反应热和焓变知识点题库

CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）△H＜0，在其他条件不变的情况下（）

A . 加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变 B . 改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变 C . 升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变 D . 若在原电池中进行，反应放出的热量不变

室温下，将1mol的CuSO₄•5H₂O（s）溶于水会使溶液温度降低，其过程表示为：

CuSO₄•5H₂O（s）=Cu²⁺（aq）+SO₄²^﹣（aq）+5H₂O（l）热效应为△H₁；将 1mol CuSO₄（s）溶于水会使溶液温度升高，其过程表示为：CuSO₄（s）=Cu²⁺（aq）+SO₄²^﹣（aq）热效应为△H₂；CuSO₄•5H₂O受热分解的化学方程式为：CuSO₄•5H₂O（s） $\text{[math]}$ CuSO₄（s）+5H₂O（l），热效应为△H₃ ．则下列判断正确的是（）

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

下列变化过程中，需要吸收能量的是（）

A . H+H→H₂ B . I₂→I+I C . Al+H⁺→Al³⁺+H₂ D . C+O₂→CO₂

在298K、100kPa时，已知：H₂O（g）= $\text{[math]}$ O₂（g）+H₂（g）△H₁

H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H₂

2H₂O（g）+2Cl₂（g）═4HCl（g）+O₂（g）△H₃

则△H₃与△H₁和△H₂间的关系正确的是（）

A . △H₃=2△H₁+2△H₂ B . △H₃=2△H₁﹣△H₂ C . △H₃=2△H₁﹣2△H₂ D . △H₃=2△H₁+△H₂

CH₄、H₂、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：

①2CH₄（g）+4O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=﹣890.3kJ•mol^﹣1

②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=﹣571.6kJ•mol^﹣1

③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣393.5Kj•mol^﹣1

（1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷气体与O₂作用而产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO₂气体与液态水，放出的能量（填“＞”、“＜”或“=”）890.3kJ．
（2）甲烷与CO₂可用于合成合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）：CH₄+CO₂═2CO+2H₂ ， 1g CH₄完全反应可释放15.46kJ的热量，则：
①图1（所有物质均为气态）能表示该反应过程中能量变化的是（填字母）．
②若将物质的量均为1mol的CH₄与CO₂充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随时间的变化如图2所示，则CH₄的转化率为．
（3） C（s）与H₂（g）不反应，所以C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）的反应热△H=．
（4）目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是　　（填字母）．

A . 寻找优质催化剂，使CO₂与H₂O反应生成CH₄与O₂ ，并放出热量 B . 将固态碳合成为C₆₀ ，以C₆₀作为燃料 C . 寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO₂与海底开采的CH₄合成合成气（CO、H₂）

乙二醛(OHC-CHO )化学性质活泼，是纺织工业中常用的一种有机原料，能增加棉花、尼龙等纤维的防缩性和防皱性。其工业生产方法主要是乙二醇(HOCH₂CH₂OH )气相催化氧化法和乙醛液相硝酸氧化法。请回答下列相关问题：

（1）乙二醇气相催化氧化法
以乙二醇、氧气为原料，在催化剂存在的条件下，250℃左右开始缓慢进行，生成乙二醛和副产物乙醇酸[CH₂(OH)COOH]的反应方程式：
I.HOCH₂CH₂OH(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ OHC-CHO(g)+2H₂O(g) △H₁
II.HOCH₂CH₂OH(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ CH₂(OH)COOH(g)+H₂O(g) △H₂
已知反应I中相关化学键键能数据如下：
化学键
C-H
C-O
H-O
O=O
C=O
C-C
E/kJ·mol^-1
413
343
465
498
728
332

①△H₁=kJ/mol，反应I的化学平衡常数表达式为K=。
②欲提高I的平衡产率，可以采取的措施是 (填标号)。
A.升高温度
B.增大压强
C.降低温度
D.减小压强
③提高乙二醛反应选择性的关键因素是。
④保持温度和容积不变，下列描述能说明反应I达到平衡状态的是  (填标号)。
A.v_正(O₂) =2v_逆(H₂O)

