mol，计算P点时的K＝ ，
③比较P点和Q点的化学平衡常数：KP KQ（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是 。
（3）以稀硫酸为电解质溶液，惰性材料为电极，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图2所示。
①H﹣的移动方向是 （填从左至右或从右至左）；
②产生乙烯的电极反应式为 。
17．化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
（l）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。被称之为“未来能源”。在25℃、101kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6kJ．甲烷燃烧的热化学方程式为 ：相同条件下，356g可燃冰（分子式为CH4•9H2O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为 kJ。
（2）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制各二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：（i）CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1＝﹣90.1kJ•mol﹣1
（ii）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2＝﹣49.0kJ•mol﹣1
水煤气变换反应：（iii）CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H3＝﹣41.1kJ•mol﹣1
二甲醚合成反应：（iv）2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝﹣24.5kJ•mol﹣1
①分析二甲醚合成反应（iv）对于CO转化率的影响 。
②由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为： 。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。
（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 电子的电量。
18．化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．
（1）工业上制取Ti的步骤之一是：在高温时，将金红石（TiO2）、炭粉混合并通入Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体，已知：
①TiO2 （s）+2Cl2（g）═TiCl4（1）+O2（g）；△H＝﹣410.0kJ•mol﹣1
②CO（g）═C（s）+O2（g）；△H＝+110.5kJ•mol﹣1
则上述反应的热化学方程式是 ．
（2）利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽（TaS2）晶体，发生如下反应：
TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H1＞0 （Ⅰ）；若反应（Ⅰ）的平衡常数K＝1，向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡转化率为 ．
如图1所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 （g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1 T2（填“＞”“＜”或“＝”）．上述反应体系中循环使用的物质是 ．
（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种．
①高温热分解法：
已知：H2S（g）═H2（g）+S2（g）；△H2；在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2
S的转化率，结果如图2．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．△H2 0（填＞，＝或＜）；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因： ．
②电化学法：
该法制氢过程的示意图如3．反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为 ．
19．利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2），已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：
①CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H＝+75.0KJ•mol﹣1
②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H＝+41.0KJ•mol﹣1
③CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（g）△H＝﹣131.0KJ•mol﹣1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g）的△H＝ KJ•mol﹣1．
20．烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量．O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）+O3（g）＝NO2（g）+O2（g）△H＝﹣200.9kJ•mol﹣1
NO（g）+O2（g）＝NO2（g）△H＝﹣58.2kJ•mol﹣1
SO2（g）+O3（g）＝SO3（g）+O2（g）△H＝﹣241.6kJ•mol﹣1
