专题01 化学反应的热效应 专题检测试卷（基础卷）2022-2023学年高二化学考点分层解读与综合训练（人教版2019选择性必修1）

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第一章 化学反应的热效应
专题检测试卷（基础卷）
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有1个选项符合题意）
1．充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为QkJ。完全吸收它生成的CO2气体生成正盐，需5mol·L-1的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为
A．16QkJ·mol-1 B．8QkJ·mol-1 C．4QkJ·mol-1 D．2QkJ·mol-1
【答案】A
【解析】n(KOH)=0.1L×5mol/L=0.5mol，则由CO2+2KOH=K2CO3+H2O可知，n(CO2)=0.25mol，则n(C4H10)=×n(CO2)=×0.25mol=mol，放出的热量为QkJ，所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16QkJ。
答案选A。
2．反应A+B→C(ΔH＜0)分两步进行：①A+B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由A+B→C是放热反应可知，A+B的能量大于C，由①A+B→X(吸收能量)可知，这步反应是吸热反应，故A+B的能量小于X，由X→C(放出能量)可知，这步反应是放热反应，故X的能量大于C，综上所述，图像A符合题意；
故选A。
3．已知一定温度下：
①
②
③
下列说法正确的是（ ）

A．反应②中的能量变化如图所示，则
B．完全燃烧生成液态水时放出的热量小于
C．由反应②知在温度一定的条件下，在一恒容密闭容器中通入和，反应后放出的热量为，则
D．氨的催化氧化反应为
【答案】C
【解析】A．生成物的总能量-反应物的总能量，因此，选项A错误；
B．已知：，由盖斯定律可知，则完全燃烧生成液态水时放出的热量大于，选项B错误；
C．在一定温度下，恒容密闭容器中通入和，反应后放出的热量为，由于反应是可逆反应，不能完全反应生成，则，选项C正确；
D．由盖斯定律可知，得，选项D错误；
答案选C。
4．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1

下列说法正确的是（ ）
A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ∙mol-1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH＞-192.9kJ∙mol-1
【答案】D
【解析】A．燃烧热是指完全燃烧1mol纯物质生成最稳定产物的过程中放出的热量，甲醇燃烧对应产物应该是二氧化碳气体和液态的水，不是氢气，故A不符合题意；
B．根据图示内容知道：反应物的能量高于生成物的能量，则反应是放热的过程，而①是吸热的过程，故B不符合题意；
C．根据热化学方程式②知道，甲醇转化为氢气的过程也可能是放热的，故C不符合题意；
D．气体甲醇变为液态甲醇的过程是放热的过程，根据反应②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ∙mol-1知道，液态甲醇发生此反应放出的热量会小于192.9kJ，故CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH＞-192.9kJ∙mol-1，故D符合题意；
答案选D。
5．下图所示的变化中一定为吸热反应的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A不符题意；
B．需要加热才可发生的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，吸热反应与放热反应与条件无关，B不符意；
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，C符合题意；
D．盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水为中和反应，中和反应为放热反应，D不符题意。
答案选C。
6．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。

