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【化学】山西省运城市景胜中学2019-2020学年高二9月月考试题（解析版）
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山西省运城市景胜中学2019-2020学年高二9月月考试题
一、单选题（每空3分，共42分)
1.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4 kJ/mol(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6 kJ/mol (反应II)
下列有关说法正确的是( )
A. 提高反应体系的温度，能降低该反应体系中SO2生成量
B. 反应II在较低的温度下可自发进行
C. 用生石灰固硫的反应为:4CaO(s)+4SO2(g) 3CaSO4(s)+CaS(s) △H3，则△H3>△H2
D. 由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变
【答案】B
【解析】分析：由已知的两个热化学方程式，结合温度对化学平衡的影响规律，即可分析A选项，根据自由能判据可分析B选项，利用盖斯定律可分析出C、D两个选项。
详解：A、只有在反应I中生成SO2，且该反应为吸热反应，所以升高温度，有利于反应I平衡向右移动，生成更多的SO2，故A错误；
B、要使反应II自发进行，则自由能判据△G=△H-T△S<0，已知△H2<0，由反应方程式可知该反应的熵变化不大，反应的自发性主要决定于焓变，所以该反应在低温下即可自发进行，且低温有利于节约能源，故B正确；
C、根据盖斯定律，反应II—4×反应I即得C选项的热化学方程式，所以△H3=△H2-4△H1，已知△H1>0，△H2<0，所以△H3<△H2,故C错误；
D、反应I和反应II中没有SO3(g)，所以无法通过反应I和反应II计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变，故D错误。所以本题答案选B。
2.固态或气态碘分别与氢气反应热化学方程式如下:
① H2(g) +I2(?)2HI(g) △H1=－9.48kJ·mol－1
② H2(g) +I2(?)2HI(g) △H2=+26.48kJ·mol－1
下列判断不正确的是( )
A. ①中的I2为气态，②中的I2为固态
B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C. 反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D. l mol固态碘升华时将吸热35.96kJ
【答案】C
【解析】A、根据反应热△ H=生成物的总能量—反应物的总能量，说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固体时的能量，则①中的I2为气态,②中的I2为固态，即A、B都正确；C、由于两个反应的产物相同、状态相同，热稳定性也相同，故C错误；D、根据盖斯定律，②—①即得I2(s)I2(g) △ H=△ H2—Hl =+26.48kJ/mol —(-9.48kJ/mol)=+35.96 kJ/mol，说明lmol固态碘升华为碘节气需要吸收35.96kJ的热量，即D正确。故本题正确答案为C。
3.某温度下，体积一定的密闭容器中发生如下可逆反应：2X（g）+Y（s）3Z（g） ΔH= QkJ/mol，下列说法正确的是( )
A. 消耗2mol X同时生成3mol Z，说明达到了平衡状态
B. 加入少量的Y正反应速率加快
C. 气体的密度不变时，说明达到了平衡状态
D. 加入少量的X，Q变大
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据化学反应方程式可知，不管反应是否达到平衡，每消耗2mol X同时生成3mol Z，故A错误；
B、Y为固体，加固体，参加反应气体的浓度不变，则平衡不移动，故B错误；
C、Y为固体，反应达到平衡时气体的质量不变，则气体的密度不变时，说明达到了平衡状态，故C正确；
D、B加入少量的X，反应放出或吸热的热量增大，但ΔH不变，故D错误；
综上所述，本题正确答案为C。
4.下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是( )
①过氧化钠与水反应 ②氨水与稀硫酸的反应
③灼热的炭与CO2反应④Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应
⑤甲烷在O2中的燃烧 ⑥灼热的炭与水蒸气反应
⑦铝片与稀硫酸反应 ⑧铝热反应
⑨煅烧石灰石制生石灰 ⑩钾与水的反应
A. ①⑤⑦⑧⑩ B. ①③⑤⑦⑩ C. ①②⑤⑦⑧⑩ D. ①③⑤⑥⑦⑩
【答案】A
【解析】
【详解】①过氧化钠与水反应既是氧化还原反应又是放热反应，①合理；
②氨水与稀硫酸的反应是复分解反应，是放热反应，但是不属于氧化还原反应，②不合理；
③灼热的炭与CO2反应是氧化还原反应，但是属于吸热反应，③不合理；
④Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应是复分解反应，是吸热反应，不属于氧化还原反应，④不合理；
⑤甲烷在O2中的燃烧的反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑤合理；
⑥灼热的炭与水蒸气反应是氧化还原反应但是属于吸热反应，⑥不合理；
⑦铝片与稀硫酸反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑦合理；
⑧铝热反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑧合理；
⑨煅烧石灰石制生石灰是吸热反应，属于非氧化还原反应，⑨不合理；
⑩钾与水的反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑩合理；
所以既是氧化还原反应又是放热反应的是①⑤⑦⑧⑩，故合理选项是A。
5.下图是2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) 的能量变化图，据图得出的相关叙述正确的是( )
A. 2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) + (a－b) kJ
B. 1mol SO2的能量比1mol SO3的能量高
C. 若有2mol SO3充分反应，吸收(a－b) kJ热量
D. 该化学反应过程中的能量变化既有吸热又有放热
【答案】D
【解析】分析：由能量变化图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。
详解：A. 由能量变化图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应，热化学方程式可以表示为：2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g)－(a－b) kJ，故A错误；
B. 据图可知，2molSO3的能量小于2molSO2和1molO2的总能量，但不能说明1mol SO2的能量和1mol SO3的能量高低，故B错误；
C. 因该反应为可逆反应，则2mol SO3参加反应时，吸收的能量小于(a－b) kJ，故C错误；
D. 在反应过程中，反应物断裂化学键时吸收热量，生成物形成化学键时放出热量，故D正确；答案选D。
6.已知：
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
【答案】B
【解析】
【详解】物质由气态转化为液态（液化）需要放热，物质由固态转化为气态需要吸热，比较反应3和反应4中 C6H12O6（s）→ C6H12O6（g）为吸热过程，6H2O（g）→ 6 H2O（l）为放热过程，所以反应4放出更多能量，△H更小，故△H3＞△H4，选项A错误；由盖斯定律知，反应1的6倍与反应2与反应3的和可以得到反应4，即6△H1＋△H2＋△H3＝△H4，经数学变形，可以得到6△H1＋△H2+△H3－△H4＝0，选项B正确；选项C、D均错误。答案选B。
7.已知断裂1mol H2(g)中的H-H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1mol O2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是( )
A. 断裂1mol H2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -480.4kJ/mol
C. 2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH= +480.4kJ/mol
D. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -240.2kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A．生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量，则断裂1mol H2O(g)中的化学键需要吸收热量462.8kJ×2=925.6kJ，但题干中并未说明水的状态，A错误；
B.反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=436.4kJ/mol×2+498kJ/mol-2×2×462.8kJ/mol= -480.4kJ/mol，B正确；
C.已知气态水转化为液态水放热，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H＜-480.4kJ/mol，由此可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，C错误；
D.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H＜-240.2kJ/mol，D错误；
答案选B。
8.下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A. HCl和NaOH反应的中和热△H＝-57.3 kJ·mol-1，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6 kJ
B. H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1，则2H2O（1）＝2H2(g)＋O2(g)反应的△H＝+571.6kJ·mol-1
C. 反应物的热效应与是否使用催化剂有关
D. 500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) △H= -38.6 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】分析：本题考查的是燃烧热和中和热的定义和热化学方程式的书写等，注意燃烧热和中和热中物质的量的要求。
详解：A.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，所以此反应的反应热不是中和热，故错误；B.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，所以当热化学方程式相反的话，反应热的符号相反，且根据物质的量分析，该反应为+571.6kJ·mol-1，故正确；C. 催化剂能改变反应的活化能，但不影响反应物的热效应，故错误；D.该反应为可逆反应，0.5mol氮气不能完全反应，故反应热不能计算，故错误。故选B。
9.已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H2
下列推断正确的是( )
A. 若CO的燃烧热为△H3，则H2的燃烧热为△H3−△H1
B. 反应CH4(g)+ CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=△H2−△H1
C. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则△H2＜0
D. 若等物质的量CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则△H1＞0
【答案】B
【解析】
【详解】A．氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液体水时放出的热量，而反应①②中的水是气体，A项错误；
B．根据盖斯定律，反应CH4(g)+ CO2(g)=2CO (g) +2H2(g)的ΔH=ΔH2—ΔH1，B项正确；
C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，ΔH2>0，C项错误；
D．由于对于放热反应，焓变是负值，则放出的热量越多，焓变越小，所以若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1<0，D项错误；
答案选B。
10.在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)己达到平衡状态的是（ ）
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度
④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值
⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1 : 1
A. ①③④⑤ B. ①③④⑤⑧⑨
C. ①②③④⑤⑦ D. ①②③④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，当混合气体的压强不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故①正确；
②该反应前后都是气体，混合气体总质量不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故②错误；
③B的物质的量浓度不变时，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故③正确；
④该反应为气体体积缩小的反应，混合气体的物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故④正确；
⑤混合气体的总质量不变，总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明各组分的浓度不再变化，达到平衡状态，故⑤正确；
⑥v(C)与v(D)的比值始终不变，不能说明各组分的浓度不再变化，则无法判断平衡状态，故⑥错误；
⑦反应前后都是气体，混合气体的总质量始终不变，不能根据混合气体的总质量判断平衡状态，故⑦错误；
⑧容器容积不变，则混合气体的总体积为定值，不能根据混合气体总体积判断平衡状态，故⑧错误；
⑨C、D的分子数之比为1：1，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，故⑨错误；
故选A。
11.一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A. 该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
B. 0～1s内，v(A)＝v(C)
C. 0～6s内，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
D. 0～6s内，各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)=3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；
B、0～1s内，v(A)==03mol·L-1·s-1，v(C)==0.2mol·L-1·s-1，B错误；
C、0～6s内，v(B)==0.05mol·L-1·s-1，C正确；
D、0～6s内，v(A)==0.1mol·L-1·s-1，v(B) =0.05mol·L-1·s-1，v(C)==0.067mol·L-1·s-1，v(D)==0.033mol·L-1·s-1，各物质的反应速率不想等，D错误；
答案选C。
12.少量铁粉与100mL 0.01mol•L﹣1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CuO固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴加几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度（不考虑盐酸挥发） ⑧改用10mL 0.1mol•L﹣1盐酸
A. ①⑤⑦ B. ③⑦⑧ C. ②④⑥ D. ③⑥⑦⑧
【答案】B
【解析】
【分析】根据外界条件对反应速率的影响结合氢气的总量不变以及铁少量分析解答。
【详解】①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢；
②加氢氧化钠，与盐酸反应，减少了盐酸的浓度，故反应速率变慢；
③加浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，由于铁不足，则生成的氢气量不变；
④加CuO固体与盐酸反应生成氯化铜和水，氯化铜再与铁发生置换反应生成铜，构成原电池，反应速率加快，由于消耗铁影响氢气总量；
⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢；
⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量；
⑦温度升高，反应速率加快，且不影响氢气量；
⑧改用浓度大的盐酸，反应速率加快，且不影响氢气量。
答案选B。
