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【化学】云南省曲靖市罗平县第三中学2020届高二下学期开学考试（解析版）
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云南省曲靖市罗平县第三中学2020届高二下学期开学考试
一、单项选择题
1.21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡，下列不属于新能源的是( )
A. 电力 B. 核能 C. 太阳能 D. 氢能
【答案】A
【解析】
【详解】新能源指氢能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等，电力属于传统能源，故答案为A。
2.下列说法正确的是 ( )
A. 反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B. 当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C. 任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D. 在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差来决定
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；
B、当反应放热时ΔH<0，反应吸热时ΔH>0，B项错误；
C、只有在等压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；
D、一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量大小判断，D项正确。
答案选D。
3.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( )
A. -44.2kJ·mol-1 B. +44.2kJ·mlo-1
C. -330kJ·mol-1 D. +330kJ·mlo-1
【答案】A
【解析】
【详解】由题干条件可知如下反应：
H2(g)+O2(g) H2O(l)；ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ①
C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1 ②
C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)；ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1 ③
根据盖斯定律则②-③可得：C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l)；ΔH=-44.2 kJ·mol-1。
答案选A。
4.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A. 不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B. 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
C. 有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D. 根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，A正确；
B.反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以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，B正确；
C.有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C正确；
D.方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误.
答案选D。
5.在298K、100kPa时，已知：
2H2O（g）=2H2（g）+O2（g） △H1
H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H2
2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g） △H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是：
A. △H3=△H1+2△H2 B. △H3=△H1+△H2
C. △H3=△H1-2△H2 D. △H3=△H1-△H2
【答案】A
【解析】
【详解】①2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H1
②H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H2
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3
则由盖斯定律可知，反应③=①+2×②，△H3=△H1+2△H2，故选A。
6.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101 kPa)：
①C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2878 kJ·mol−1
②C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2658 kJ·mol−1
③C4H10(g)＋9/2O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l) ΔH＝－1746 kJ·mol−1
④C4H10(g)＋9/2O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g) ΔH＝－1526 kJ·mol−1
由此判断，正丁烷燃烧热ΔH是
A. －2878 kJ·mol−1 B. －2658 kJ·mol−1
C. －1746 kJ·mol−1 D. －1526 kJ·mol−1
【答案】A
【解析】
【分析】
燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，反应物中C→CO2（气），H→H2O（液），S→SO2（气）等。
【详解】正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2（气），H2O（液）放出的热量，故热化学方程式（1）C4H10 （g）+O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2878kJ/mol，符合燃烧热的概念，所以正丁烷的燃烧热为-2878 kJ/mol。
故选A。
【点睛】此题易错点是忽略产物的状态，燃烧热的概念特别指出了反应物及生成物的状态。
7.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是（ ）
A. CH4（g）+3/2O2（g）=2H2O（l）+CO（g） △H1
B. S（s）+3/2O2（g）=SO3（s） △H2
C. C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l） △H3
D. 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H4
【答案】C
【解析】
【分析】
燃烧热是指在101kPa下，1mol完全燃烧生成N2(g)、H2O(l)、CO2(g)等的反应热，据此可得下列结论
【详解】A．在反应CH4(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋CO(g)中有CO生成，所以ΔH1不是燃烧热，故A错误；
B．硫充分燃烧的产物是SO2，故ΔH2不是燃烧热，故B错误；
C．1molC6H12O6(s)完全发生燃烧反应为：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)，所以ΔH3是lC6H12O6的燃烧热，故C正确；
D．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中CO物质的量是2mol，所以ΔH4不是燃烧热，故D错误。
故选C
8.下列说法或表示方法不正确的是
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B. 在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) △H = -57.3kJ/mol，若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
C. 由C(石墨)→C(金刚石) △H = +73kJ/mol，可知石墨比金刚石稳定
D. 在101kPa时，2g H2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 = –285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现，反应的热效应只与始态和终态有关，与过程无关；