已知：几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
H2O中H—O键
O2中O＝O 键
H2中H—H键
H2O2中O—O键
H2O2中O—H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是
A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B．过程I吸收了926 kJ能量
C．过程II放出了574 kJ能量
D．过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】A．由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．过程I为2molH2O分子变成2mol氢原子和2mol羟基的过程，吸收的能量=463 kJ×2=926 kJ，故B正确；
C．过程II为2mol氢原子和2mol羟基生成1mol氢气和1mol过氧化氢，放出的能量=436 kJ +138kJ=574 kJ，故C正确；
D．过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢气，断开1molH2O2中2molH—O键和1molO—O键，形成1molO2中O＝O 键和1molH2中H—H键，吸收的能量=463 kJ×2 +138 kJ =1064kJ，放出的能量=496 kJ +436 kJ =932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误；
答案选D。
7．下列各组热化学方程式中，△H1>△H2的是
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)＋O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)＋O2(g)=SO2(g) △H1 S(g)＋O2(g)=SO2(g) △H2
③H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) △H2
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) △H1 CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H2
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
【答案】C
【解析】①等质量的C完全燃烧产生CO2放出的热量比不完全燃烧产生CO放出的热量多，反应放出热量越多，则△H越小，所以△H1＜△H2，①不符合题意；
②物质S在气态时含有的能量比固态时多，所以气态S燃烧放出的热量比固态S燃烧放出的热量要多，反应放出热量越多，则△H越小，所以△H1>△H2，②符合题意；
③所有物质状态相同，发生反应的H2越多，反应放出的热量就越多，则该反应的△H越小，所以反应热：△H1>△H2，③符合题意；
④固态CaCO3分解反应是吸热反应，△H1>0；CaO与H2O反应产生Ca(OH)2的反应是放热反应，△H2＜0，所以两个反应的反应热：△H1>△H2，④符合题意。
故答案选C。
8．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=−32.9 kJ·mol−1；反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=−41.8kJ·mol−1

下列说法不正确的是
A．图所示过程①是放热反应
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示
C．断开3 molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量
D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·mol−1
【答案】C
【解析】A.过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式I中△H为负值，所以图示过程①为放热反应，故A正确；
B.反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，故B正确；
C.放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；
D.根据盖斯定律：（I）-2×（II）得N2H4（g）═N2（g）+2H2（g）△H═-32.9kJ•mol-1-2×（-41.8kJ•mol-1）=+50.7kJ•mol-1，故D正确。
故选C。
9．已知：① △H1 =+180.5kJ/mol ；
② △H2 =—221.0kJ/mol；
③ △H3 =—393.5kJ/mol
则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为（ ）
A． △H =+746.5kJ/mol
B． △H =—746.5kJ/mol
C． △H =—1493kJ/mol
D． △H =+1493kJ/mol
【答案】B
【解析】根据目标方程式，可知该式可由-①-②+2×③得到，则△H ==—746.5kJ/mol，故答案选B。
10．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3),下列说法不正确的是
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·mol-1(dkJ·mol-1
D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2Og的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A.反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可以知道，反应①、②为反应③提供原料气，选项A正确； 
B.反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是 CO2资源化利用的方法之一，选项B正确； 
C. 由反应④可以知道，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应反应的，选项C不正确；
D. 由盖斯定律可以知道,②×2+③×2+④得到，则，选项D正确。
答案选C。
11．下列化学方程式中，正确的是（ ）
A．甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ/mol，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
B．一定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-2akJ/mol
C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
D．HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2发生中和反应生成2molH2O的反应热△H=-114.6kJ/mol
【答案】C
【解析】A．甲烷的燃烧热△H=-890.3 kJ/mol，甲烷燃烧生成液态水，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=－890.3kJ/mol，选项A错误；
B．一定条件下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ，氮气和氢气合成氨是可逆反应，不能进行彻底，所以N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）反应放出的热量小于2a kJ，选项B错误；
C．在101 kPa时，2gH2（1mol）完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6 kJ/mol，选项C正确；
D．HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应生成硫酸钡难溶于水，生成硫酸钡过程放热，所以反应的焓变△H＜2×（-57.3）kJ/mol，反应的中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，选项D错误；
答案选C。
12．下列事实与对应的方程式不符合的是
A．硫化氢溶液呈酸性：
B．“球”浸泡在冷水中，颜色变浅：(红棕色)(无色)
C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
D．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合出现浑浊：
【答案】C
【解析】A．硫化氢在溶液中分步电离，主要以第一步为主，正确的电离方程式为：H2S⇌H++HS-，故A正确；
B．因2NO2(g）(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)△H＜0，该反应为放热反应，在冷水中该反应向正反应方向移动，则颜色变浅，故B正确；
C．甲烷的燃烧热△H=-890.3 kJ•mol-1，结合燃烧热的概念可知：需要生成稳定化合物，即液态水，甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ•mol-1，故C错误；
D．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合反应生成硫、二氧化硫和水，该反应的离子方程式为：，故D正确；
故选：C。
13．已知：
①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
下列说法正确的是(　　)
A．通常状况下，氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．由①可知，1 mol CO(g)和1/2 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g)，放出283.0 kJ的热量
C．可用右图表示2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应过程中的能量变化关系
D．分解1 mol H2O(g)，其反应热为－241.8 kJ
【答案】B
【解析】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，水的稳定状态为液态，故燃烧热不是241.8 kJ·mol－1，选项A错误；B．热化学方程式中的系数表示物质的量，所以CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1的含义为1 mol CO(g)和1/2 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g)，放出283.0 kJ的热量，选项B正确；C．反应为放热反应，但图像表示的为吸热反应，选项C错误；D．反应物和生成物相反，则反应热的符号改变，所以分解1 mol H2O(g)，其反应热为+241.8 kJ，选项D错误。答案选B。
14．氢气是人类最理想的能源。已知在25℃、101 kPa下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ，则下列热化学方程式书写正确的是
A．2H2＋O2===2H2OΔH＝－571.6kJ/mol
B．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH＝－285.8kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝＋571.6kJ/mol
【答案】C
【解析】放出热量142.9 kJ对应1 g氢气，即 mol氢气燃烧时的能量变化，此反应的热化学方程式可书写为： H 2 (g)＋ O 2 (g)= H 2 O(l)ΔH＝－142.9 kJ·mol－1，或H 2 (g)＋ O 2 (g)=H 2 O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，或2H 2 (g)＋O 2 (g)=2H 2 O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，等，化学计量数与ΔH应同时扩大或缩小相同倍数，C项正确；答案选C。
15．化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）