13.反应A(g)＋3B(g) =2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1、②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1、③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1、④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1，该反应进行的快慢顺序为( )
A. ①＞③＝②＞④ B. ①＞②＝③＞④
C. ②＞①＝④＞③ D. ①＞④＞②＝③
【答案】D
【解析】分析：同一化学反应中，在单位相同条件下，化学反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快，据此分析解答。
详解：同一化学反应中，在单位相同条件下，化学反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快，①= mol•L-1•s-1=0.45 mol•L-1•s-1；②=mol•L-1•s-1=0.2mol•L-1•s-1；③=mol•L-1•s-1=0.2mol•L-1•s-1；④=mol•L-1•s-1=0.225mol•L-1•s-1，所以其反应速率快慢关系为①＞④＞②=③，故选D。
14.在恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0，达到平衡后改变某一条件，下列说法正确的是（ ）
A. 升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
B. 升高温度可提高N2转化率
C. 增加H2的浓度，可提高N2转化率
D. 改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】正反应是体积减小的放热的可逆反应，结合外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析解答。
【详解】A．升高温度，正反应速率、逆反应速率均增加，平衡逆向移动，A错误；
B．升高温度，平衡逆向移动，降低N2转化率，B错误；
C．增加H2的浓度，平衡正向移动，可提高N2转化率，C正确；
D．改用高效催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡状态，平衡常数不变，D错误。
答案选C。
二、填空题
15.依据事实，书写下列热化学方程式：
（1）在25℃、101kPa时，1mol C与1mol水蒸气反应生成1mol CO和1mol H2，吸热131.5kJ：______________________。此反应的反应类型_________。
（2）根据如图写出热化学方程式____；此反应为____反应（放热或吸热）；此反应的活化能____千焦。
（3）已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应中和热的热化学方程式________________________。
（4）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＝－1966kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＝－113.0kJ·mol–1
请写出NO2与SO2反应生成SO3和NO的热化学方程式_________________________。
【答案】(1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.5kJ/mol (2). 置换反应 (3). N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H= -92kJ/mol (4). 放热 (5). 508 (6). H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H= -57.3kJ/mol (7). NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H= -41.8kJ/mol
【解析】
【分析】（1）根据热化学方程式的书写方法书写，吸热反应中焓变为正值；
（2）根据热化学方程式的书写方法书写，反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，结合图像中能量的差值求出反应热，并利用活化能的定义理解分析作答；
（3）依据中和热的定义求解；
（4）依据盖斯定律作答。
【详解】（1）1mol C与1mol水蒸气反应生成1mol CO和1mol H2，吸热131.5kJ，则该反应的热化学方程式为：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H＝+131.5kJ/mol；该反应属于置换反应；
（2）根据图像可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，其反应热为508 kJ/mol-600 kJ/mol=-92 kJ/mol，所有该反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H= -92kJ/mol；该反应属于放热反应，且活化能为508 kJ/mol；
（3）已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，则反应生成1mol水放热应为57.3kJ/mol，故表示H2SO4与NaOH反应中和热的热化学方程式为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol；
（4）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol–1 ①
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol–1 ②
则根据盖斯定律可知，（①-②）÷2得，NO2与SO2反应生成SO3和NO的反应热为：△H== -41.8kJ/mol，故其热反应方程式为：NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H= -41.8kJ/mol。
16.（1）某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为____________________；
②反应开始至4min时，B的平均反应速率为________ ，A的反应速率为_____ ，A的转化率为_____。
③4min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是______________；b时改变的条件可能是______________。
【答案】(1). 2AB (2). 0.025mol/(L•min) (3). 0.05mol/(L•min) (4). 50% (5). 否 (6). ＝ (7). 升温 (8). 减小SO3的浓度
【解析】
【详解】（1）①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为2AB；
②反应开始至4min时，A物质的量变化为0.4mol，浓度是0.4mol÷2L=0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/(L•min)，反应速率之比是化学计量数之比，则B物质表示的反应速率是0.025mol/(L•min)。A的转化率为；
③根据图像可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)；
（2）a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，即b时改变的条件可能是减小SO3的浓度。
17.（1）已知：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH= +49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -192.9kJ/mol
由上述方程式可知：CH3OH的燃烧热____(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为___。
（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式___。
（3）已知：①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH1= -272.0kJ/mol
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH2= -1675.7kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是___。铝热反应的反应类型___，某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是____(填“能”或“不能”)，你的理由____。
