反应热和焓变知识点题库

雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等．

（1）汽车尾气中的NO（g）和CO（g）在一定温度和催化剂的条件下可净化．

①已知部分化学键的键能如下

分子式/结构式	NO/N≡O	CO/C≡O	CO₂/O=C=O	N₂/N≡N
化学键	N≡O	C≡O	C=O	N≡N
键能（KJ/mol）	632	1072	750	946

请完成汽车尾气净化中NO（g）和CO（g）发生反应的热化学方程式

2NO（g）+2CO（ g）⇌N₂（ g）+2CO₂（9）△H= kJ/mol

②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，并在t．时刻达到平衡状态，则下列示意图

不符合题意的是（填选项序号）．（下图中V_正、K、n、P_总分别表示正反应速率、平衡常

数、物质的量和总压强）

（2）在t₁℃下，向体积为10L的恒容密闭容器中通入NO和CO，测得了不同时间时NO和CO的物质的量如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n（NO）/×10^﹣2mol	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
n（CO）/×10^﹣1mol	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

t₁℃时该反应的平衡常数K= 既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是．（写出一种即可）

（3）如图l所示，以N₂O₄为原料采用电解法可制备新型绿色硝化剂（一种氮氧化物）写出生成这种硝化剂的阳极电极反应式

（4）NH₃催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．在氨气足量的情况下，不同c（NO₂）/C（NO）、不同温度对脱氮率的影响如图2所示（已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应），请回答温度对脱氮率的影响，给出合理的解释：

下列反应过程中的能量变化与如图一致的是（）

A . 2Al+Fe₂O₃ $\text{[math]}$ 2Fe+Al₂O₃ B . CaCO₃ $\text{[math]}$ CaO+CO₂↑ C . C+H₂O $\text{[math]}$ CO+H₂ D . C+CO₂ $\text{[math]}$ 2CO

下列反应属于吸热反应的是（）

A . 炭燃烧生成一氧化碳 B . Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl反应 C . 锌粒与稀硫酸反应制取H₂ D . 中和反应

下列有关说法正确的是（）

A . 加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu²⁺具有催化作用 B . 向某溶液中滴加硝酸酸化的BaCl₂溶液产生白色沉淀，则该溶液中含有SO₄²^﹣ C . 在电解精炼铜过程中，阳极质量的减少多于阴极质量的增加 D . 298 K时，2H₂S（g）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）能自发进行，则其△H＜0

金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质．在101kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的能量．下列说法不正确的是（）

A . 石墨比金刚石稳定 B . 金刚石与石墨的性质相似 C . 1mol金刚石比1mol石墨的总能量高 D . 1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量石墨比金刚石少

已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”．根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不自发进行的（）

A . 2O₃（g）═3O₂（g）△H＜0 B . 2CO（g）═2C（s）+O₂（g）△H＞0 C . N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0 D . CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H＞0

如图为1mol SO₂Cl₂（g）和1mol SCl₂（g）反应生成SOCl₂（g）过程中的能量变化示意图，已知E₁=x kJ•mol^﹣¹、E₂=y kJ•mol^﹣¹ ，下列有关说法中正确的是（）

A . 若在反应体系中加入催化剂，E₁不变 B . 若在反应体系中加入催化剂，△H减小 C . 反应的活化能等于y kJ•mol^﹣¹ D . 1 mol SO₂Cl₂（g）和1 mol SCl₂（g）反应生成SOCl₂（g）的△H=（x﹣y） kJ•mol^﹣¹

分析如图的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（　　）

A . A（g）+B（g）→C（g）+D（l）+Q B . A（g）+B（g）→C（g）+D（l）﹣Q C . C（g）+D（l）→A（g）+B（g）+Q D . C（g）+D（l）具有的能量大于A（g）+B（g）具有的能量

下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（　　）

A . 生成物总能量一定低于反应物总能量 B . 拆开物质中的化学键一定需要吸收能量 C . 应用盖斯定律，无法计算某些难以直接测量的反应焓变 D . 化学反应都伴随着能量变化和其他各种现象的出现

实验中不能直接测出石墨和氢气生成甲烷反应的反应热，但可测出甲烷，石墨，氢气燃烧的反应热：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=﹣890.3kJ/mol

C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=﹣393.5kJ/mol

H₂（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═H₂O（l）△H₃=﹣285.8kJ/mol，则由石墨生成甲烷的反应热：