B. 中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时所产放出的热量，浓硫酸稀释的过程中放出热量；
C. 能量越低，物质越稳定；
D. 燃烧热指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定的氧化物时所放出的热量。
【详解】A.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现，反应的热效应只与始态和终态有关，与过程无关，A项正确；
B. 中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时所产放出的热量，浓硫酸稀释的过程中放出热量，因而放出的热量大于57.3kJ，B项正确；
C. 能量越低，物质越稳定，石墨变为金刚石为吸热反应，石墨能量低于金刚石，故石墨比金刚石稳定，C项正确；
D. 2g（即1mol）H2完全燃烧，生成液态水放出285.8kJ热量，那么2mol H2完全燃烧，生成液态水放出571.6kJ热量，热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H = 571.6kJ/mol，D项错误；
答案选D。
【点睛】解答本题时要注意：①中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时所产放出的热量，浓硫酸稀释时需要放出热量，这一点容易忽略；②燃烧热指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定的氧化物时所放出的热量。
9.分析下图的能量变化，确定该反应的热化学方程式书写正确的是（ ）
A. 2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＜0
B. 2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＞0
C. 2A＋B=2C ΔH＜0
D. 2C=2A＋B ΔH＜0
【答案】A
【解析】
【分析】
根据反应热与反应物总能量、生成物总能量的关系分析解答。
【详解】题图表示2molA(g)和1molB(g)具有的总能量高于2molC(g)具有的总能量，则可写热化学方程式：2A(g)＋B(g)＝2C(g) ΔH＜0或2C(g)＝2A(g)＋B(g) ΔH＞0 。
A.2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＜0，符合题意，选项A正确；
B.2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＞0，不符合题意，选项B错误；
C.未写物质状态，选项C错误；
D.未写物质状态，且焓变应该大于0，选项D错误。
答案选A。
【点睛】反应热ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。ΔH是变化过程中各种形式能量之总和，而不仅指热量。
10.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B. 2mol O(g)结合生成O2(g)时需要吸收498kJ能量
C. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+1444 kJ/mol
D. 1mol NO(g)中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量
【答案】D
【解析】
【分析】
焓变=反应物总键能-生成物总键能，所以热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，焓变为正，为吸热反应。
【详解】A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应，故A错误；
B．成键释放能量，2 mol O(g)结合生成O2(g)时需要释放498 kJ能量，故B错误；
C．该反应的热化学方程式应为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol，故C错误；
D．断键吸收能量，由图可知，1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，故D正确；
故答案为D。
【点睛】焓变=反应物的总键能-生成物的总键能=正反应活化能-逆反应活化能。
11.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g）═B（g）+C（g），若反应物的浓度由2mol•L-1 降到 0.8mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为
A. 10s B. 大于 10s C. 小于 10s D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L时的平均反应速率v===0.06mol/(L•s)，假设以0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间t===10s，实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小，所以反应物的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L时的平均反应速率小于0.06mol/(L•s)，所用时间应大于10s，故选B。
【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响，20s后A的浓度减小，以后的反应速率要小于20s内的反应速率。
12.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)+Y(g)nI(g)+2W(g)，5 min 末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学反应方程式中的n为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】5min末生成0.2mol W，v(W)==0.02mol/(L•min)，若测得以I的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L•min)，由速率之比等于化学计量数之比可知n=1，故选D。
13.已知(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol，下列说法中正确的是（ ）
A. 该反应中熵变小于0，焓变大于0
B. 该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
C. 碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解都能自发进行
D. 判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于整个反应中只有NH3呈气态，所以该反应熵变大于0，A不正确；
B．该反应是吸热反应，熵增大，所以在高温下能自发进行，B不正确；
C．碳酸盐分解反应中熵增加，但分解吸热，所以低温下碳酸盐分解难以自发进行，C不正确；
D．判断反应能否自发进行时，应综合考虑△H与△S，D正确；
故选D。
14.一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)，下列能说明反应达到反应限度的是
A. 体系压强保持不变
B. 混合气体颜色保持不变
C. SO3和NO的体积比保持不变
D. 每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，压强始终不变，因此体系压强保持不变，不能说明反应达到反应限度，故A错误；
B．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，能够说明反应达到反应限度，故B正确；
C．根据方程式，SO3和NO的体积比始终为1∶1保持不变，因此不能说明反应达到反应限度，故C错误；
D．每消耗1molSO3 的同时生成1molNO2，均表示逆反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能说明反应达到反应限度，故D错误；
故选B。
【点睛】本题的易错点为D，消耗SO3和生成NO2，均表示逆反应速率，每消耗1molSO3 的同时消耗1molNO2时才能说明反应达到反应限度。
15. 下列说法中正确的是
A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
B. 自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】A
【解析】
【详解】A.熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，△G=△H-T△S＜0一定是自发反应，A正确；
B.熵减小△S＜0，△H＜0高温下，△G=△H-T△S＜0，反应自发进行，自发反应不一定是熵增大的反应，非自发反应不一定是熵减小或不变的反应，B错误；
C.若△H＜0、△S＜0，则高温下△G=△H-T△S＞0，不能自发进行，故放热反应不一定能自发进行的反应；若△H＞0、△S＞0，则高温下△G=△H-T△S＜0，能自发进行，故吸热反应不一定是非自发进行的反应，C错误；