（4）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25℃、101KPa下：
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1= -242kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2= -676kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式____。
【答案】(1). 大于 (2). H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -124.6kJ/mol (3). 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= -87.0kJ/mol (4). 3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH= -859.7kJ/mol (5). 置换反应 (6). 不能 (7). 该反应的引发，需消耗大量能量，成本较高 (8). CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ/mol
【解析】
【分析】（1）根据盖斯定律得到所需热化学反应方程式；
（2）由已知热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；
（3）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；利用铝热反应大量制取金属时考虑经济效益；
（4）根据盖斯定律，①×3-②可得目标热化学方程式。
【详解】（1）反应②，燃烧热中生成的水必须是液态水，气态水变为液态水放出热量，故甲醇完全燃烧释放的热量应大于192.9kJ•mol-1，
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H= +49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -192.9kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H= -44kJ•mol-1
根据盖斯定律计算，[③×3-②-①]×,热化学反应方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH= -124.6kJ/mol；
（2）①2NH3(g)＋CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44.0kJ/mol
依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②−③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= -87.0kJ/mol；
（3）依据盖斯定律②-①×3得到热化学方程式为：3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH= -859.7kJ/mol；该反应类型属于置换反应；利用铝热反应在工业上大面积炼铁时，需要消耗冶炼成本更高的Al，冶炼Fe的成本就太高了；
（4）①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1= -242kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2= -676kJ/mol
则①×3-②可得CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ/mol。
18.能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。
（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1
已知：①CH4、H2、CO的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；
②H2O(l)=H2O(g)；△H=+d kJ•mol-1
则△H1=____（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。
（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8.0
5.4
4.0
4.0
①△H2____(填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____(填标号）。
a.温度越高，该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度
d.图中压强p1
④200℃时，该反应的平衡常数K=__。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡___(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
【答案】(1). -a+3b+c–d (2). < (3). cd (4). （或0.067） (5). 6.25 (6). 正向
【解析】
分析】（1）根据盖斯定律作答。
（2）①温度对平衡的影响因素为温度升高，化学平衡向吸热方向移动，如果正向移动，反应物的转化率会升高；
②a．平衡常数表示反应进行的程度，当平衡正向移动时平衡常数增大；
b．达平衡后再充入稀有气体，压强增大，但不影响反应物和生成物的浓度，平衡不移动；
c．反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在进行的过程中，达到平衡前气体总物质的量在不断变化；
d．在恒温恒容的条件下，增大压强，平衡向气体总物质的量减小的方向移动；
③先根据图表计算在0〜3min内CH3OH的变化浓度，再利用公式v=计算0〜3min内v(CH3OH)；
④结合平衡状态和平衡常数的公式计算，向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，根据此时浓度计算浓度商Qc，再比较Qc与K的关系判断平衡移动方向。
【详解】(1)已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= −a kJ⋅mol−1，
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= −b kJ⋅mol−1，
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H= −c kJ⋅mol−1，
④H2O(l)=H2O(g) △H= +d kJ⋅mol−1，
根据盖斯定律,②×3+③−①−④可知：CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g),则△H1=(−a+3b+c−d) kJ⋅mol−1，
(2)①由图示可知在恒压条件下,随着温度的升高CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动,即正反应为放热反应，△H2<0；
②a. 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)正方向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，a项错误；
b. 达平衡后再充入稀有气体，压强增大，但平衡不移动，CO的转化率不变，b项错误；
c. 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在进行的过程中，达到平衡前气体总物质的量在不断变化，当容器内气体压强不再变化时，说明混合气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡，即反应达到最大限度，c项正确；
d. 由图示可知,在恒温恒容的条件下,增大压强,平衡向正方向移动,CO的转化率增大,即图中压强p1
③由图表可知，3min后反应达到平衡状态
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始浓度(mol/L) 0.4 0.8 0
变化浓度(mol/L) 0.2 0.4 0.2
平衡浓度(mol/L) 0.2 0.4 0.2
0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)= =（或0.067） mol⋅L−1⋅min−1，
④由③计算的平衡状态可知，200℃时平衡常数K==6.25；向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH,此时各物质的浓度为c(CO)=0.4mol/L，c(H2)=0.6mol/L，c(CH3OH)=0.4mol/L，保持温度不变，则化学平衡不变,此时Qc=＜K，则此时平衡向正向移动。
