第一章 化学反应的热效应-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷（人教版2019选择性必修1）（提升卷）（解析版）

这是一份第一章 化学反应的热效应-2021-2022学年高二化学上学期期末检测核心素养卷（人教版2019选择性必修1）（提升卷）（解析版），共1页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（2021·四川省南充高级中学高二期中）下列实验结果不能作为相应定律或规律的证据之一的是(已知阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子)
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】
A．金属性越强，单质与水反应越剧烈，钾与水反应比钠与水反应更剧烈可作为钾金属性比钠强的依据，A不符合题意；
B．比较元素的非金属性，应用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较，浓盐酸不是氯的最高价氧化物对应的水化物，无法比较氯和碳的非金属性；且生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，故也无法比较碳和硅的非金属性，不能作为元素非金属性强弱规律的依据，B符合题意；
C．通过测量反应热可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关，能作为盖斯定律的依据，C不符题意；
D．2H2O2H2↑+O2↑，通过对比试管中氢气和氧气的体积、以及反应方程式的计量数可得出在同温同压下，气体的体积比=气体分子数之比，进而可以得出在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子，能作为阿伏加德罗定律的证据，D不符题意；
故选B。
2．（2021·安徽滁州·高二阶段练习）原子对O3的分解有催化作用：O3(g) +Cl(g) =ClO(g)+O2(g)ΔH1，ClO(g)+ O2(g)=Cl(g)+O2(g) ΔH2。大气臭氧层被消耗的反应是O3(g)+O(g)=2O2(g) ΔH，该反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是
A．反应O3(g)+O(g)=2O2(g)的ΔH =E3– E2
B．反应O3(g) +O(g)=2O2(g)的ΔH=E1- E3
C．O3(g)+ O(g)=2O2(g)是吸热反应
D．ΔH =△H1+ ΔH2
【答案】D
【分析】
由图可知，大气臭氧层被消耗的反应的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，反应ΔH =—(E3 – E2)= E2 – E3，由盖斯定律可知，氯原子对O3的分解催化分步反应之和为大气臭氧层被消耗的反应，则反应ΔH =△H1+ ΔH2。
【详解】
A．由分析可知，反应O3(g)+O(g)=2O2(g)为放热反应，反应的ΔH = E2 – E3，故A错误；
B．由分析可知，反应O3(g)+O(g)=2O2(g)为放热反应，反应的ΔH = E2 – E3，故B错误；
C．由分析可知，反应O3(g)+O(g)=2O2(g)为放热反应，故C错误；
D．由分析可知，氯原子对O3的分解催化分步反应之和为大气臭氧层被消耗的反应，则反应ΔH =△H1+ ΔH2，故D正确；
故选D。
3．（2021·江苏·扬州中学高二期中）CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法正确的是
A．反应中 La2O3是中间产物
B．反应中 La2O2CO3可以释放出带负电荷的 CO2·
C．H2经过 Ni 活性中心裂解产生活化态 H·的过程中ΔS>0
D．使用 TiO2作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
【答案】C
【详解】
A．由图示知，第一步反应为：La2O3+CO2=La2O2CO3，第二步为La2O2CO3=La2O3+CO2⋅；先参加反应，再生成出来，则La2O3为催化剂，La2O2CO3为中间产物，故A错误；
B．“CO2•”不带电显中性，类似于羟基(•OH)，故B错误；
C．H2→2H⋅断裂化学键，需要吸收能量，若反应能自发进行，则ΔS一定大于零，故C正确；
D．催化剂通过降低反应的活化能，提高化学反应速率，催化剂不能变改反应的焓变，故D错误；
故选：C。
4．（2020·甘肃·永昌县第一高级中学高二期中）下列热化学方程式中，正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·ml-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·ml-1
B．由N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1可知，当反应中转移6 ml电子时，反应放出的热量小于92.4 kJ
C．甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·ml-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·ml-1
D．在101 kPa时，4 g H2完全燃烧生成液态水，放出571.6 kJ热量，氢气燃烧热的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1
【答案】C
【详解】
A．中和热是强酸、强碱的稀溶液发生中和反应产生1 ml液态水和可溶性盐时放出的热量，与反应产生的水的多少无关。HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·ml-1， H2SO4和Ca(OH)2反应产生CaSO4和水的中和热ΔH=-57.3 kJ·ml-1，A错误；