B.混合气体的压强不再随时间变化而变化

C.混合气体的密度不再发生变化

D.乙二醇与OHC-CHO 的物质的量之比为1： 1
E.混合气体中乙二醛的体积分数不再发生变化
（2）乙醛(CH₃CHO)液相硝酸氧化法
11.0g40%的乙醛溶液和40%的硝酸，按一定比例投入氧化反应釜内，在Cu(NO₃)₂催化下，控制温度在38～40℃时，反应10h，再通过萃取等操作除去乙醛、硝酸等，最后经减压浓缩得4.35g40%乙二醛溶液。
①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛时，有N₂O产生。其化学方程式为。
②利用上面数据，计算乙二醛的产率为。

下列叙述正确的是（）

A . 已知2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH=-480.4kJ/mol ，则H₂的燃烧热为ΔH=-240.2kJ/mol B . 已知N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)ΔH=-92.0kJ/mol，则将1molN₂(g))和3molH₂(g)置于一密闭容器中充分反应后放出的热量小于92.0kJ C . 已知甲烷氧化：CH₄(g)+O₂(g)=CO₂(g) +2H₂(g)ΔH=-322.0kJ/mol，则反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D . 测量中和热的实验时，应选用的试剂为50ml 0.5mol/L的盐酸与50ml 0.5mol/L的NaOH溶液

亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂，可通过反应：2NO（g）+Cl₂（g） $\text{[math]}$ 2ClNO（g）获得。

（1）氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
①2NO₂（g）+NaCl（s） $\text{[math]}$ NaNO₃（s）+ClNO（g）    K₁

②4NO₂（g）+2NaCl（s） $\text{[math]}$ 2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）    K₂

③2NO（g）+Cl₂（g） $\text{[math]}$ 2ClNO（g）   K₃

则K₃=（用K₁、K₂表示）。
（2）已知几种化学键的键能数据如表所示（亚硝酰氯的结构为Cl-N=O）:

化学键

N≡O(NO)

Cl-Cl

Cl-N

N=O

键能/(kJ/mol)

630

243

a

607

则反应2NO（g）+Cl₂（g） $\text{[math]}$ 2ClNO（g）的ΔH和a的关系为ΔH=kJ/mol。

设N_A为阿伏加德罗常数的值，则下列关于C₂H₂(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=2CO₂(g)＋H₂O(l)　ΔH＝－1300 kJ·mol^－¹的说法正确的是( )

A . 有10N_A个电子转移时，吸收1300 kJ能量 B . 有8N_A个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ能量 C . 有N_A个水分子生成且为液体时，吸收1300 kJ能量 D . 有2N_A个碳氧双键生成时，放出1300 kJ能量

（1）已知3H₂(g)+N₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN₂和2.0molH₂ ，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：

t/s	0	50	150	250	350
n(NH₃)/mol	0	0.24	0.36	0.40	0.40

0~50s内的平均反应速率v(N₂)=。

（2）已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。N $\text{[math]}$ N的键能为946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1molNH₃过程中（填“吸收”或“放出”）的能量为。
（3）为加快反应速率，可以采取的措施是。
a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气 d.恒压时充入He气 e.及时分离NH₃
（4） CO₂的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH₄与CO₂制备“合成气”（CO、H₂）。科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
反应①：CH₄(g) $\text{[math]}$ C(ads)+2H₂(g)(慢反应)

反应②：C(ads)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)(快反应)

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：

CH₄与CO₂制备“合成气”的热化学方程式为。能量变化图中：E₅+E₁E₄+E₂（填“＞”、“＜”或“=”）。

（1） I.把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径1：C(s) +O₂ (g)=CO₂(g) ΔH₁<0 ①

途径2：先制成水煤气：C(s) +H₂O(g) = CO(g)+H₂(g) ΔH₂>0 ②

再燃烧水煤气：2 CO(g)+O₂ (g)=2CO₂(g) ΔH₃<0 ③

2H₂(g)+O₂ (g) =2H₂O(g) ΔH₄<0 ④

请回答下列问题：

途径I放出的热量（填“大于”“等于”或“小于”）途径II放出的热量。
（2） ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的数学关系式是。
（3） II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以 $\text{[math]}$ 和NH₃·H₂O形式存在，处理过程中 $\text{[math]}$ 在微生物的作用下经过两步反应被氧化成 $\text{[math]}$ ，这两步反应过程中的能量变化如图所示：