一、单选题（每空3分，共42分)
1.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4 kJ/mol(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6 kJ/mol (反应II)
下列有关说法正确的是( )
A. 提高反应体系的温度，能降低该反应体系中SO2生成量
B. 反应II在较低的温度下可自发进行
C. 用生石灰固硫的反应为:4CaO(s)+4SO2(g) 3CaSO4(s)+CaS(s) △H3，则△H3>△H2
D. 由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变
【答案】B
【解析】分析：由已知的两个热化学方程式，结合温度对化学平衡的影响规律，即可分析A选项，根据自由能判据可分析B选项，利用盖斯定律可分析出C、D两个选项。
详解：A、只有在反应I中生成SO2，且该反应为吸热反应，所以升高温度，有利于反应I平衡向右移动，生成更多的SO2，故A错误；
B、要使反应II自发进行，则自由能判据△G=△H-T△S<0，已知△H2<0，由反应方程式可知该反应的熵变化不大，反应的自发性主要决定于焓变，所以该反应在低温下即可自发进行，且低温有利于节约能源，故B正确；
C、根据盖斯定律，反应II—4×反应I即得C选项的热化学方程式，所以△H3=△H2-4△H1，已知△H1>0，△H2<0，所以△H3<△H2,故C错误；
D、反应I和反应II中没有SO3(g)，所以无法通过反应I和反应II计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变，故D错误。所以本题答案选B。
2.固态或气态碘分别与氢气反应热化学方程式如下:
① H2(g) +I2(?)2HI(g) △H1=－9.48kJ·mol－1
② H2(g) +I2(?)2HI(g) △H2=+26.48kJ·mol－1
下列判断不正确的是( )
A. ①中的I2为气态，②中的I2为固态
B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C. 反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D. l mol固态碘升华时将吸热35.96kJ
【答案】C
【解析】A、根据反应热△ H=生成物的总能量—反应物的总能量，说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固体时的能量，则①中的I2为气态,②中的I2为固态，即A、B都正确；C、由于两个反应的产物相同、状态相同，热稳定性也相同，故C错误；D、根据盖斯定律，②—①即得I2(s)I2(g) △ H=△ H2—Hl =+26.48kJ/mol —(-9.48kJ/mol)=+35.96 kJ/mol，说明lmol固态碘升华为碘节气需要吸收35.96kJ的热量，即D正确。故本题正确答案为C。
3.某温度下，体积一定的密闭容器中发生如下可逆反应：2X（g）+Y（s）3Z（g） ΔH= QkJ/mol，下列说法正确的是( )
A. 消耗2mol X同时生成3mol Z，说明达到了平衡状态
B. 加入少量的Y正反应速率加快
C. 气体的密度不变时，说明达到了平衡状态
D. 加入少量的X，Q变大
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据化学反应方程式可知，不管反应是否达到平衡，每消耗2mol X同时生成3mol Z，故A错误；
B、Y为固体，加固体，参加反应气体的浓度不变，则平衡不移动，故B错误；
C、Y为固体，反应达到平衡时气体的质量不变，则气体的密度不变时，说明达到了平衡状态，故C正确；
D、B加入少量的X，反应放出或吸热的热量增大，但ΔH不变，故D错误；
综上所述，本题正确答案为C。
4.下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是( )
①过氧化钠与水反应 ②氨水与稀硫酸的反应
③灼热的炭与CO2反应④Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应
⑤甲烷在O2中的燃烧 ⑥灼热的炭与水蒸气反应
⑦铝片与稀硫酸反应 ⑧铝热反应
⑨煅烧石灰石制生石灰 ⑩钾与水的反应
A. ①⑤⑦⑧⑩ B. ①③⑤⑦⑩ C. ①②⑤⑦⑧⑩ D. ①③⑤⑥⑦⑩
【答案】A
【解析】
【详解】①过氧化钠与水反应既是氧化还原反应又是放热反应，①合理；
②氨水与稀硫酸的反应是复分解反应，是放热反应，但是不属于氧化还原反应，②不合理；
③灼热的炭与CO2反应是氧化还原反应，但是属于吸热反应，③不合理；
④Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应是复分解反应，是吸热反应，不属于氧化还原反应，④不合理；
⑤甲烷在O2中的燃烧的反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑤合理；
⑥灼热的炭与水蒸气反应是氧化还原反应但是属于吸热反应，⑥不合理；
⑦铝片与稀硫酸反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑦合理；
⑧铝热反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑧合理；
⑨煅烧石灰石制生石灰是吸热反应，属于非氧化还原反应，⑨不合理；
⑩钾与水的反应既是氧化还原反应又是放热反应，⑩合理；
所以既是氧化还原反应又是放热反应的是①⑤⑦⑧⑩，故合理选项是A。
5.下图是2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) 的能量变化图，据图得出的相关叙述正确的是( )
A. 2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) + (a－b) kJ
B. 1mol SO2的能量比1mol SO3的能量高
C. 若有2mol SO3充分反应，吸收(a－b) kJ热量
D. 该化学反应过程中的能量变化既有吸热又有放热
【答案】D
【解析】分析：由能量变化图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。
详解：A. 由能量变化图可知反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应，热化学方程式可以表示为：2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g)－(a－b) kJ，故A错误；
B. 据图可知，2molSO3的能量小于2molSO2和1molO2的总能量，但不能说明1mol SO2的能量和1mol SO3的能量高低，故B错误；
C. 因该反应为可逆反应，则2mol SO3参加反应时，吸收的能量小于(a－b) kJ，故C错误；
D. 在反应过程中，反应物断裂化学键时吸收热量，生成物形成化学键时放出热量，故D正确；答案选D。
6.已知：
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
【答案】B
【解析】
【详解】物质由气态转化为液态（液化）需要放热，物质由固态转化为气态需要吸热，比较反应3和反应4中 C6H12O6（s）→ C6H12O6（g）为吸热过程，6H2O（g）→ 6 H2O（l）为放热过程，所以反应4放出更多能量，△H更小，故△H3＞△H4，选项A错误；由盖斯定律知，反应1的6倍与反应2与反应3的和可以得到反应4，即6△H1＋△H2＋△H3＝△H4，经数学变形，可以得到6△H1＋△H2+△H3－△H4＝0，选项B正确；选项C、D均错误。答案选B。
7.已知断裂1mol H2(g)中的H-H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1mol O2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是( )
A. 断裂1mol H2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -480.4kJ/mol
C. 2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH= +480.4kJ/mol
D. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -240.2kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A．生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量，则断裂1mol H2O(g)中的化学键需要吸收热量462.8kJ×2=925.6kJ，但题干中并未说明水的状态，A错误；