B．由N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1可知：该反应是可逆反应，每1 ml N2发生反应，转移6 ml电子，反应放出热量92.4 kJ。若反应中转移6 ml电子时，反应的N2的物质的量是1 ml，反应放出的热量为92.4 kJ，B错误；
C．燃烧热是1 ml可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出是热量，水的稳定状态是液态，所以由甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·ml-1，可知表示甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·ml-1，C正确；
D．4 g H2的物质的量是2 ml，2 ml H2完全燃烧生成液态水，放出571.6 kJ热量，1 ml H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ。燃烧热是1 ml可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出是热量，水的稳定状态是液态，所以表示H2燃烧热的热化学方程式表示为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·ml-1，D错误；
故合理选项是C。
5．（2020·甘肃·永昌县第一高级中学高二期中）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1。分别向1 L1.0 ml·L-1的NaOH溶液中加入足量①浓硫酸、②稀硫酸、③稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH2=ΔH3
C．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3D．ΔH1=ΔH2＜ΔH3
【答案】B
【详解】
1 L1.0 ml·L-1的NaOH溶液中含有溶质NaOH的物质的量n(NaOH)=cV=1.0 ml/L×1 L=1.0 ml，加入足量①浓硫酸时，浓硫酸溶于水会放出热量，导致发生中和反应产生1 ml水放出热量大于57.3 kJ，反应放出热量越多，则反应热就越小，所以ΔH1＜ΔH；加入足量②稀硫酸时，二者发生中和反应产生1 ml水和可溶性Na2SO4，反应放出热量为57.3 kJ，则ΔH2=ΔH；当加入足量③稀盐酸时，二者发生中和反应产生1 ml水和可溶性NaCl，反应放出热量为57.3 kJ，ΔH3=ΔH，故反应热ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为：ΔH1＜ΔH2=ΔH3，故合理选项是B。
6．（2021·安徽·高二阶段练习）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1；4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2，则Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)的ΔH是
A．3ΔH1-2ΔH2B．ΔH2-ΔH1
C．ΔH1-ΔH2D．ΔH2-ΔH1
【答案】C
【详解】
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1；
②4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2；
根据盖斯定律①-②得Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)的ΔH=ΔH1-ΔH2，故选C。
7．（2021·四川省南充高级中学高二期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/ml，则氢气的燃烧热为241.8kJ/ml
B．已知：S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H2，则∆H1＞∆H2
C．已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92kJ/ml，增加氮气和氢气的用量，则∆H变小
D．在稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ∆H=-57.3kJ/ml，若将1ml NaOH固体的加入1L 1m/L的稀盐酸溶液中，放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【详解】
A．燃烧热是指在101kP时，1ml可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：H→H2O(l)，根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/ml，氢气的燃烧热数值不是此数值，A错误；
B．燃烧是放热反应，焓变小于零，放出热量越多，焓变越小，气态硫能量比等质量的固态硫能量高，因此硫蒸气充分燃烧放出的热量更多。已知：S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H2，则∆H1＜∆H2，B错误；
C． 已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92kJ/ml，即消耗1ml氮气和3ml氢气生成2ml氨气时放热92kJ，则焓变与该化学方程式的化学计量数相关，跟实际反应中氮气和氢气的用量无关，即增加氮气和氢气的用量， ∆H不变，C错误；
D． 在稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ∆H=-57.3kJ/ml，固体氢氧化钠溶于水也会放热，则：若将1ml NaOH固体加入1L 1m/L的稀盐酸溶液中，放出的热量大于57.3kJ，D正确；