则反应3NO（g）+O3（g）＝3NO2（g）的△H＝ KJ/mol．
热化学方程式和反应热的计算
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【分析】A.1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量；
B．生成的是气态水；
C．反应为放热反应；
D.1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量，逆反应为吸收241，8KJ的热量。
【解答】解：A.2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）+241.8kJ×2，选项中热量值错误，故A错误；
B．热化学方程式中水为气体，选项中为固体，故B错误；
C．氢气燃烧为放热反应，选项中表示的 是吸热反应，故C错误；
D.1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量，H2（g）+O2（g）→H2O（g）+241.8 kJ，则逆反应热化学方程式为：H2O（g）→H2（g）+O2（g）﹣241.8 kJ，故D正确；
故选：D。
2．【分析】A．燃烧热的含义判断，完全燃烧1mol物质生成最稳定的氧化物所放出的热量进行解答。注意生成的水必须为液态；
B、强酸强碱的稀溶液反应只生成1mol液态水时放出的热量叫中和热；
C、可逆反应不能彻底；
D、反应热与化学计量数成正比关系。
【解答】解：A．表示燃烧热时，生成的水必须为液态，故A错误；
B、强酸强碱的稀溶液反应只生成1mol液态水时放出的热量叫中和热，醋酸为弱酸，故B错误；
C、可逆反应不能彻底，0.5mol N2与1.5mol H2充分反应后放出35.5kJ的热量，则1molN2与3mol H2充分反应后放出的热量比71kJ要大，故C错误；
D、反应热与化学计量数成正比关系，反应无总能量比生成物低则为吸热反应，3O2（g）
⇌2O3（g）△H＝+bkJ•mol﹣1，故D正确；
故选：D。
3．【分析】A.1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量，故2mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦×2热量；
B．1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量；
C．反应为放热反应；
D．生成的是气态水。
【解答】解：A.2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）+241.8kJ×2，选项中热量值错误，故A错误；
B．1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量，H2（g）+O2（g）→H2O（g）+241.8 kJ，故B正确；
C．氢气燃烧为放热反应，选项中表示的是吸热反应，故C错误；
D．热化学方程式中水为气体，选项中为液体，故D错误；
故选：B。
4．【分析】A、氮气与氢气反应是放热反应；
B、氮气与氢气反应是放热反应；
C、反应是可逆反应；
D、1个氨气分子含有3个氮氢键。
【解答】解：A、氮气与氢气反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；
B、氮气与氢气反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故B正确；
C、反应是可逆反应，所以向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应放出小于92kJ的热量，故C错误；
D、1个氨气分子含有3个氮氢键，所以形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开mol氮氢键所吸收的能量多92kJ，故D错误；
故选：B。
5．【分析】A、由图可知：1mol C（s） 与1mol O2（g）的能量之和大于393.5 kJ；
B、由图可知：1molCO（ g）和0.5mol的O2（g）生成1molCO2（ g） 放出282.9kj的热量；
C、由图可知：1molC（s）和0.5molO2（g）转化为1mol的CO（ g），放出热量为：393.5﹣282.9＝110.6kJ，由此分析解答；
D、热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量，燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态。
【解答】解：A、由图可知：1mol C（s） 与1mol O2（g）的能量之和大于393.5 kJ，而1mol C（g） 与1mol O2（g）的能量之和远大于393.5 kJ，故A错误；
B、由图可知：1molCO（ g）和0.5mol的O2（g）生成1molCO2（ g） 放出282.9kj的热量，所以反应2CO（ g）+O2（g）═2CO2（ g） 中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故B正确；
C、由图可知：1molC（s）和0.5molO2（g）转化为1mol的CO（ g），放出热量为：393.5﹣282.9＝110.6kJ，所以2C（s）+O2（g）═2CO（ g）△H＝﹣221.2kJ/mol，故C错误；
D、热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量，燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态，则CO的热值为kJ/g＝10.1kJ/g，而不是反应热为10.1kJ/g，故D错误；
故选：B。
6．【分析】由图象知，2A+B的能量大于2C的能量，根据化学反应前后能量守恒，如果A、B为反应物，C为生成物，2A（g）+B（g）═2C（g）时该反应放出能量，2C（g）═2A（g）+B（g）时该反应吸收能量，据此回答。