1mol $\text{[math]}$ (aq)全部被氧化成 $\text{[math]}$ (aq)的热化学方程式是
（4） III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体，已知：
①CO(g)+NO₂(g)=NO(g)+CO₂(g) ΔH= -a kJ•mol^-1(a>0)

②2CO(g)+2NO (g)=N₂(g)+2CO₂(g) ΔH= -b kJ•mol^-1(b>0）

若用标准状况下 3.36L CO还原NO₂至N₂（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为mol，放出的热量为kJ（用含有a和b的代数式表示）。
（5）用CH₄催化还原NO_x也可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₁= -574kJ•mol^-1

②CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₂=？

若1mol CH₄还原NO₂至N₂整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH₂=．

已知下列热化学方程式：

①H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)═H₂O(l) △H=﹣285.8kJ•mol^﹣¹

②H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)═H₂O(g) △H=﹣241.8kJ•mol^﹣¹

③C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)═CO(g) △H=﹣110.5kJ•mol^﹣¹

④CO₂(g)═C(s)+O₂(g) △H=+393.5kJ•mol^﹣¹

回答下列各问题：

（1）上述反应中属于放热反应的是。
（2） H₂的燃烧热为；C的燃烧热为。
（3）燃烧10gH₂生成液态水，放出的热量为。
（4） CO燃烧热的热化学方程式为。

在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①制备甲醇： $\text{[math]}$ ；其中的原料气常用反应②来制备： $\text{[math]}$ 。根据题意完成下列各题：

（1）判断反应①达到平衡状态的标志是(填字母)。
a. $\text{[math]}$ 体积分数保持不变

b. $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 浓度相等

c.容器中气体的压强不变

d. $\text{[math]}$ 的生成速率与 $\text{[math]}$ 的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变
（2）欲提高反应① $\text{[math]}$ 中的转化率，下列措施可行的是(填字母)。
a.向装置中再充入 $\text{[math]}$ b.升高温度

c.改变反应的催化剂 d.向装置中再充入 $\text{[math]}$
（3）一定条件下，反应②中 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与温度的关系如图所示。

则 $\text{[math]}$ 0(填“<”、“>”或“=”)，在 $\text{[math]}$ 时的 $\text{[math]}$ 密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应②，经过 $\text{[math]}$ 达到平衡，此时 $\text{[math]}$ 的转化率为 $\text{[math]}$ ，则从开始到平衡， $\text{[math]}$ 的平均反应速率为， $\text{[math]}$ 时该反应的平衡常数为。
（4）若向此 $\text{[math]}$ 密闭容器中，加入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应②，若温度仍为 $\text{[math]}$ ，此时v(正)v(逆)(填“<”、“>”或“=”)，若改变反应温度，达到新平衡时， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的物质。

（1）已知：①N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJgmol^-1
②C和CO的燃烧热分别为393.5kJ×mol^-¹和283kJ×mol^-¹

则2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) ΔH=。
（2）已知充分燃烧乙炔(C₂H₂)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为。
（3） 25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液反应时，每生成1molH₂O(l)会放出57.3kJ的热量，写出表示氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的中和热的热化学方程式为：
（4）在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
(甲)2X(g)⇌Y(g)+Z(s)

(乙)A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)

当下列物理量不再发生变化时，其中能表明(甲)达到化学平衡状态是；能表明(乙)达到化学平衡状态是。

①混合气体的密度

②反应容器中生成物的百分含量

③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比

④混合气体的压强

⑤混合气体的平均相对分子质量

⑥混合气体的总物质的量

下列说法或表示方法中正确的是（）

A . 2NO(g)＋2CO(g) = N₂(g)＋2CO₂(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0 B . 等质量的甲醇蒸气和液态甲醇分别完全燃烧，后者放出的热量多 C . 在101 kPa时，2 g H₂完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(l)ΔH= -571.6 kJ· $\text{[math]}$ D . 稀溶液中：HCl(aq)+NH₃·H₂O(aq)= NH₄Cl(aq)+ H₂O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol^-1

一定温度下，反应N₂（g）＋3H₂（g） $\text{[math]}$ 2NH₃（g）的反应热和化学平衡常数分别为△H和K，则相同温度时反应4NH₃（g） $\text{[math]}$ 2N₂（g）＋6H₂（g）反应热和化学平衡常数为（）