答案选D。
8．（2021·江苏·扬州中学高二阶段练习）根据下列图示所得出的结论不正确的是
A．图甲是恒温密闭容器中发生CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，说明t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
B．图乙是常温下用0.100 0ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.100 0ml·L-1 CH3COOH的滴定曲线，说明Q点表示酸碱中和滴定终点
C．图乙是1ml X2(g)、1ml Y2(g)反应生成2ml XY(g)的能量变化曲线，说明反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和
D．图丁是光照盛有少量氯水的恒容密闭容器时，容器内O2的体积分数变化曲线，说明光照氯水有O2生成
【答案】B
【详解】
A．该反应为气体体积增大的反应，缩小容器的体积，二氧化碳的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，反应的平衡常数K= c(CO2)是温度函数，温度不变，平衡常数不变，则新平衡时，二氧化碳的浓度等于原平衡二氧化碳的浓度，则图甲中t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积，故A正确；
B．醋酸是弱酸，与氢氧化钠溶液完全反应时生成醋酸钠，醋酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性，由图可知，Q点溶液呈中性，为醋酸和醋酸钠的混合溶液，则图乙中Q点不能表示酸碱中和滴定终点，故B错误；
C．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和，故C正确；
D．由图可知，光照时容器内氧气的体积分数增大，说明氯水中的次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，故D正确；
故选B。
9．（湖北省武汉市部分学校2021-2022学年高二上学期12月联考化学试题）科学家提出有关甲醇(CH3OH)的碳循环如图所示。下列说法正确的是
A．图中能量转化方式只有2种
B．CO2、CH3OH均属于有机物
C．CO2和H2合成CH3OH原子利用率为100%
D．CO2合成CH3OH燃料有利于促进“碳中和”(“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当)
【答案】D
【详解】
A．图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能等，能量转化不止2种，A不正确；
B．CO2虽然含有碳元素，但它不属于有机物，B不正确；
C．CO2和H2合成CH3OH的化学方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，原子利用率不是100%，C不正确；
D．CO2合成CH3OH燃料的反应方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，原料中的碳全部进入产品中，有利于促进“碳中和”，D正确；
故选D。
10．（2021·江苏徐州·高二学业考试）硫酸的工业用途非常广泛，可用于制造化肥、除铁锈、作电解液等。工业制硫酸的关键一步是将SO2氧化为SO3，该反应为2SO2＋O22SO3。但该反应速率小，无法投入工业化生产。后来化学家们不断地改进反应条件，找到了理想的催化剂及反应的适宜温度，成功开发出了制造硫酸的生产工艺。材料中的反应为放热反应，下列说法正确的是
A．断开化学键放出能量
B．放热反应都不需要加热
C．及时移走部分产物能加快反应速率
D．该反应的反应物总能量大于生成物的总能量
【答案】D
【详解】
A．断开化学键吸收能量，故A错误；
B．放热反应也可能需要加热，比如碳燃烧需要加热。故B错误；
C．移走部分产物此时反应物浓度不变，反应速率那个瞬间不变，故C错误；
D．该反应为放热反应，故该反应的反应物总能量大于生成物的总能量，故D正确；
故选D。
11．（2021·全国·高二课时练习）(异丁烯)与发生加成反应的能量与反应历程如图：
Ⅰ.HCl(g)+ →
Ⅱ.HCl(g)+ →2
下列说法错误的是
A．
B．产物1和产物2互为同分异构体
C．反应的温度降低，产物1的含量增大，产物2的含量减小
D．反应Ⅱ中生成中间体2的反应速率比进攻中间体2的慢
【答案】C
【详解】
A. 根据马氏规则（氢加在含氢多的地方），产物1没有产物2稳定，两个反应都是放热反应，所以反应2放热多，焓变小，故A正确；
B. 产物1和产物2互为同分异构体，故 B正确；
C. 两个反应都是放热反应，降低温度，平衡往正向移动，产物1和产物2都增大，故C错误；
D. 根据图像可以看出反应Ⅱ中生成中间体2的反应速率比进攻中间体2的慢，故D正确。
故答案为C
12．（2021·安徽·合肥一中高三阶段练习）我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种，其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法错误的是
A．N2生成NH3是通过多步还原反应生成的
B．过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同
C．适当提高N2分压，可以加快N2(g)→*N2反应速率，提高N2(g)转化率
D．大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速率
【答案】C
【详解】
A．由图可知，N2生成NH3的过程为N2→N=N-H→H-N=N-H→H-N-NH2→H2N-NH2→NH3，氮元素化合价逐渐降低，是发生多步还原反应生成的，故A正确；