D.△H-△T△S＜0反应自发进行，△G=△H-T△S＞0反应非自发进行，改变条件非自发进行反应可以变化为自发进行，D错误。
故选A。
16.高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应是焓变为正值
B. 恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C. 升高温度，逆反应速率减小
D. 该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
【答案】A
【解析】
【分析】
由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O。
【详解】A. 由题意知，温度升高，平衡向正反应移动，说明正反应为吸热反应，故该反应的焓变为正值，A正确；
B. 恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大而不会减小，B错误；
C. 升高温度，正逆反应速率都会增大，C错误
D.该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O，D错误；
故合理选项为A。
【点睛】化学反应速率和化学平衡问题一直是高考命题的热点，对化学平衡常数的考查已成为近年来高考命题的热点之一，命题主要考查的内容为求算化学平衡常数和影响因素。
注意：①在化学平衡常数的公式中，反应物或生成物有固体或纯液体存在时，不代入公式中；
②化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关；
③若化学方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小时，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
17.碳足量，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加碳的量且表面积保持不变 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入He，使体系压强增大 ④保持压强不变，充入He使容器体积变大
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①C是固体，没有浓度可言，所以增加碳的量且表面积保持不变，不影响反应速率，故①正确；
②将容器的体积缩小一半，气体物质浓度增大，反应速率增大，故②错误；
③保持体积不变，充入He．使体系压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，故③正确；
④保持压强不变，充入He使容器体积变大，参加反应的气体的分压减小，反应速率减小，故④错误；
只有①③正确，故答案为C。
【点睛】考查反应速率的影响因素，反应中有固体参加，改变固体的量对反应速率没有影响，而温度、浓度、催化剂、压强、反应物的接触面积等因素影响化学反应速率，注意惰性气体对反应原理没有影响，但如果改变了反应物的浓度，则影响反应速率。
18.对于3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为
A. K＝ B. K＝
C. K＝ D. K＝
【答案】D
【解析】
【详解】化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，在表达式中不能出现固体或纯液体，则3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为K＝，答案选D。
19.某温度下，反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应2C(g)⇌2A(g)+B(g)的平衡常数K2为( )
A. 2500 B. 50 C. 0.02 D. 0.002
【答案】C
【解析】
【详解】反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)的平衡常数K1==50，反应2C(g)⇌2A(g)+B(g)的平衡常数K2=，因温度相同，所以K2==0.02，故答案为C。
20.反应2A(g)+B(g)2C(g) △H＞0。下列反应条件有利于生成C的是
A. 低温、低压 B. 低温、高压
C. 高温、高压 D. 高温、低压
【答案】C
【解析】
【详解】反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H＞0的正反应是气体体积减小的吸热反应，高温、高压有利于平衡正向移动，即有利于C的生成，答案选C。
二、填空题
21.为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题：
（1）该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）A和B的总能量比C和D的总能量_______(填“高”或“低”)。
（3）反应物化学键断裂吸收的能量_______(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
【答案】 (1). 放热 (2). 高 (3). 低
【解析】
【分析】
当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升，气体具有热胀冷缩的性质，可知该反应为放热反应。
【详解】(1)由于发生反应A+B=C+D，U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应；
(2)由于A+B=C+D的反应为放热反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高；
(3)化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
22.回答下列问题：
（1）在25℃、101kPa时，1.00g C6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出41.8kJ热量，表示C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为___。
（2）1.00L 1.00mol/LH2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式为___。
（3）已知反应CH3-CH3→CH2=CH2(g)+H2(g)，有关化学键的键能如下：
化学键
C-H
C=C
C-C
H-H
键能E/kJ/mol
414.4
615.3
347.4
435.3
通过计算得出该反应的反应热为_______________。
（4）已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和H2O(g)时，放出33.4kJ的热量，则该反应的热化学方程式为________。
【答案】 (1). C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 2604 kJ/mol (2). NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol (3). +125.6kJ/mol (4). N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g) △H=-33.4kJ/mol
【解析】
【详解】(1)1.00g C6H6(l)在O2中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8kJ的热量，则1molC6H6(l)在氧气中完全燃烧放出的热量为41.8×78=3260.4kJ，因此C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 260.4 kJ/mol；
(2)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，则生成1mol水放出的热量为57.3kJ，则中和热的热化学方程式：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；
(3)焓变=反应物总键能-生成物总键能= 6×414.4kJ/mol +347.4kJ/mol -(4×414.4kJ/mol +615.3kJ/mol +435.3kJ/mol)=+125.6kJ/mol；
(4)2.0g燃料肼(N2H4)的物质的量为，所以该反应的热化学方程式为 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g) △H=-33.4kJ/mol。
【点睛】在25摄氏度,101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热；在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。
23.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝______________。
(2)该反应为_______反应（选填吸热、放热）。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______（多选扣分）。
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为_______℃。