B.反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=436.4kJ/mol×2+498kJ/mol-2×2×462.8kJ/mol= -480.4kJ/mol，B正确；
C.已知气态水转化为液态水放热，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H＜-480.4kJ/mol，由此可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，C错误；
D.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H＜-240.2kJ/mol，D错误；
答案选B。
8.下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A. HCl和NaOH反应的中和热△H＝-57.3 kJ·mol-1，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6 kJ
B. H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1，则2H2O（1）＝2H2(g)＋O2(g)反应的△H＝+571.6kJ·mol-1
C. 反应物的热效应与是否使用催化剂有关
D. 500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) △H= -38.6 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】分析：本题考查的是燃烧热和中和热的定义和热化学方程式的书写等，注意燃烧热和中和热中物质的量的要求。
详解：A.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，所以此反应的反应热不是中和热，故错误；B.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，所以当热化学方程式相反的话，反应热的符号相反，且根据物质的量分析，该反应为+571.6kJ·mol-1，故正确；C. 催化剂能改变反应的活化能，但不影响反应物的热效应，故错误；D.该反应为可逆反应，0.5mol氮气不能完全反应，故反应热不能计算，故错误。故选B。
9.已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H2
下列推断正确的是( )
A. 若CO的燃烧热为△H3，则H2的燃烧热为△H3−△H1
B. 反应CH4(g)+ CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=△H2−△H1
C. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则△H2＜0
D. 若等物质的量CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则△H1＞0
【答案】B
【解析】
【详解】A．氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液体水时放出的热量，而反应①②中的水是气体，A项错误；
B．根据盖斯定律，反应CH4(g)+ CO2(g)=2CO (g) +2H2(g)的ΔH=ΔH2—ΔH1，B项正确；
C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，ΔH2>0，C项错误；
D．由于对于放热反应，焓变是负值，则放出的热量越多，焓变越小，所以若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1<0，D项错误；
答案选B。
10.在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)己达到平衡状态的是（ ）
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度
④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值
⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1 : 1
A. ①③④⑤ B. ①③④⑤⑧⑨
C. ①②③④⑤⑦ D. ①②③④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，当混合气体的压强不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故①正确；
②该反应前后都是气体，混合气体总质量不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故②错误；
③B的物质的量浓度不变时，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故③正确；
④该反应为气体体积缩小的反应，混合气体的物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故④正确；
⑤混合气体的总质量不变，总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明各组分的浓度不再变化，达到平衡状态，故⑤正确；
⑥v(C)与v(D)的比值始终不变，不能说明各组分的浓度不再变化，则无法判断平衡状态，故⑥错误；
⑦反应前后都是气体，混合气体的总质量始终不变，不能根据混合气体的总质量判断平衡状态，故⑦错误；
⑧容器容积不变，则混合气体的总体积为定值，不能根据混合气体总体积判断平衡状态，故⑧错误；
⑨C、D的分子数之比为1：1，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，故⑨错误；
故选A。
11.一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A. 该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
B. 0～1s内，v(A)＝v(C)
C. 0～6s内，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
D. 0～6s内，各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)=3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；
B、0～1s内，v(A)==03mol·L-1·s-1，v(C)==0.2mol·L-1·s-1，B错误；
C、0～6s内，v(B)==0.05mol·L-1·s-1，C正确；
D、0～6s内，v(A)==0.1mol·L-1·s-1，v(B) =0.05mol·L-1·s-1，v(C)==0.067mol·L-1·s-1，v(D)==0.033mol·L-1·s-1，各物质的反应速率不想等，D错误；
答案选C。
12.少量铁粉与100mL 0.01mol•L﹣1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CuO固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴加几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度（不考虑盐酸挥发） ⑧改用10mL 0.1mol•L﹣1盐酸
A. ①⑤⑦ B. ③⑦⑧ C. ②④⑥ D. ③⑥⑦⑧
【答案】B
【解析】
【分析】根据外界条件对反应速率的影响结合氢气的总量不变以及铁少量分析解答。
【详解】①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢；
②加氢氧化钠，与盐酸反应，减少了盐酸的浓度，故反应速率变慢；
③加浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，由于铁不足，则生成的氢气量不变；
④加CuO固体与盐酸反应生成氯化铜和水，氯化铜再与铁发生置换反应生成铜，构成原电池，反应速率加快，由于消耗铁影响氢气总量；
⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢；
⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量；
⑦温度升高，反应速率加快，且不影响氢气量；
⑧改用浓度大的盐酸，反应速率加快，且不影响氢气量。
答案选B。
13.反应A(g)＋3B(g) =2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1、②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1、③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1、④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1，该反应进行的快慢顺序为( )