B．过程1是断裂氮氮三键中的一个键，而过程3与过程1断键不同，所以所需能量不同，过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同，故B正确；
C．该反应在反应前后分子数不变，加压平衡不移动，所以提高分压可以加快反应速率，但是不能提高反应物的转化率，故C错误；
D．NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，就将减缓反应速率，故D正确。
答案选C。
13．（2021·安徽·六安一中高三阶段练习）在298K、101kPa下，将4.4gCO2通入150mL1ml•L-1KOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出)，测得反应放出akJ的热量，已知该条件下，0.5mlCO2通入1L1ml•L-1KOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是
A．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H=—(20b—a)kJ•ml-1
B．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H=—2(5b—a)kJ•ml-1
C．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H=—2(10a—b)kJ•ml-1
D．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H=—2(5a—4b)kJ•ml-1
【答案】C
【详解】
由题意可知，0.5mlCO2通入1L1ml•L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水，由充分反应放出bkJ的热量可知，反应的反应热△H=—=—2bkJ•ml-1，反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=—2bkJ•ml-1①，4.4gCO2与150mL1ml•L-1KOH溶液中KOH的物质的量比为：(1ml•L-1×0.15L)=2：3，则二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾，设生成碳酸氢钾xml，由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得：2(0.1—x)+x=0.15，解得x=0.05，由充分反应放出akJ的热量可知，反应的反应热△H=—=—20akJ•ml-1，反应的热化学方程式为2CO2(g)+3KOH(aq)=K2CO3(aq) +KHCO3(aq)△H=—20a kJ•ml-1②，由盖斯定律可知，②—①可得CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)△H=—2(10a—b)kJ•ml-1，故选C。
14．（2021·山西柳林·高二期中）应用过渡状态理论讨论化学反应时，可将反应过程中体系的势能变化情况表示在反应历程一势能图上。甲烷在光照条件下发生的氯代反应历程如图所示。下列说法错误的是
(1)Cl-Cl→2Cl·
(2)Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl
(3)CH3·+Cl-Cl→CH3-C1+C1·
A．反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl △H=+7.5kJ·ml-1
B．反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能Ea=+16.7kJ·ml-1
C．反应(2)比反应(3)更容易进行
D．CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·ml-1
【答案】C
【详解】
A．由图可知，Cl·和CH3-H的能量比CH3·和H-Cl的能量低7.5kJ，因此反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的△H=+7.5kJ·ml-1，A正确；
B．反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能为Ea1，因此Ea=+16.7kJ·ml-1，B正确；
C．反应(2)的活化能为16.7kJ·ml-1，反应(3)的活化能为8.3kJ·ml-1，反应(3)更容易进行，C错误；
D．由图可知CH4转化为CH3Cl放出105.4kJ能量，则CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·ml-1，D正确；
选C。
15．（2021·福建三明·高二期中）CO2催化加氢合成CH4的反应为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH
已知：①CH4(g)+2O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802.0kJ·ml-1
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
③2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g) ΔH3=-566.0kJ·ml-1
下列有关说法正确的是
A．CH4的摩尔燃烧焓为802.0kJ·ml-1
B．ΔH=+165.2kJ·ml-1
C．使用催化剂是为了提高CO2加氢时原料的平衡转化率
D．反应②能自发进行，其原因是ΔS>0
【答案】D
【详解】
A．①中生成的水是气态，所以此反应的焓变不是CH4的摩尔燃烧焓，故A错误；
B．根据盖斯定律可知②+①得到CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)，则ΔH=-165.2kJ·ml-1 ，故B错误；