【答案】 (1). (2). 吸热 (3). BC (4). 830
【解析】
【分析】
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比。
(2)从表中数据分析，温度升高，K值增大，由此可确定该反应的类型。
(3)A．反应前后气体分子数不变，体积、温度一定时，容器中压强始终不变；
B．只有在平衡状态时，混合气体中c(CO)才不变；
C．v正(H2)＝v逆(H2O)，表明反应的方向相反，数值之比等于化学计量数之比；
D．c(CO2)＝c(CO)，表示二者的平均反应速率相同。
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，可利用此关系式求K，与表中数值对比，确定此时的温度。
【详解】(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比，即K=。答案为：；
(2)从表中数据分析，温度升高，K值增大，则表明升高温度，平衡正向移动，该反应为吸热反应。答案为：吸热；
(3)A．反应前后气体分子数不变，容器中压强始终不变，不一定是平衡状态，A不符合题意；
B．只有在平衡状态时，混合气体中c(CO)才不变，所以c(CO)不变，反应达平衡状态，B符合题意；
C．v正(H2)＝v逆(H2O)，表明反应的方向相反，数值之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态，C符合题意；
D．在反应进行的任何阶段，c(CO2)＝c(CO)，反应不一定达平衡状态，D不合题意；
故选BC。答案为：BC；
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，则K==1，与表中数值对比，此时温度为830℃。答案为：830。
【点睛】c(CO2)=c(CO)，不一定达平衡状态，因为从反应开始至反应达平衡，此关系始终成立。但若c(CO2)=c(CO)=0，反应才达平衡状态。
24.（1）已知25℃、101 kPa时：
①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1=-197 kJ/mol；
②H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44 kJ/mol；
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式为__________。
（2）已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：
①WO2(s)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g) ΔH1=+66.0 kJ·mol-1
②WO2(g)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g) ΔH2=-137.9 kJ·mol-1
则WO2(s)⇌WO2(g)的ΔH=__________。
【答案】 (1). SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol (2). +203.9 kJ•mol-1
【解析】
【详解】(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H1=-197kJ/mol ①
H2O (g)=H2O(1)△H2=-44kJ/mol ②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol③
利用盖斯定律：(③-①)×-②得SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol；
(2)已知：①WO2 (s)+2H2 (g)⇌W (s)+2H2O (g)；△H=+66.0kJ•mol-1
②WO2 (g)+2H2⇌W (s)+2H2O (g)；△H=-137.9kJ•mol-1
①-②得则WO2 (s)⇌WO2 (g)，故△H=66.0kJ•mol-1-(-137.9kJ•mol-1)=+203.9 kJ•mol-1。
25.（1）用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，测定反应过程中所放出的热量并计算每生成1 mol液态水时放出的热量。
完成下列问题：
①烧杯间填满碎泡沫塑料作用是__________。
②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的生成1 mol液态水时放出热量的数值会__________。
（2）现有反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)，523K时，将10mol PCl5注入容积为2L的密闭容器中，平衡时压强为原来的1.5倍。
①该温度下该反应的平衡常数K为__________
②PCl5的平衡转化率为__________
【答案】 (1). 减少实验过程中的热量损失 (2). 偏小 (3). 2.5 (4). 50%
【解析】
【详解】(1)①中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；
②NH3•H2O是弱电解质，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量小于57.3kJ；
(2)①初始投料为10mol，容器容积为2L，设转化的PCl5的物质的量浓度为x，则有：
恒容容器中压强比等于气体物质的量浓度之比，所以有，解得x=2.5mol/L，所以平衡常数K==2.5；
②PCl5的平衡转化率为=50%。
一、单项选择题
1.21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡，下列不属于新能源的是( )
A. 电力 B. 核能 C. 太阳能 D. 氢能
【答案】A
【解析】
【详解】新能源指氢能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等，电力属于传统能源，故答案为A。
2.下列说法正确的是 ( )
A. 反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B. 当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C. 任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D. 在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差来决定
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；
B、当反应放热时ΔH<0，反应吸热时ΔH>0，B项错误；
C、只有在等压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；
D、一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量大小判断，D项正确。
答案选D。
3.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( )
A. -44.2kJ·mol-1 B. +44.2kJ·mlo-1
C. -330kJ·mol-1 D. +330kJ·mlo-1
【答案】A
【解析】
【详解】由题干条件可知如下反应：
H2(g)+O2(g) H2O(l)；ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ①
C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1 ②
C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)；ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1 ③
根据盖斯定律则②-③可得：C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l)；ΔH=-44.2 kJ·mol-1。
答案选A。
4.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A. 不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B. 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
C. 有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D. 根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，A正确；
B.反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以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，B正确；
C.有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C正确；
D.方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误.