【解答】解：由图象知，2A+B的能量大于2C的能量，根据化学反应前后能量守恒，如果A、B为反应物，C为生成物，2A（g）+B（g）═2C（g）时该反应放出能量，△H＝a＜0；如果C为反应物，A、B为生成物，2C（g）═2A（g）+B（g）时该反应吸收能量，△H＝a＞0．反应的能量变化和物质的聚集状态有关，图象中物质是气体，所以要标注物质聚集状态，才能标注反应热；综上所述分析得到，B正确；
故选：B。
7．【分析】A．能量越低越稳定；
B．无法判断b→a+c反应的活化能；
C．根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO﹣＝ClO3﹣+2Cl﹣，反应热＝（64kJ/mol+2×0kJ/mol）﹣3×60kJ/mol＝﹣116kJ/mol。
D．氧化还原反应要满足得失电子数守恒。
【解答】解：A．a，b，c，d，e中a能量最低，所以最稳定，故A错误；
B．依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，故B错误；
C．b→a+d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO﹣＝ClO3﹣+2Cl﹣，反应热＝（64kJ/mol+2×0kJ/mol）﹣3×60kJ/mol＝﹣116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO﹣（aq）＝ClO3﹣（aq）+2Cl﹣（aq）△H＝﹣116kJ/mol，故C错误；
D．氧化还原反应要满足得失电子数守恒，而Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，即Cl﹣、ClO﹣和ClO3﹣时，溶液中Cl﹣、ClO﹣和ClO3﹣的浓度之比为11：1：2时，氯元素得电子为11×1＝11，失电子为1×1+5×2＝11，得失电子数相等，故D正确；
故选：D。
8．【分析】A、酸碱中和反应是放热反应；
B、物质具有的能量越低越稳定；
C、根据燃烧热的概念：完全燃烧1mol物质生成最稳定的产物所放出的热量来回答；
D、碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量．
【解答】解：A、含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为 NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H＝﹣57.4 kJ/mol，故A错误；
B、已知C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H＞0，证明金刚石具有的能量高于石墨具有的能量，所以石墨稳定，故B错误；
C、H2的燃烧热为完全燃烧1mol氢气生成最稳定的产物是液态水所放出的热量，故C错误；
D、碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，但是焓变是负数，所以△H1＜△H2，故D正确。
故选：D。
9．【分析】A．放热，△H＜0，△水气态变成液态为放热，葡萄糖由气态变成固态为放热，葡萄糖氧化为放热反应；
B．C．D．①H2O（g）＝H2O（l）△H1
②C6H12O6 （g）＝C6H12O6 （s）△H2
③C6H12O6 （s）+6O2 （g）＝6H2O（g）+6CO2 （g）△H3
④C6H12O6 （g）+6O2 （g）＝6H2O（l）+6CO2 （g）△H4
根据盖斯定律分析上述焓变间的关系，据此分析解答。
【解答】解：A．水气态变成液态为放热，H2O（g）＝H2O（l）△H1＜0，葡萄糖由气态变成固态为放热，C6H12O6 （g）＝C6H12O6 （s）△H2＜0，水气态变成液态为放热，C6H12O6 （s）+6O2 （g）＝6H2O（g）+6CO2 （g）△H3，C6H12O6 （g）+6O2 （g）＝6H2O（l）+6CO2 （g）△H4，△H3＞△H4，故A错误；
B．①H2O（g）＝H2O（l）△H1
②C6H12O6 （g）＝C6H12O6 （s）△H2
③C6H12O6 （s）+6O2 （g）＝6H2O（g）+6CO2 （g）△H3
④C6H12O6 （g）+6O2 （g）＝6H2O（l）+6CO2 （g）△H4
6×①+②+③得C6H12O6 （g）+6O2 （g）＝6H2O（l）+6CO2 （g）根据盖斯定律△H4＝6△H1+△H2+△H3，即6△H1+△H2+△H3﹣△H4＝0，故B正确；
C．根据B分析可知：6△H1+△H2+△H3﹣△H4＝0，故C错误；
D．根据B分析可知：6△H1+△H2+△H3﹣△H4＝0，故D错误；
故选：B。
10．【分析】空气反应器中Ni在空气中反应生成NiO，进入燃料反应器和甲烷反应生成二氧化碳、水蒸气和Ni，生成的Ni进入空气反应器又生成NiO，循环使用，
A．①CH4（g）+NiO（s）＝CO（g）+2H2（g）+Ni（s）△H＝akJ•mol﹣1
②CH4（g）+2NiO（s）＝CO2（g）+2H2（g）+2Ni（S）△H＝b kJ•mol﹣1
盖斯定律计算①×2﹣②得到热化学方程式分析判断；
B．①2Ni（s）+O2（g）＝2NiO（s）△H＝﹣479.8kJ•mol﹣1
②CH4（g）+4NiO（s）＝CO2（g）+2H2O（g）+4Ni（s）△H＝156.9kJ•mol﹣1
盖斯定律计算得到①×2+②得到CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H，据此分析判断；
C．甲烷在“燃料反应器”中反应CH4（g）+4NiO（s）＝CO2（g）+2H2O（g）+4Ni（s）△H＝156.9kJ•mol﹣1，反应为吸热反应；
D．甲烷在燃料反应器中生成二氧化碳分离出来，回收利用，发生反应CO2（g）+CH4（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝（2a﹣b） kJ•mol﹣1。
【解答】解：A．①CH4（g）+NiO（s）＝CO（g）+2H2（g）+Ni（s）△H＝akJ•mol﹣1
②CH4（g）+2NiO（s）＝CO2（g）+2H2（g）+2Ni（S）△H＝b kJ•mol﹣1
盖斯定律计算①×2﹣②得到热化学方程式，CO2（g）+CH4（g）＝2CO（g）+2H2（g）
△H＝（2a﹣b） kJ•mol﹣1，故A正确；
B．①2Ni（s）+O2（g）＝2NiO（s）△H＝﹣479.8kJ•mol﹣1