C．CO2加氢的反应是可逆反应，使用催化剂只是改变达到平衡的时间，并不能提高原料的平衡转化率，故C错误；
D．反应②是个吸热反应，根据ΔH-TΔS0，故D正确；
答案D。
16．（2021·浙江·高三阶段练习）下图是不饱和烃加氢时能量变化示意图(E代表反应物具有的总能量)，具体数据如下：
(1)如果与以物质的量反应，其主要产物是X。
(2)如果与的醇溶液共热后，主要产物是Y，另一副产物是Z。
下列推断正确的是
A．不饱和烃加氢的反应的B．Y是
C．X是D．
【答案】C
【详解】
A．由图可知，不饱和烃加氢时反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，则，A错误；
B．卤代烃消去可形成碳碳三键或两个双键，由表中信息知CH3C≡CCH3的总能量大于CH2=CH-CH=CH2，反应总是向能量降低方向进行，故主要产物为二烯烃，则Y为CH2=CH-CH=CH2，B错误；
C．由图形可知两个反应均为放热反应，由表中数据可知，“-C≡C-”与H2的加成放出热量多于二烯烃与H2加成放出热量，反应总是向能量降低方向进行，故加成时主要发生在碳碳三键上，则X是，C正确；
D．不饱和烃加氢为放热反应，由的数值可知，反应1放出的热量多，小，则，D错误；
故选：C。
二、填空题
17．（2021·湖南·高二阶段练习）北京时间2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功。
（1）我国使用的推进器主要是以液体火箭推进器为主，推进器以液态偏二甲肼和四氧化二氮为主要燃料，其反应方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)。根据以下热化学方程式求出该热化学方程式的焓变△H=__。
①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) △H1=a kJ/ml
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=b kJ/ml
③2NO(g)+O2(g)=N2O4(l) △H3=c kJ/ml
（2）因偏二甲肼和四氧化二氮有剧毒且价格昂贵，逐渐被其它燃料替代。如肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)反应产生大量N2和H2O，并放出大量热。已知：1.28 g液态肼与足量的液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出25.6 kJ的热量。
①写出该反应的热化学方程式：___________。
②此反应用于火箭推进的优点有______。(写出一条即可)
（3）液氧甲烷火箭发动机是介于液氧煤油和液氧液氢之间的一个选择，其燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3 kJ•ml-1，根据以下信息，求算C=O的键能：__。
【答案】
（1）(a-2b-2c) kJ/ml
（2） N2H4(l)+H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-640 kJ/ml 放出大量的热；无污染气体生成，属于清洁燃料
（3）797.15 kJ/ml
【解析】
（1）
已知：①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) △H1=a kJ/ml
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=b kJ/ml
③2NO(g)+O2(g)=N2O4(l) △H3=c kJ/ml
根据盖斯定律，将①－②×2－③×2，整理可得：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=(a-2b-2c)kJ/ml；
（2）
①1.28 g的肼物质的量为n(N2H4)==0.04 ml，其与H2O2反应产生N2、H2O蒸气时放出的热量为25.6 kJ，则1 ml肼发生上述反应放出热量为Q==640 kJ，故该反应的热化学方程式为：N2H4(l)+H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-640 kJ/ml；
②使用H2O2作氧化剂，反应除产生大量的热量外，反应产物是N2、H2O，是空气的成分。对环境友好，无污染；
（3）
键能指气态分子中1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量,反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3 kJ•ml-1，则△H=4×E(C-H)+2×E(O=O)-2×E(C=O)-4×E(H-O)=-890.3 kJ•ml-1，将各个化学键的键能带入上述公式，整理，解得E(C=O)=797.15 kJ/ml，
18．（2021·辽宁丹东·高三阶段练习）完成下列问题。
（1）元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是
①基态a原子价层轨道表示式：___________。
②上述五种元素中电负性最大的是___________(写元素符号)
③c所在主族元素的氢化物中，其中沸点最高的是(用化学式表示)___________。
④向b的最高价氧化物的水溶液中充入过量c的氢化物，写出反应的离子方程式为___________。
（2）以NaIO3为原料制备I的方法是：先向NaIO3溶液中加入恰好反应的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为___________。
（3）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)
b)
c)