A. ①＞③＝②＞④ B. ①＞②＝③＞④
C. ②＞①＝④＞③ D. ①＞④＞②＝③
【答案】D
【解析】分析：同一化学反应中，在单位相同条件下，化学反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快，据此分析解答。
详解：同一化学反应中，在单位相同条件下，化学反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快，①= mol•L-1•s-1=0.45 mol•L-1•s-1；②=mol•L-1•s-1=0.2mol•L-1•s-1；③=mol•L-1•s-1=0.2mol•L-1•s-1；④=mol•L-1•s-1=0.225mol•L-1•s-1，所以其反应速率快慢关系为①＞④＞②=③，故选D。
14.在恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0，达到平衡后改变某一条件，下列说法正确的是（ ）
A. 升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
B. 升高温度可提高N2转化率
C. 增加H2的浓度，可提高N2转化率
D. 改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】正反应是体积减小的放热的可逆反应，结合外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析解答。
【详解】A．升高温度，正反应速率、逆反应速率均增加，平衡逆向移动，A错误；
B．升高温度，平衡逆向移动，降低N2转化率，B错误；
C．增加H2的浓度，平衡正向移动，可提高N2转化率，C正确；
D．改用高效催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡状态，平衡常数不变，D错误。
答案选C。
二、填空题
15.依据事实，书写下列热化学方程式：
（1）在25℃、101kPa时，1mol C与1mol水蒸气反应生成1mol CO和1mol H2，吸热131.5kJ：______________________。此反应的反应类型_________。
（2）根据如图写出热化学方程式____；此反应为____反应（放热或吸热）；此反应的活化能____千焦。
（3）已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应中和热的热化学方程式________________________。
（4）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＝－1966kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＝－113.0kJ·mol–1
请写出NO2与SO2反应生成SO3和NO的热化学方程式_________________________。
【答案】(1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.5kJ/mol (2). 置换反应 (3). N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H= -92kJ/mol (4). 放热 (5). 508 (6). H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H= -57.3kJ/mol (7). NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H= -41.8kJ/mol
【解析】
【分析】（1）根据热化学方程式的书写方法书写，吸热反应中焓变为正值；
（2）根据热化学方程式的书写方法书写，反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，结合图像中能量的差值求出反应热，并利用活化能的定义理解分析作答；
（3）依据中和热的定义求解；
（4）依据盖斯定律作答。
【详解】（1）1mol C与1mol水蒸气反应生成1mol CO和1mol H2，吸热131.5kJ，则该反应的热化学方程式为：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H＝+131.5kJ/mol；该反应属于置换反应；
（2）根据图像可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，其反应热为508 kJ/mol-600 kJ/mol=-92 kJ/mol，所有该反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H= -92kJ/mol；该反应属于放热反应，且活化能为508 kJ/mol；
（3）已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，则反应生成1mol水放热应为57.3kJ/mol，故表示H2SO4与NaOH反应中和热的热化学方程式为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol；
（4）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol–1 ①
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol–1 ②
则根据盖斯定律可知，（①-②）÷2得，NO2与SO2反应生成SO3和NO的反应热为：△H== -41.8kJ/mol，故其热反应方程式为：NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H= -41.8kJ/mol。
16.（1）某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为____________________；
②反应开始至4min时，B的平均反应速率为________ ，A的反应速率为_____ ，A的转化率为_____。
③4min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是______________；b时改变的条件可能是______________。
【答案】(1). 2AB (2). 0.025mol/(L•min) (3). 0.05mol/(L•min) (4). 50% (5). 否 (6). ＝ (7). 升温 (8). 减小SO3的浓度
【解析】
【详解】（1）①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为2AB；
②反应开始至4min时，A物质的量变化为0.4mol，浓度是0.4mol÷2L=0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/(L•min)，反应速率之比是化学计量数之比，则B物质表示的反应速率是0.025mol/(L•min)。A的转化率为；
③根据图像可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)；
（2）a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，即b时改变的条件可能是减小SO3的浓度。
17.（1）已知：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH= +49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -192.9kJ/mol
由上述方程式可知：CH3OH的燃烧热____(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为___。
（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式___。
（3）已知：①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH1= -272.0kJ/mol
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH2= -1675.7kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是___。铝热反应的反应类型___，某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是____(填“能”或“不能”)，你的理由____。
（4）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25℃、101KPa下：