C（石墨）+2H₂（g）═CH₄（g）△H₄=．

室温下将1mol的CuSO₄·5H₂O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H₁ ，将1mol的CuSO₄（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H₂；CuSO₄·5H₂O受热分解的化学方程式为：CuSO₄·5H₂O（s）═CuSO₄（s）+5H₂O（l），热效应为△H₃ ．则下列判断正确的是（）

A . △H₂＞△H₃ B . △H₁＞△H₃ C . △H₁=△H₂+△H₃ D . △H₁+△H₂＞△H₃

氢气、碳氧化物是合成可再生能源甲醇的基础原料，具有重要的应用前景。

（1）已知H₂(g)、CO(g)和CH₄(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol^-1、283.0 kJ·mol^-1和890.0 kJ·mol^-1。一定条件下，CO与H₂合成甲烷的热化学方程式为：CO(g) +3H₂(g)==CH₄(g) +H₂O(1) △H
则△H=；该反应能自发进行的原因是。
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I ：CO(g) +2H₂( g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)
反应II ：CO₂(g) +3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH( g) + H₂O( g)
①一定温度下，在体积可变的恒压密闭容器中加入4mol H₂ 和一定量的CO 发生反应I，开始时容器体积为2L，CO 和CH₃OH( g)的浓度随时间变化如图1。10min 达到平衡，则反应I的化学平衡常数为(结果保留一位小数)。
②恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO₂ 和H₂ ，下列描述能说明反应II 已经达到平衡状态的是(填序号)。
A．容器内CO₂ 的体积分数不再变化
B.当CO₂ 和H₂ 转化率的比值不再变化
C.当水分子中断裂2N_A个O-H 键，同时氢分子中断裂3N_A个H-H 键
D.容器内混合气体的平均相对分子质量达到34.5，且保持不变
（3）用KOH 作电解质的CO碱性燃料电池(如图2)作电源，用惰性电极电解含CN^-废水，将CN^-彻底氧化为无害气体，以净化废水。该电池的负极反应式为；若开始时正、负两电极区溶液质量相等，当除去1molCN^-时，理论上两电极区溶液的质量差为g。
（4）工业上通过CO与甲醇制取甲酸甲酯，热化学方程式为：CO(g) + CH₃OH(g) $\text{[math]}$ HCOOCH₃(g) △H =-29kJ·mol^-1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如图3。实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是。

利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理，可实现绿色环保、废物利用，对构建生态文明有重要意义。

（1）燃煤废气中的CO₂能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇(CH₃OH，甲醇的结构式如图)：

3H₂(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH (g) + H₂O(g) △H

①已知：

化学键

C-H

C-O

C=O

H-H

O-H

键能/KJ/mol

412

351

745

436

462

则△H ₌
（2）在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间/s

0

1

2

3

4

5

n(NO)/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

①到达平衡时NO的转化率为。

②用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝。

③如下图所示，表示NO₂变化曲线的是。

④能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。

A．v(NO₂)＝2v(O₂) B．容器内压强保持不变

C．v_逆(NO)＝2v_正(O₂) D．容器内的密度保持不变
（3）某反应恒容密闭容器中进行，在0~3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示

该反应的的化学方程式为。

能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（1）已知:在25℃、101kPa下,1mol甲烷燃烧生成CO₂和液态水时放热890.31kJ。请写出甲烷燃烧热的热化学方程式。
（2）由CO₂和H₂合成甲醇的化学方程式为:CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g).在其他条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T₁、T₂均大300℃) 。

①合成甲醇反应的△H(填“>”、“<”或“=”)0。

②平衡常数的表达式为:。温度为T₂时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)温度为T₁时的平衡常数。

通过以下反应均可获取H₂。下列有关说法错误的是（）

① 太阳光催化分解水制氢：2H₂O（1）=2H₂(g)+O₂(g) △H₁= +571.6kJ/mol

② 焦炭与水反应制氢：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) △H₂=+131.3kJ/mol

③甲烷与水反应制氢：CH₄(g)+H₂O(g)= CO(g)+3H₂(g) △H₃=+206.1kJ/mol

A . 由反应①知H₂的燃烧热为571.6kJ/mol B . 反应② 中生成物的总能量高于反应物的总能量 C . 反应③ 若改用新催化剂，△H₃不变化 D . 反应CH₄(g)=C(s)+2H₂₍g)的△H=+74.8kJ/mol

C和H₂在生产、生活、科技中是非常重要，已知：①2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol^-1

②

下列推断正确的是( )