d)
反应a的___________(写出一个代数式即可)。
【答案】
（1） Cl H2O OH-+H2S=HS-+H2O
（2）
（3）△H2-△H3-△H4
【解析】
（1）
a、b、c、d、e的原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，a为C、b为Na、c为S、d为Cl、e为K。
①C原子价电子层即最外层，电子排布式为2s22p2，对应轨道表示式为：；
②根据电负性变化规律知，周期表往右、往上方向电负性增强（稀有气体除外），故五种元素中电负性最强的为氯元素，故此处填：Cl；
③硫元素所在主族氢化物中H2O的沸点是最高的，因为水分子间存在氢键，故此处填：H2O；
④Na元素最高价氧化物的水溶液为NaOH溶液，硫元素的氢化物为H2S，由于H2S过量，故反应生成NaHS，对应离子方程式为：OH-+H2S=HS-+H2O；
（2）
适量的 NaHSO3将碘酸钠还原成I-，反应的离子方程式为：IO+3HSO=I-+3SO+3H+，再向混合溶液中加入NaIO3溶液，继续加入NaIO3，IO与I-在酸性条件下可发生归中反应生成I2，反应的离子方程式为IO+5I-+6H+=3I2+3H2O，由此可知碘离子为中间产物，消去碘离子可得总反应为；
（3）
由盖斯定律结合已知方程式知，方程式（b-c-d）可得方程式a，则△H1=△H2-△H3-△H4。
19．（2021·云南·昆明八中高二期中）回答下列问题：
（1）已知1ml烃B中所含电子总数为66NA，且C、H两种元素的质量比为16：3，则其分子式为___________，在它的同分异构体中，一氯代物只有一种的是___________(写结构简式)。
（2）已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H=-393.51kJ·ml-1
②C(s)＋O2(g)=CO(g)；△H=-110.5kJ·ml-1
则反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的△H=___________。
（3）已知1g氢气完全燃烧生成液态水可放出热量143kJ，则氢气燃烧热的热化学方程式：______。
（4）涤纶的结构简式为，写出其单体的结构简式___________。
（5）的核磁共振氢谱吸收峰面积之比：___________。
【答案】
（1） C8H18 (CH3)3C-C(CH3)3
（2）+172.51kJ·ml-1
（3）H2(g)＋O2(g)=H2O(l)；△H=-286kJ·ml-1
（4）、HOCH2CH2OH
（5）2：4：4：1：1：2
【解析】
（1）
C、H两种元素的质量比为16：3，则C、H两种元素的物质的量比为，可知该经的实验式为：C4H9，1ml烃B中所含电子总数为66NA，则该烃的分子式为：C8H18；其中一氯代物只有一种说明其等效氢只有1种，则该同分异构体的结构简式为：(CH3)3C-C(CH3)3；
（2）
设反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)为③，则由盖斯定律可知③=2×②-①
则③的反应热△H=2×(-110.5kJ·ml-1)-(-393.51kJ·ml-1)= +172.51kJ·ml-1；
（3）
1ml H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为143kJ/g×2g=286kJ，燃烧的热化学方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l)；△H=-286kJ·ml-1；
（4）
由涤纶的结构简式可知，合成涤纶的单体为、HOCH2CH2OH，
（5）
的结构中含有6中等效氢，个数比为2：4：4：1：1：2，因此其核磁共振氢谱吸收峰面积之比为：2：4：4：1：1：2。
20．（2021·天津·南开中学二模）“绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1) CO还原NO的反应为2CO(g)+ 2NO(g) 2CO2 (g)+ N2 (g) ΔH= -746kJ·ml-1。部分化学键的键能数据如下表(设CO以C≡ O键构成)：
①由以上数据可求得NO的键能为___________kJ·ml-1。
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施___________。
(2)一定条件下，向某恒容密闭容器中充入x mlCO2和y ml H2，发生的反应CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -50kJ·ml-1
①如图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为___________(填“a”或“b”)，其判断依据是___________。
②若x=2、 y=3，测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平衡时，此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为___________。

(3)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2.①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成28gN2时，转移的电子的物质的量为___________ ml(保留 三位有效数字)。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图3)。
图3 图4
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图4所示：在50~250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________