答案选D。
5.在298K、100kPa时，已知：
2H2O（g）=2H2（g）+O2（g） △H1
H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H2
2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g） △H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是：
A. △H3=△H1+2△H2 B. △H3=△H1+△H2
C. △H3=△H1-2△H2 D. △H3=△H1-△H2
【答案】A
【解析】
【详解】①2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H1
②H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H2
③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）△H3
则由盖斯定律可知，反应③=①+2×②，△H3=△H1+2△H2，故选A。
6.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101 kPa)：
①C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2878 kJ·mol−1
②C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2658 kJ·mol−1
③C4H10(g)＋9/2O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l) ΔH＝－1746 kJ·mol−1
④C4H10(g)＋9/2O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g) ΔH＝－1526 kJ·mol−1
由此判断，正丁烷燃烧热ΔH是
A. －2878 kJ·mol−1 B. －2658 kJ·mol−1
C. －1746 kJ·mol−1 D. －1526 kJ·mol−1
【答案】A
【解析】
【分析】
燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，反应物中C→CO2（气），H→H2O（液），S→SO2（气）等。
【详解】正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2（气），H2O（液）放出的热量，故热化学方程式（1）C4H10 （g）+O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2878kJ/mol，符合燃烧热的概念，所以正丁烷的燃烧热为-2878 kJ/mol。
故选A。
【点睛】此题易错点是忽略产物的状态，燃烧热的概念特别指出了反应物及生成物的状态。
7.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是（ ）
A. CH4（g）+3/2O2（g）=2H2O（l）+CO（g） △H1
B. S（s）+3/2O2（g）=SO3（s） △H2
C. C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l） △H3
D. 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H4
【答案】C
【解析】
【分析】
燃烧热是指在101kPa下，1mol完全燃烧生成N2(g)、H2O(l)、CO2(g)等的反应热，据此可得下列结论
【详解】A．在反应CH4(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋CO(g)中有CO生成，所以ΔH1不是燃烧热，故A错误；
B．硫充分燃烧的产物是SO2，故ΔH2不是燃烧热，故B错误；
C．1molC6H12O6(s)完全发生燃烧反应为：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)，所以ΔH3是lC6H12O6的燃烧热，故C正确；
D．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中CO物质的量是2mol，所以ΔH4不是燃烧热，故D错误。
故选C
8.下列说法或表示方法不正确的是
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B. 在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) △H = -57.3kJ/mol，若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
C. 由C(石墨)→C(金刚石) △H = +73kJ/mol，可知石墨比金刚石稳定
D. 在101kPa时，2g H2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 = –285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现，反应的热效应只与始态和终态有关，与过程无关；
B. 中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时所产放出的热量，浓硫酸稀释的过程中放出热量；
C. 能量越低，物质越稳定；
D. 燃烧热指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定的氧化物时所放出的热量。
【详解】A.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现，反应的热效应只与始态和终态有关，与过程无关，A项正确；
B. 中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时所产放出的热量，浓硫酸稀释的过程中放出热量，因而放出的热量大于57.3kJ，B项正确；
C. 能量越低，物质越稳定，石墨变为金刚石为吸热反应，石墨能量低于金刚石，故石墨比金刚石稳定，C项正确；
D. 2g（即1mol）H2完全燃烧，生成液态水放出285.8kJ热量，那么2mol H2完全燃烧，生成液态水放出571.6kJ热量，热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H = 571.6kJ/mol，D项错误；
答案选D。
【点睛】解答本题时要注意：①中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时所产放出的热量，浓硫酸稀释时需要放出热量，这一点容易忽略；②燃烧热指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定的氧化物时所放出的热量。
9.分析下图的能量变化，确定该反应的热化学方程式书写正确的是（ ）
A. 2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＜0
B. 2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＞0
C. 2A＋B=2C ΔH＜0
D. 2C=2A＋B ΔH＜0
【答案】A
【解析】
【分析】
根据反应热与反应物总能量、生成物总能量的关系分析解答。