A．2molA与2molB变成2molAB(g)吸收bkJ热量
B．lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量
C．该反应为放热反应
D．断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量
【答案】B
【解析】A. 形成化学键放出能量，由图可知，2molA与2molB变成2molAB(g)放出bkJ热量，故A错误；
B. 由图可知，lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量，故B正确；
C. 由图可知，lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量，故该反应为吸热反应，故C错误；
D. 断裂化学键吸收能量，由图可知，断裂1molA-A键和1molB-B键，吸收akJ能量，故D错误；
故选B。
16．下列说法正确的是
A．需要加热的反应一定是吸热反应
B．X(s)=Y(s)是放热反应，则X比Y稳定
C．等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多
D．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一定不同
【答案】D
【解析】A．需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；A错误；
B．为放热反应，放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，所以X(s)的总能量大于Y(s)的总能量，因此Y比X稳定，B错误；
C．相同条件下，同一物质在气态时具有的能量最高，液体时次之，固态时最低，反应放出的热量等于反应物所具有的总能量减去生成物所具有的总能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气完全燃烧时放出的热量比固态硫放出的要多，C错误；
D．化学反应的本质是旧键断裂，新键形成，旧键断裂吸收的能量不等于新键形成放出的能量，D正确。
故选D。
二、非选择题（本题包括6小题，共52分）
17．Ⅰ.为了探究吸热反应和放热反应，某学习小组设计如下装置。请根据要求回答相关问题：
在装置Ⅱ的试管里装入固体氢化钾（KH），滴加适量水，观察到烧杯里澄清石灰水变浑浊，在反应后的试管里液几滴酚酞溶液，溶液变红色。写出KH与水反应的化学方程式：_________________；该反应是_____（填“放热”或“吸热”）反应。KH的电子式为______。

II.在量热计中（见下图）。将、溶液与、溶液混合，温度从升高到。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需的热量）是，溶液比热容为，溶液的密度为。