A . C(s)的燃烧热为110.5kJ·mol^-1 B . 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H=+484kJ·mol^-1 C . C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) △H=+131.5kJ·mol^-1 D . 将2mol H₂O(l)分解成H₂(g)和O₂(g)，至少需要提供4×463kJ的热量

乙酸制氢具有重要意义：

热裂解反应：CH₃COOH(g)=2CO(g)+2H₂(g) ∆H=+213.7kJ·mol^-1

脱羧基反应：CH₃COOH(g)=CH₄(g)+CO₂(g) ∆H=−33.5kJ·mol^-1

（1） 2CO(g)+2H₂(g)=CH₄(g)+CO₂(g) ∆H=kJ·mol^-1。
（2）在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为（填“高压”或“常压”）。其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱羧基反应活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是。

②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示。
（3）保持温度为T℃，压强为pkPa不变的条件下，在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，脱羧基反应消耗乙酸60%，则平衡时乙酸体积分数为（结果保留1位小数）；脱羧基反应的平衡常数K_p为kPa（结果保留1位小数）。
（4）光催化反应技术使用CH₄和（填化学式）直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求（原子利用率100%）。
（5）若室温下将amol/L的CH₃COOH溶液和bmol/LBa(OH)₂溶液等体积混合，恢复室温后有2c（Ba²⁺）=c(CH₃COO^-)，则乙酸的电离平衡常数K_a=（用含a和b的代数式表示）。

甲醇是一种可再生能源,又是一种重要的化工原料.具有广阔的开发和应用前景。工业上可用如下方法合成甲醇：CO（g）+2H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OH（g）。

（1）已知:①2CH₃OH（l）+3O₂（g） $\text{[math]}$ 2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ·mol^-1；
②2CO（g）+O₂（g） $\text{[math]}$ 2CO₂（g）△H=-566.0kJ·mol^-1；

③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ·mol^-1。

则甲醇液体不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式为。
（2）在一定温度下，向2L密闭容器中充人1mol CO和2mol H₂ ，发生反应CO（g）+2H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OH（g），5min反应达到平衡,此时CO的转化率为80%。
①前5min内甲醇的平均反应速率为；已知该反应在低温下能自发进行，则反应的△H0（填“＞”“=” 或“＜”）。

②在该温度下反应的平衡常数K=。
（3） "甲醇---过氧化氢燃料电池"的结构主要包括燃料腔、氧化剂腔和质子交换膜三部分。放电过程中其中一个腔中生成了CO₂。放电过程中生成H⁺的反应，发生在腔中，该腔中的电极反应式为。

（1） Ⅰ.如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。
$\text{[math]}$

在锌与稀盐酸的反应中， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”或“＜”或“=”）
（2）工业上利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 比在催化剂作用下合成甲醇： $\text{[math]}$ ，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：

化学键

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

436

343

1076

465

413

则 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 放出 $\text{[math]}$ 热量。
（3）化学兴趣小组进行测定中和热的实验，装置如图，步骤如下。

a.用量筒量取 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 盐酸倒入如图装置的小烧杯中，测出盐酸温度。

b.用另一量筒量取 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液，并用另一温度计测出其温度。

c.将 $\text{[math]}$ 溶液倒入小烧杯中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。

①实验中，倒入 $\text{[math]}$ 溶液的正确操作是。

A.一次性快速倒入 B.分3次倒入 C.边搅拌边慢慢倒入

②若将各含 $\text{[math]}$ 溶质的 $\text{[math]}$ 稀溶液、 $\text{[math]}$ 稀溶液、稀氨水，分别与足量的稀盐酸反应，放出的热量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的关系为。
（4） Ⅱ.甲烷燃料电池。已知电池的总反应为 $\text{[math]}$ ，
①负极的电极反应式为。

②当消耗甲烷11.2L（标准状况下时），则导线中转移的电子的物质的量为 $\text{[math]}$ 。

反应N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)的能量变化如图所示：

已知：断开1mol N₂(g)中化学键需吸收946kJ能量，断开1mol O₂(g)中化学键需吸收498kJ能量。下列说法正确的是（）

A . 断开1mol NO(g)中化学键需要吸收632kJ能量 B . NO(g)＝ $\text{[math]}$ N₂(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g) ∆H＝＋90kJ/mol C . N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) ∆H＝－180kJ/mol D . 形成1mol NO(g)中化学键时释放90kJ能量

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	436	343	1076	465	413

化学键	C-H	C-O	C=O	H-H	O-H
键能/KJ/mol	412	351	745	436	462

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

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