【详解】题图表示2molA(g)和1molB(g)具有的总能量高于2molC(g)具有的总能量，则可写热化学方程式：2A(g)＋B(g)＝2C(g) ΔH＜0或2C(g)＝2A(g)＋B(g) ΔH＞0 。
A.2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＜0，符合题意，选项A正确；
B.2A(g)＋B(g)=2C(g) ΔH＞0，不符合题意，选项B错误；
C.未写物质状态，选项C错误；
D.未写物质状态，且焓变应该大于0，选项D错误。
答案选A。
【点睛】反应热ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。ΔH是变化过程中各种形式能量之总和，而不仅指热量。
10.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B. 2mol O(g)结合生成O2(g)时需要吸收498kJ能量
C. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+1444 kJ/mol
D. 1mol NO(g)中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量
【答案】D
【解析】
【分析】
焓变=反应物总键能-生成物总键能，所以热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，焓变为正，为吸热反应。
【详解】A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应，故A错误；
B．成键释放能量，2 mol O(g)结合生成O2(g)时需要释放498 kJ能量，故B错误；
C．该反应的热化学方程式应为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol，故C错误；
D．断键吸收能量，由图可知，1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，故D正确；
故答案为D。
【点睛】焓变=反应物的总键能-生成物的总键能=正反应活化能-逆反应活化能。
11.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g）═B（g）+C（g），若反应物的浓度由2mol•L-1 降到 0.8mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为
A. 10s B. 大于 10s C. 小于 10s D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L时的平均反应速率v===0.06mol/(L•s)，假设以0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间t===10s，实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小，所以反应物的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L时的平均反应速率小于0.06mol/(L•s)，所用时间应大于10s，故选B。
【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响，20s后A的浓度减小，以后的反应速率要小于20s内的反应速率。
12.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)+Y(g)nI(g)+2W(g)，5 min 末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学反应方程式中的n为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】5min末生成0.2mol W，v(W)==0.02mol/(L•min)，若测得以I的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L•min)，由速率之比等于化学计量数之比可知n=1，故选D。
13.已知(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol，下列说法中正确的是（ ）
A. 该反应中熵变小于0，焓变大于0
B. 该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
C. 碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解都能自发进行
D. 判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于整个反应中只有NH3呈气态，所以该反应熵变大于0，A不正确；
B．该反应是吸热反应，熵增大，所以在高温下能自发进行，B不正确；
C．碳酸盐分解反应中熵增加，但分解吸热，所以低温下碳酸盐分解难以自发进行，C不正确；
D．判断反应能否自发进行时，应综合考虑△H与△S，D正确；
故选D。
14.一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)，下列能说明反应达到反应限度的是
A. 体系压强保持不变
B. 混合气体颜色保持不变
C. SO3和NO的体积比保持不变
D. 每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，压强始终不变，因此体系压强保持不变，不能说明反应达到反应限度，故A错误；
B．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，能够说明反应达到反应限度，故B正确；
C．根据方程式，SO3和NO的体积比始终为1∶1保持不变，因此不能说明反应达到反应限度，故C错误；
D．每消耗1molSO3 的同时生成1molNO2，均表示逆反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能说明反应达到反应限度，故D错误；
故选B。
【点睛】本题的易错点为D，消耗SO3和生成NO2，均表示逆反应速率，每消耗1molSO3 的同时消耗1molNO2时才能说明反应达到反应限度。
15. 下列说法中正确的是
A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
B. 自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】A
【解析】
【详解】A.熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，△G=△H-T△S＜0一定是自发反应，A正确；
B.熵减小△S＜0，△H＜0高温下，△G=△H-T△S＜0，反应自发进行，自发反应不一定是熵增大的反应，非自发反应不一定是熵减小或不变的反应，B错误；
C.若△H＜0、△S＜0，则高温下△G=△H-T△S＞0，不能自发进行，故放热反应不一定能自发进行的反应；若△H＞0、△S＞0，则高温下△G=△H-T△S＜0，能自发进行，故吸热反应不一定是非自发进行的反应，C错误；
D.△H-△T△S＜0反应自发进行，△G=△H-T△S＞0反应非自发进行，改变条件非自发进行反应可以变化为自发进行，D错误。
故选A。
16.高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应是焓变为正值