（1）通过计算，写出中和反应热方程式____________________。
（2）实验中NaOH溶液过量的目的是__________。
（3）中和热的文献值为，你认为（1）中测得的实验值偏差的可能原因是__________。
（4）你认为与NaOH中和反应的和HCl与NaOH中和反应的相比，________（填“”“”或“一样”）大，原因是________________________。
【答案】 放热 保证醋酸完全被NaOH中和 保温效果差或测温不准 因弱酸电离要吸热
【解析】Ⅰ．氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，烧杯里澄清石灰水变浑浊，说明氢化钾和水反应放热，在反应后的试管里液几滴酚酞溶液，溶液变红色说明有氢氧化钾生成，反应方程式是，KH是离子化合物，电子式为；
II．(1) 升高到，△T=300.7K-298.16K=2.54K，0.05mol醋酸反应放热2363J，1mol醋酸反应放热2363J÷0.05=47.3 KJ，中和反应热方程式是 ；
(2) )酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差，所以实验中NaOH过量，为了能保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度；
(3)CH3COOH的中和热的文献值为-56.1kJ/mol，实际上测定数值偏低，可能原因有:①量热计的保温瓶效果不好，②酸碱溶液混合不迅速，③测温不准等；
(4) 是弱电解质，反应过程中醋酸电离吸热，与NaOH中和反应的和HCl与NaOH中和反应的相比，大。
18．实验室利用如图装置进行中和热的测定，取50ml 0.50 mol/L 盐酸、50ml 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应， 请回答下列问题：

（1）该装置还缺少的玻璃仪器为 _________________ ，若做1次完整的中和热测定实验，则温度计需使用_______ 次，
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是______________。
A．一次迅速倒入　B．分三次少量倒入 C．沿玻璃棒缓慢倒入
（3）下列操作使测得中和热偏大的是_________
A．测量酸的温度后没有清洗温度计在测量碱 B．在量取盐酸时仰视读数
C．使用铜棒搅拌反应液 D．将盐酸的体积量取为52.0ml
【答案】环形玻璃搅拌棒 3 A A、C
【解析】(1). 由量热计的构造可知该装置缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒，若做1次完整的中和热测定实验，温度计要测反应前酸溶液的温度和反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，温度计需使用3次，故答案为环形玻璃搅拌棒；3；
(2). 盐酸和氢氧化钠反应迅速并且释放大量的热，一次性快速倒入可以减少热量散失而引来的误差，故答案为A；
(3). A. 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，在测碱的温度时，会发生酸和碱的中和，温度计示数变化值减小，所以导致实验测得中和热的数值偏小，故A选；
B. 在量取盐酸时仰视读数，会使得实际量取盐酸的体积大于所要量取的体积，造成中和热的测定数据偏大，故B不选；
C. 铜是热的良导体，使用铜棒搅拌反应液，会使热量散失较多，造成中和热的测定数据偏小，故C选；
D. 将盐酸的体积量取为52.0mL，根据中和热的概念可知，折合为生成1molH2O(l)时对应的中和热数据不变，故D不选，答案选：A、C。
19．根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)，此反应的△S________0(填“＞”或“＜”)。若已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=a kJ/mol；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=b kJ/mol；2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=________用含a、b的式子表示)。
【答案】＞ (2a﹣3b)kJ/mol
【解析】2N2(g)+6H2O(l)==4NH3(g)+3O2(g)，正反应气体物质的量增多，熵值增大，△S＞0；
①N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) △H=a kJ/mol；
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=b kJ/mol；
根据盖斯定律①×2－②×3得2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H=(2a﹣3b)kJ/mol。
20．已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量，拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ 能量，根据图中的能量图，回答下列问题：