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1= -242kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2= -676kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式____。
【答案】(1). 大于 (2). H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -124.6kJ/mol (3). 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= -87.0kJ/mol (4). 3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH= -859.7kJ/mol (5). 置换反应 (6). 不能 (7). 该反应的引发，需消耗大量能量，成本较高 (8). CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ/mol
【解析】
【分析】（1）根据盖斯定律得到所需热化学反应方程式；
（2）由已知热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；
（3）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；利用铝热反应大量制取金属时考虑经济效益；
（4）根据盖斯定律，①×3-②可得目标热化学方程式。
【详解】（1）反应②，燃烧热中生成的水必须是液态水，气态水变为液态水放出热量，故甲醇完全燃烧释放的热量应大于192.9kJ•mol-1，
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H= +49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -192.9kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H= -44kJ•mol-1
根据盖斯定律计算，[③×3-②-①]×,热化学反应方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH= -124.6kJ/mol；
（2）①2NH3(g)＋CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44.0kJ/mol
依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②−③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= -87.0kJ/mol；
（3）依据盖斯定律②-①×3得到热化学方程式为：3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH= -859.7kJ/mol；该反应类型属于置换反应；利用铝热反应在工业上大面积炼铁时，需要消耗冶炼成本更高的Al，冶炼Fe的成本就太高了；
（4）①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1= -242kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2= -676kJ/mol
则①×3-②可得CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ/mol。
18.能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。
（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1
已知：①CH4、H2、CO的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；
②H2O(l)=H2O(g)；△H=+d kJ•mol-1
则△H1=____（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。
（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8.0
5.4
4.0
4.0
①△H2____(填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____(填标号）。
a.温度越高，该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度
d.图中压强p1
④200℃时，该反应的平衡常数K=__。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡___(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
【答案】(1). -a+3b+c–d (2). < (3). cd (4). （或0.067） (5). 6.25 (6). 正向
【解析】
分析】（1）根据盖斯定律作答。
（2）①温度对平衡的影响因素为温度升高，化学平衡向吸热方向移动，如果正向移动，反应物的转化率会升高；
②a．平衡常数表示反应进行的程度，当平衡正向移动时平衡常数增大；
b．达平衡后再充入稀有气体，压强增大，但不影响反应物和生成物的浓度，平衡不移动；
c．反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在进行的过程中，达到平衡前气体总物质的量在不断变化；
d．在恒温恒容的条件下，增大压强，平衡向气体总物质的量减小的方向移动；
③先根据图表计算在0〜3min内CH3OH的变化浓度，再利用公式v=计算0〜3min内v(CH3OH)；
④结合平衡状态和平衡常数的公式计算，向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，根据此时浓度计算浓度商Qc，再比较Qc与K的关系判断平衡移动方向。
【详解】(1)已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= −a kJ⋅mol−1，
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= −b kJ⋅mol−1，
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H= −c kJ⋅mol−1，
④H2O(l)=H2O(g) △H= +d kJ⋅mol−1，
根据盖斯定律,②×3+③−①−④可知：CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g),则△H1=(−a+3b+c−d) kJ⋅mol−1，
(2)①由图示可知在恒压条件下,随着温度的升高CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动,即正反应为放热反应，△H2<0；
②a. 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)正方向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，a项错误；
b. 达平衡后再充入稀有气体，压强增大，但平衡不移动，CO的转化率不变，b项错误；
c. 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在进行的过程中，达到平衡前气体总物质的量在不断变化，当容器内气体压强不再变化时，说明混合气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡，即反应达到最大限度，c项正确；
d. 由图示可知,在恒温恒容的条件下,增大压强,平衡向正方向移动,CO的转化率增大,即图中压强p1
③由图表可知，3min后反应达到平衡状态
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始浓度(mol/L) 0.4 0.8 0
变化浓度(mol/L) 0.2 0.4 0.2
平衡浓度(mol/L) 0.2 0.4 0.2
0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)= =（或0.067） mol⋅L−1⋅min−1，
④由③计算的平衡状态可知，200℃时平衡常数K==6.25；向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH,此时各物质的浓度为c(CO)=0.4mol/L，c(H2)=0.6mol/L，c(CH3OH)=0.4mol/L，保持温度不变，则化学平衡不变,此时Qc=＜K，则此时平衡向正向移动。
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