A . 2△H和2K B . -2△H和 K² C . -2△H和 K^-2 D . 2△H和-2K

二甲醚是一种重要的清洁燃料，可代替氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚，反应为 $\text{[math]}$ 。请回答下列问题：

（1）直接用煤作燃料可能带来的环境问题有(填两条即可)。
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
则总反应： $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
（3）向容积为1L的恒容密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 下发生反应，实验测得 $\text{[math]}$ 的物质的量(n)随时间变化的曲线如图1所示。
① $\text{[math]}$ 内，反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。达到平衡时，压强为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)，则该温度下的平衡常数 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 。
②下列说法能判断该反应达到平衡状态的是(填标号)。
A．单位时间内断裂 $\text{[math]}$ 键的同时断裂 $\text{[math]}$ 键
B． $\text{[math]}$
C． $\text{[math]}$
D．混合气体的密度不再变化
（4）恒压条件下， $\text{[math]}$ 的平衡转化率与起始投料比 $\text{[math]}$ 、温度的变化关系如图2所示，则三条曲线对应温度最高的是。测得B点 $\text{[math]}$ 的转化率为30%，则 $\text{[math]}$ 。

根据能量变化示意图，a、b、c均大于0，下列说法正确的是（）

A . 1mol $\text{[math]}$ 和1mol $\text{[math]}$ 反应生成2mol $\text{[math]}$ 放出ckJ的热量 B . 断开1mol $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键需要吸收bkJ能量 C . 反应 $\text{[math]}$ ，反应物的总能量小于生成物的总能量 D . 2mol $\text{[math]}$ 分解成1mol $\text{[math]}$ 和1mol $\text{[math]}$ 需要吸收ckJ热量

依据图示关系，下列说法错误的是（）

A . 石墨燃烧是放热反应 B . 1molC(石墨)和1molCO分别在足量O₂中燃烧，全部转化为CO₂ ，前者放热多 C . C(石墨)+CO₂(g)=2CO(g) ΔH=ΔH₁-ΔH₂ D . 化学反应的ΔH ，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

气态含氮化合物及相关反应是新型科研热点。

（1） I．工业上主要采用氨催化氧化法生产NO：
主反应： 4NH₃(g)+5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)+6H₂O(g ) △H₁
副反应： 4NH₃(g)+3O₂(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)+6H₂O(g) △H₂=- 1265kJ·mol^-1
王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图，在较低的电压下实现氮气还原合成氨。“N₂+ 2*H=中间体”是氮气还原合成氨的决速步，“中间体”为(写化学式)。
（2）已知N₂(g)+O₂(g)= 2NO(g) △H =+180kJ·mol^-1 ，则△H₁= kJ·mol ^-1。
（3）制备NO时，在某种氨的初始含量下，温度升高一段时间后，体系中 $\text{[math]}$ 减小，可能的原因是。
（4） II．已知工业上常利用NO和Cl₂反应来制备有机合成中的重要试剂亚硝酰氯(NOCl)，化学方程式为2NO(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ 2NOCl(g) △H ＜0。
保持恒温恒容条件，将物质的量之和为3mol的NO和Cl₂以不同的氮氯比 $\text{[math]}$ 进行反应，平衡时某反应物的转化率和氮氯比及不同温度的关系如图所示：
①图中T₁、T₂的关系为T₁T₂(填“＜”或“=”)
②体系的初始压强为P₀ ，则A点的平衡常数K_p= ； (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)
（5） III． NO_x是空气污染物之一，用焦炭还原NO₂的反应为： 2NO₂(g)+2C(s) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) △H ＞0. T℃时，向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol NO₂ ，经t min，测得各容器中NO₂的转化率与容器容积的关系如图所示。
①提高NO₂平衡转化率可采取的措施是 (答出两种即可)。
②a点对应的容器，t min内v(NO₂)=(用含字母的代数式表示)。
③a、b、c三点中，已达平衡状态的有。

化学键	C-H	C-O	H-O	O=O	C=O	C-C
E/kJ·mol^-1	413	343	465	498	728	332

化学键	N≡O(NO)	Cl-Cl	Cl-N	N=O
键能/(kJ/mol)	630	243	a	607

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