②CH4（g）+4NiO（s）＝CO2（g）+2H2O（g）+4Ni（s）△H＝156.9kJ•mol﹣1
盖斯定律计算得到①×2+②得到CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣802.7 kJ•mol﹣1，故B正确；
C．甲烷在“燃料反应器”中反应CH4（g）+4NiO（s）＝CO2（g）+2H2O（g）+4Ni（s）△H＝156.9kJ•mol﹣1，甲烷燃烧反应器中反应产生淡蓝色火焰反应为吸热反应，故C错误；
D．甲烷在燃料反应器中生成二氧化碳分离出来，发生反应CO2（g）+CH4（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝（2a﹣b） kJ•mol﹣1，二氧化碳回收利用，故D正确；
故选：C。
11．【分析】由①4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）⇌4N2（g）+6H2O（g）△H1＝a kJ•mol﹣1
②4NH3（g）+2NO2（g）+O2（g）⇌3N2（g）+6H2O（g）△H2＝b kJ•mol﹣1
③4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H4＝d kJ•mol﹣1，
结合盖斯定律可知，得到2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g），以此来解答。
【解答】解：由①4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）⇌4N2（g）+6H2O（g）△H1＝a kJ•mol﹣1
②4NH3（g）+2NO2（g）+O2（g）⇌3N2（g）+6H2O（g）△H2＝b kJ•mol﹣1
③4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H4＝d kJ•mol﹣1，
结合盖斯定律可知，得到2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g），
则反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的△H＝，
故选：D。
12．【分析】A．燃烧反应都是放热反应；
B．物质的状态不同，反应热不同；
C．反应物全部转化为目标产物时，反应的原子利用率为100%；
D．由盖斯定律可知，2×①+4×②﹣③得到目标方程式。
【解答】解：A．燃烧反应都是放热反应，则CO与氧气反应的反应热为负值，即△H1＜0，故A错误；
B．H2（g）+O2（g）＝H2O（g）△H2＝bkJ/mol，则2H2O（g）＝2H2（g）+O2（g）△H＝﹣2bkJ/mol，物质的状态不同，反应热不同，故B错误；
C．反应物全部转化为目标产物时，反应的原子利用率为100%，2CO2（g）+3H2O＝C2H5OH（1）+3O2（g），反应中生成乙醇和氧气，则原子利用率小于100%，故C错误；
D．由盖斯定律可知，2×①+4×②﹣③得到目标方程式，即2CO（g）+4H2（g）＝H2O（g）+C2H5OH（1）△H＝（2a+4b﹣c）kJ/mol，故D正确。
故选：D。
13．【分析】盖斯定律实质是化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，而这可以看出，盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现．利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应；
【解答】解：①一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成的，其热效应总是相同的，一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成的，其热效应总是相同的，故①正确；
②盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故②正确；
③反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的分析体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故③正确；
④物质发生化学反应的焓变＝生成物总焓﹣反应物总焓计算平 反应吸热和放热，化学变化中伴随能量变化，故④正确；
故选：D。
14．【分析】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＝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．
【解答】解：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＝c kJ•mol﹣1③
将方程式3①+②﹣③得S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），则△H＝x kJ•mol﹣1＝（3a+b﹣c）kJ•mol﹣1，所以x＝3a+b﹣c，
故选：A。
15．【分析】A、根据盖斯定律来分析；
B、太阳能电池是将光能转化为电能；
C、△H2是2molZn（g）反应对应的反应热，与Zn（g）的用量无关；
D、在铜锌原电池中，锌做负极，锌本身放电．
【解答】解：A、已知：①SiCl4（g）+2Zn（l）⇌Si（s）+2ZnCl2（g）△H1
②SiCl4（g）+2Zn（g）⇌Si（s）+2ZnCl2（g）△H2．根据盖斯定律，将（①﹣②）×即可得Zn（l）＝Zn（g）△H＝（△H1﹣△H2 ），故A正确；
B、用硅制作的太阳能电池是将太阳能转化为电能，故B错误；
C、△H2是2molZn（g）反应对应的反应热，与Zn（g）的用量无关，故增加Zn（g）的量，反应吸收或放出的热量增多，但△H2不变，故C错误；
D、以Zn片、铜片和稀硫酸构成的原电池，负极上锌本身放电，负极变细，正极铜片表面有气泡产生，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共5小题）