【答案】513.5 增大压强、 降低温度、增大CO与NO的投料比 a 该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小 17：25。 3.43 在一定温 度范围内催化剂活性较大，超过温度范围，催化剂活性降低
【分析】
热化学方程式已给，直接带入计算公式就可以计算，后面涉及到平衡移动的计算，平衡移动的改变条件。
【详解】
（1）①设NO的键能为x，反应，∆H=(1076×2+2x)-(745×2×2+945)=-746，解得x=513.5，NO的键能为513.5；
②该反应为气体体积缩小的放热反应，若提高NO的平衡转化率，需要使平衡正向移动，采取的措施有：增大压强、降低温度、增大与的投料比等；
（2）①该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小，曲线a符合此特点；
②由图可知，当温度在T2时，的转化率最高。温度越高反应速率越大，在相同时间内达到平衡状态前，H2的转化率最高，但达到平衡状态后继续升温，反应会向逆反应方向移动，导致H2的转化率降低，由图知b点为平衡状态；列三段式：
同温同体积时压强比等于物质的量比，故b点时对应的压强与反应开始时的压强比为（1.2+0.6+0.8+0.8）:（2+3）=17:25；
（3）①与生成的反应方程式为，28克氮气就是1摩尔，
，=3.43；
②在一定温度范围内催化剂活性较大，超过温度范围，催化剂活性降低，由图可知迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大，与温度升高共同使NOx的去除反应速率增大；上升阶段缓慢主要是温度上高引起的NOx的去除反应速率增大但催化剂活性降低。
【点睛】
本题考查热化学方程式的计算和平衡移动方面的问题。
21．（2021·辽宁实验中学高二期中）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：
I.主反应：(g)+3H2(g)⇌ (g)
II.副反应：(g)⇌ (g)
回答下列问题：
（1）已知：III.
IV.2 (g)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(l)
V. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)
则___________(用、和表示)。
（2）有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有___________。
A．适当升温B．适当降温C．适当加压D．适当减压
（3）反应I在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，其目的是___________。
（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当中混有微量或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为___________。
（5）恒压反应器中，按照投料，发生I、II反应，总压为，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应I的___________(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】
（1）
（2）BC
（3）提高苯的利用率
（4）金属催化剂会与或CO反应从而失去催化活动(或或CO使催化剂中毒)
（5）或
【解析】
（1）
根据盖斯定律结合已知反应：Ⅲ. Ⅳ.2 (g)+15O2(g)⇌12CO2(g)+6H2O(l) ∆H4 Ⅴ. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H5
Ⅰ.主反应：(g)+3H2(g)⇌(g)可由，则，故答案为：；
（2）
根据Ⅰ.主反应：(g)+3H2(g)⇌(g)是一个气体体积减小的方向的放热反应，故有利于提高平衡体系中环己烷体积分数即使平衡向正方向移动，根据勒夏特列原理，可采用适当降低温度和实当加压有利平衡正向移动，而升温和减压都将使平衡逆向移动，故答案为：BC；
（3）
反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，增大H2的浓度将使平衡正向移动，从而提高苯的转化率即利用率，故适当增大H2用量的目的是提高苯的利用率，故答案为：提高苯的利用率；
（4）
氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当中混有微量或等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动，故答案为：金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动；
（5）
恒压反应器中，按照投料，设投入的苯的物质的量为1ml，发生Ⅰ、Ⅱ反应总压为，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则：， 有反应后平衡体系中总的物质的量为：1-α+4-3α+α-x+x=5-3α，故平衡时，苯的分压为：，H2的分压为：，则反应1的= ，故答案为：。
A
B
C
D
定律或
规律
金属性强弱规律
非金属性强弱规律
盖斯定律
阿伏加德罗定律
实验
方案
结果
钾与水反应比钠与水反应更剧烈
烧瓶中冒气泡，试管中出现浑浊
测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和
H2与O2的体积比约为2:1
甲
乙
丙
丁
反应
共价键
C—H
O=O
H—O
键能(kJ•ml-1)
413
498
464
热化学方程式
H2O(1)=H2O(g) △H=+44 kJ•ml-1
化学键
C≡ O
N ≡ N
C=O
E/(kJ·ml-1)
1076
945
745