B. 恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C. 升高温度，逆反应速率减小
D. 该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
【答案】A
【解析】
【分析】
由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O。
【详解】A. 由题意知，温度升高，平衡向正反应移动，说明正反应为吸热反应，故该反应的焓变为正值，A正确；
B. 恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大而不会减小，B错误；
C. 升高温度，正逆反应速率都会增大，C错误
D.该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O，D错误；
故合理选项为A。
【点睛】化学反应速率和化学平衡问题一直是高考命题的热点，对化学平衡常数的考查已成为近年来高考命题的热点之一，命题主要考查的内容为求算化学平衡常数和影响因素。
注意：①在化学平衡常数的公式中，反应物或生成物有固体或纯液体存在时，不代入公式中；
②化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关；
③若化学方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小时，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
17.碳足量，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加碳的量且表面积保持不变 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入He，使体系压强增大 ④保持压强不变，充入He使容器体积变大
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①C是固体，没有浓度可言，所以增加碳的量且表面积保持不变，不影响反应速率，故①正确；
②将容器的体积缩小一半，气体物质浓度增大，反应速率增大，故②错误；
③保持体积不变，充入He．使体系压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，故③正确；
④保持压强不变，充入He使容器体积变大，参加反应的气体的分压减小，反应速率减小，故④错误；
只有①③正确，故答案为C。
【点睛】考查反应速率的影响因素，反应中有固体参加，改变固体的量对反应速率没有影响，而温度、浓度、催化剂、压强、反应物的接触面积等因素影响化学反应速率，注意惰性气体对反应原理没有影响，但如果改变了反应物的浓度，则影响反应速率。
18.对于3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为
A. K＝ B. K＝
C. K＝ D. K＝
【答案】D
【解析】
【详解】化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，在表达式中不能出现固体或纯液体，则3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为K＝，答案选D。
19.某温度下，反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应2C(g)⇌2A(g)+B(g)的平衡常数K2为( )
A. 2500 B. 50 C. 0.02 D. 0.002
【答案】C
【解析】
【详解】反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)的平衡常数K1==50，反应2C(g)⇌2A(g)+B(g)的平衡常数K2=，因温度相同，所以K2==0.02，故答案为C。
20.反应2A(g)+B(g)2C(g) △H＞0。下列反应条件有利于生成C的是
A. 低温、低压 B. 低温、高压
C. 高温、高压 D. 高温、低压
【答案】C
【解析】
【详解】反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H＞0的正反应是气体体积减小的吸热反应，高温、高压有利于平衡正向移动，即有利于C的生成，答案选C。
二、填空题
21.为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题：
（1）该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）A和B的总能量比C和D的总能量_______(填“高”或“低”)。
（3）反应物化学键断裂吸收的能量_______(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
【答案】 (1). 放热 (2). 高 (3). 低
【解析】
【分析】
当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升，气体具有热胀冷缩的性质，可知该反应为放热反应。
【详解】(1)由于发生反应A+B=C+D，U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应；
(2)由于A+B=C+D的反应为放热反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高；
(3)化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
22.回答下列问题：
（1）在25℃、101kPa时，1.00g C6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出41.8kJ热量，表示C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为___。
（2）1.00L 1.00mol/LH2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式为___。
（3）已知反应CH3-CH3→CH2=CH2(g)+H2(g)，有关化学键的键能如下：
化学键
C-H
C=C
C-C
H-H
键能E/kJ/mol
414.4
615.3
347.4
435.3
通过计算得出该反应的反应热为_______________。
（4）已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和H2O(g)时，放出33.4kJ的热量，则该反应的热化学方程式为________。
【答案】 (1). C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 2604 kJ/mol (2). NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol (3). +125.6kJ/mol (4). N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g) △H=-33.4kJ/mol
【解析】
【详解】(1)1.00g C6H6(l)在O2中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8kJ的热量，则1molC6H6(l)在氧气中完全燃烧放出的热量为41.8×78=3260.4kJ，因此C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 260.4 kJ/mol；