16．【分析】（1）①CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1＝﹣726.5kj•mol﹣1，
②H2（g）+O2（g）＝H2O（（1）△H2＝﹣283.0kj•mol﹣1，
盖斯定律计算②×3﹣①得到热化学方程式CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（l）△H；
（2）①相同温度下氢气投入越多，二氧化碳转化率越大；
②结合三行计算列式得到平衡物质的量，Kx指平衡时用各物质的物质的量分数来代替该物质的平衡浓度来计算平衡常数；
③反应为放热反应，升温平衡逆向进行；
（3）①电解池中氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，故a是负极，b为正极，阳离子移向阴极；
②太阳能电池为电源，电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯，乙烯在阴极生成。
【解答】解：（1）①CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1＝﹣726.5kj•mol﹣1，
②H2（g）+O2（g）＝H2O（（1）△H2＝﹣283.0kj•mol﹣1，
盖斯定律计算②×3﹣①得到热化学方程式：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（l）△H＝﹣122.5KJ/mol，
故答案为：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（l）△H＝﹣122.5KJ/mol；
（2）①相同温度下氢气投入越多，二氧化碳转化率越大，图象分析可知相同温度下，x的二氧化碳转化率大，说明氢气投入多，大于2，
故答案为：大于；
②Q曲线投料比 ＝2，二氧化碳为1mol，则氢气为2mol，二氧化碳转化率0.5，
2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g）
起始量（mol） 1 2 0 0
变化量（mol） 0.5 1.5 0.25 1
平衡量（mol） 0.5 0.5 0.25 1
Kx＝＝512，
故答案为：512；
③图可知反应为放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，P点和Q点的化学平衡常数：KP 小于PQ，
故答案为：小于；由图可知该反应为放热反应，因此温度升高平衡左移K值减小，KP小于KQ；
（3）①
电解池中氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，故a是负极，b为正极，氢离子移向阴极，H+的移动方向是从右到左，
故答案为：从右到左；
②电解时，二氧化碳在b极上生成乙烯，得到电子的一极为电源的正极，电极反应式为：2CO2+12H++12e﹣＝C2H4+4H2O，
故答案为：2CO2+12H++12e﹣＝C2H4+4H2O。
17．【分析】（1）依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式；356 g CH4•9H2O可以释放出2 mol CH4，再根据燃烧热的计算；
（2）①二甲醚合成反应（Ⅳ）对于CO转化率的影响，结合甲醇合成反应，水煤气变换反应和化学平衡移动原理分析判断；
②依据热化学方程式和盖斯定律计算得到，依据计算得到的反应结合化学平衡移动原理分析判断增大压强的影响；
（3）燃料电池中燃料在负极上失电子发生氧化反应，正极发生还原反应，书写电极反应；书写电极反应，计算电子转移；
【解答】解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6kJ，1mol甲烷燃烧生成和液态水时放热889.6KJ，热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣889.6KJ/mol；356 g CH4•9H2O可以释放出2 mol CH4，已知甲烷的燃烧热为889.6 kJ/mol，则889.6kJ/mol×2 mol＝1779.2kJ；
故答案为：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣889.6KJ/mol，1779.2；
（2）①二甲醚合成反应（Ⅳ）对于CO转化率的影响，消耗甲醇，促进甲醇合成反应（Ⅰ）CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应（Ⅲ）CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2 （g）消耗部分CO，
故答案为：消耗甲醇，促进甲醇合成反应（Ⅰ）平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应（Ⅲ）消耗部分CO；
②Ⅰ、CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1＝﹣90.1kJ•mol﹣1
Ⅳ、2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝﹣24.5kJ•mol﹣1
依据盖斯定律Ⅰ×2+Ⅳ得到：2CO（g）+4H2（g）＝CH3OCH3+H2O（g）△H＝﹣204.7kJ•mol﹣1
该反应是气体体积减小的反应，增加压强平衡正向进行，反应速率增大，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加，
故答案为：2CO（g）+4H2（g）＝CH3OCH3（g）+H2O（g）△H＝﹣204.7kJ•mol﹣1；该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大；
（3）若电解质为碱性，氧气在正极发生还原反应，O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚失电子生成二氧化碳，碱溶液中生成碳酸盐，结合原子守恒和电荷守恒写出电极反应为：CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣＝2CO32﹣+11H2O，二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚失电子生成二氧化碳，一个二甲醚分子经过电化学氧化失去12个电子，