（1）分别写出①②的数值：①___________kJ；②____________kJ。
（2）生成H2O（g）中的1 mol H—O键放出_____________kJ的能量。
（3）已知：H2O（l）=H2O（g） ΔH = + 44 kJ·mol-1，试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式__________________。
【答案】1370 1852 463 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH =-570kJ·mol-1
【解析】（1）2molH2和1molO2变成4molH 和2molO吸收的能量就是断开2molH2和1molO2中的化学键的键能之和，所以吸收的能量为436 kJ×2+498 kJ=1370kJ；据图可知放出的能量数值等于吸收能量的数值和反应热数值之和，所以放出的能量=1370 kJ +482 kJ =1852 kJ。
（2）4molH和2molO生成的2mol气态水含有4mol H—O键，所以每形成H2O（g）中的1 mol H—O键放出的能量为1852 kJ÷4=463kJ。
（3）由图像可知生成2mol气态水放出的热量为482kJ，2mol气态水转变为2mol液态水放热44 kJ×2=88 kJ，所以每生成2mol液态水放出的热量为482kJ+88kJ=570kJ，故完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570kJ/mol。
21．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
H-H
C-O
C O
H-O
C-H
E/（kJ.mol-1）
436
343
1076
465
413
由此计算△H1=________kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，则△H3=_________kJ.mol-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为_____________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______（填曲线标记字母），其判断理由是__________________。
.
【答案】-99 +41 a 反应①正反应为放热反应，平衡常数随温度升高而减小
【解析】(1)反应热=反应物总键能−生成物总键能，故△H1=1076kJ/mol+2×436kJ/mol −(3×413+343+465)kJ/mol=−99 kJ/mol；
根据盖斯定律：反应②−反应①=反应③，故△H3=△H2−△H1=−58 kJ/mol −(−99 kJ/mol)=+41 kJ/mol，
故答案为：−99；+41；
(2)反应①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数表达式；
反应①正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，曲线a正确反映平衡常数K随温度变化关系，
故答案为：；a；反应①正反应为放热反应，平衡常数随温度升高而减小；
22．(1) 已知 31g 白磷变为 31g 红磷释放能量。上述变化属于____(填“物理”或“化学”)变化。常温常压下，白磷与红磷更稳定的是____。
(2)甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol；
②CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol
Ⅰ．表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____；
Ⅱ．反应②中的能量变化如图所示，则 ΔH2=____。(用 E1、E2 的相关式子表示)；

(3)捕碳技术(主要指捕获 CO2 在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 NH3 和(NH4)2CO3 已经被用作工业捕碳剂，它们与 CO2 可发生如下反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) ⇌ (NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) ⇌ NH4HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) ⇌ 2NH4HCO3(aq) △H3
则 ΔH3 与 ΔH1、ΔH2 与之间的关系为 ΔH3 =____；
(4) 已知反应 N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH=akJ/mol，试根据表中所列键能数据估算 a 的值____。(注明“+”或“﹣”)。
化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/kJ/mol
436
391
945
(5)1mol H2 和 1molCH4 完全燃烧放出的热量分别为：286kJ、890kJ，等质量的 H2 和 CH4 完全燃烧放出的热量，____(填化学式)放出的热量多。
【答案】化学 红磷 CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol E1-E2 2△H2-△H1 -93 H2
【解析】(1)白磷和红磷是不同物质，所以白磷转变为红磷是化学变化；白磷转变为红磷释放能量，则等质量的白磷具有的能量较大，物质具有的能量越大越不稳定，所以红磷比白磷稳定，故答案为：化学；红磷；
(2)Ⅰ．1molCH3OH完全燃烧生成液态水的化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H1=-571.8kJ/mol，②CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=-192.9kJ/mol，根据盖斯定律①+②计算CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=-764.7kJ/mol，甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ/mol，故答案为：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ/mol；
Ⅱ．焓变△H2=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2，故答案为：E1-E2；
(3)反应Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH4)2CO3(aq)△H1
反应Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌NH4HCO3(aq)△H2
根据盖斯定律：反应Ⅱ×2-反应Ⅰ计算反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq)的焓变△H3=2△H2-△H1，故答案为：2△H2-△H1；
(4)反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=(N≡N键的键能+3×H-H键的键能)-N-H的键能×6=(945+436×3)kJ/mol-391kJ/mol×6=-93kJ/mol，即a=-93，故答案为：-93；
(5)1molH2和1molCH4完全燃烧放出的热量分别为：286kJ、890kJ，则1gH2和1gCH4完全燃烧放出的热量分别为：286kJ×=143kJ、890kJ×=55.6kJ，即等质量的H2和CH4完全燃烧放出的热量，H2放出的热量多，故答案为：H2。