(2)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，则生成1mol水放出的热量为57.3kJ，则中和热的热化学方程式：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；
(3)焓变=反应物总键能-生成物总键能= 6×414.4kJ/mol +347.4kJ/mol -(4×414.4kJ/mol +615.3kJ/mol +435.3kJ/mol)=+125.6kJ/mol；
(4)2.0g燃料肼(N2H4)的物质的量为，所以该反应的热化学方程式为 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g) △H=-33.4kJ/mol。
【点睛】在25摄氏度,101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热；在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。
23.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝______________。
(2)该反应为_______反应（选填吸热、放热）。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______（多选扣分）。
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为_______℃。
【答案】 (1). (2). 吸热 (3). BC (4). 830
【解析】
【分析】
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比。
(2)从表中数据分析，温度升高，K值增大，由此可确定该反应的类型。
(3)A．反应前后气体分子数不变，体积、温度一定时，容器中压强始终不变；
B．只有在平衡状态时，混合气体中c(CO)才不变；
C．v正(H2)＝v逆(H2O)，表明反应的方向相反，数值之比等于化学计量数之比；
D．c(CO2)＝c(CO)，表示二者的平均反应速率相同。
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，可利用此关系式求K，与表中数值对比，确定此时的温度。
【详解】(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比，即K=。答案为：；
(2)从表中数据分析，温度升高，K值增大，则表明升高温度，平衡正向移动，该反应为吸热反应。答案为：吸热；
(3)A．反应前后气体分子数不变，容器中压强始终不变，不一定是平衡状态，A不符合题意；
B．只有在平衡状态时，混合气体中c(CO)才不变，所以c(CO)不变，反应达平衡状态，B符合题意；
C．v正(H2)＝v逆(H2O)，表明反应的方向相反，数值之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态，C符合题意；
D．在反应进行的任何阶段，c(CO2)＝c(CO)，反应不一定达平衡状态，D不合题意；
故选BC。答案为：BC；
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，则K==1，与表中数值对比，此时温度为830℃。答案为：830。
【点睛】c(CO2)=c(CO)，不一定达平衡状态，因为从反应开始至反应达平衡，此关系始终成立。但若c(CO2)=c(CO)=0，反应才达平衡状态。
24.（1）已知25℃、101 kPa时：
①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1=-197 kJ/mol；
②H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44 kJ/mol；
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式为__________。
（2）已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：
①WO2(s)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g) ΔH1=+66.0 kJ·mol-1
②WO2(g)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g) ΔH2=-137.9 kJ·mol-1
则WO2(s)⇌WO2(g)的ΔH=__________。
【答案】 (1). SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol (2). +203.9 kJ•mol-1
【解析】
【详解】(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H1=-197kJ/mol ①
H2O (g)=H2O(1)△H2=-44kJ/mol ②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol③
利用盖斯定律：(③-①)×-②得SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol；
(2)已知：①WO2 (s)+2H2 (g)⇌W (s)+2H2O (g)；△H=+66.0kJ•mol-1
②WO2 (g)+2H2⇌W (s)+2H2O (g)；△H=-137.9kJ•mol-1
①-②得则WO2 (s)⇌WO2 (g)，故△H=66.0kJ•mol-1-(-137.9kJ•mol-1)=+203.9 kJ•mol-1。
25.（1）用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，测定反应过程中所放出的热量并计算每生成1 mol液态水时放出的热量。
完成下列问题：
①烧杯间填满碎泡沫塑料作用是__________。
②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的生成1 mol液态水时放出热量的数值会__________。
（2）现有反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)，523K时，将10mol PCl5注入容积为2L的密闭容器中，平衡时压强为原来的1.5倍。
①该温度下该反应的平衡常数K为__________
②PCl5的平衡转化率为__________
【答案】 (1). 减少实验过程中的热量损失 (2). 偏小 (3). 2.5 (4). 50%
【解析】
【详解】(1)①中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；
②NH3•H2O是弱电解质，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量小于57.3kJ；
(2)①初始投料为10mol，容器容积为2L，设转化的PCl5的物质的量浓度为x，则有：
恒容容器中压强比等于气体物质的量浓度之比，所以有，解得x=2.5mol/L，所以平衡常数K==2.5；
②PCl5的平衡转化率为=50%。
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