故答案为：CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣＝2CO32﹣+11H2O，12；
18．【分析】（1）在高温时，将金红石（TiO2）、炭粉混合并通入Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体，是金红石（TiO2）、炭粉混和通入Cl2发生反应生成TiCl4和一种可燃性气体为CO，利用盖斯定律，将热化学方程式进行运算得到所需热化学方程式；
（2）K＝1，设 I2的平衡转化率为x，则参加反应的为xmol，平衡时生成TaI4和S2各0.5xmol，剩余I2为（1﹣x）mol，平衡常数计算式可知平衡浓度可以利用物质的量代替直接计算平衡常数，所以带入K值可以得出转化率x；
通过题意可知温度T2端利于反应正向进行，为高温，温度T1端利于反应向左进行，为低温，所以T1＜T2；
（3）①由图象随着温度升高，H2S的转化率也随之增大，所以升高温度平衡向正反应方向移动，所以△H4＞0；温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快；
②电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，反应生成铁离子和氢气，以此来解答．
【解答】解：（1）①TiO2 （s）+2Cl2（g）═TiCl4（1）+O2（g）；△H＝﹣410.0kJ•mol﹣1
②CO（g）═C（s）+O2（g）；△H＝+110.5kJ•mol﹣1
依据盖斯定律内容用上述热化学方程式计算，①﹣②×2得到则上述反应的热化学方程式是：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+2CO（g）△H＝﹣631kJ/mol，
故答案为：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+2CO（g）△H＝﹣631kJ/mol；
（2）K＝1，设 I2的平衡转化率为x，则参加反应的I2为xmol，
TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H1＞0
起始量（mol） 1 0 0
变化量（mol） x 0.5x 0.5x
平衡量（mol） 1﹣x 0.5x 0.5x
平衡时生成TaI4和S2各0.5xmol，剩余I2为（1﹣x）mol，体积为15ml，结合平衡常数计算式可知，平衡浓度可以用物质的量代替来计算平衡常数，则根据K＝＝＝1，
解之得：x＝66.7%，
由所给方程式可知该反应为吸热反应，通过题意可知温度T2端利于反应正向进行，为高温，温度T1端利于反应向左进行，为低温，所以T1＜T2，其中I2是可以循环使用的物质，
故答案为：66.7%；＜；I2；
（3）①以H2S起始浓度均为cmol•L﹣1测定H2S的转化率，由图象随着温度升高，H2S的转化率也随之增大，所以升高温度平衡向正反应方向移动，所以△H4＞0；温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快，达到平衡时的时间缩短，
故答案为：＞；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短；
②电解池中亚铁离子失去电子生成铁离子，氢离子得到电子生成氢气，电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+2Fe3++H2↑，
故答案为：2Fe2++2H+2Fe3++H2↑．
19．【分析】已知①CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H＝+75.0kJ/mol
②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H＝+41.0kJ/mol
③CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（g）△H＝﹣131.0kJ/mol
根据盖斯定律①+②﹣③可得CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g），据此计算该反应的焓变△H．
【解答】解：已知①CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H＝+75.0kJ/mol
②CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H＝+41.0kJ/mol
③CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（g）△H＝﹣131.0kJ/mol
根据盖斯定律①+②﹣③可得：CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g），△H＝（+75.0kJ/mol）+（+41.0kJ/mol）﹣（﹣131.0kJ/mol）＝+247kJ/mol，
故答案为：+247．
20．【分析】NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H＝﹣200.9kJ．mol﹣1①
NO（g）+O2（g）═NO2（g）△H＝﹣58.2kJ．mol﹣1②
据盖斯定律利用已知热化学方程式构建待求热化学方程式解答．
【解答】解：NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H＝﹣200.9kJ．mol﹣1 ①
NO（g）+O2（g）═NO2（g）△H＝﹣58.2kJ．mol﹣1②，
根据盖斯定律，②×2+①可得：3NO（g）+O3（g）＝3NO2（g），则△H＝2×（﹣58.2kJ．mol﹣1）+（﹣200.9kJ．mol﹣1）＝﹣317.3kJ/mol，
故答案为：﹣317.3．
日期：2019/4/29 8:50:15；用户：鑫飞中学；邮箱：xinfeizx@xyh.com；学号：27690441