上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-57化学反应的热效应（4）

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上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-57化学反应的热效应（4）

一、单选题
1．（2021·上海徐汇·统考一模）碳燃烧的过程如图所示，下列说法正确的是

A．2C (s) + O2 (g) → 2CO(g) + 221.0kJ
B．CO2(g) → C(s) + O2 (g) + 393.5 kJ
C．1mol C (s)与 0.5mol O2 (g)的总能量小于 1mol CO(g)的能量
D．等量的碳燃烧C (s)→CO2 (g)过程比C (s)→CO(g)→CO2 (g)过程释放的能量多
2．（2021·上海黄浦·统考一模）已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，下列叙述正确的是

A．该反应需要在加热条件下进行
B．每生成 2 mol AB(g)时吸收b kJ 能量
C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D．断裂 1 mol A—A 键和 1 mol B—B 键时放出 a kJ 能量
3．（2021·上海奉贤·统考一模）关于下列的判断正确的是
CO(aq) + H+ (aq) ⇌ HCO(aq) + Q1
CO (aq) + H2O(l) ⇌ HCO(aq) + OH- (aq) + Q2
OH- (aq) + H+ (aq) ⇌ H2O(l) + Q3
OH- (aq) + CH3COOH(aq) ⇌ CH3COO- (aq) + H2O(l) + Q4
A．Q1>0  Q2>0 B．Q1>Q2 C．Q3>0  Q4<0 D．Q3 4．（2021·上海·统考一模）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A．乙醇制乙烯 B．铝粉与氧化铁粉末反应
C．电石制乙炔 D．镁和稀硫酸反应
5．（2021·上海金山·统考一模）H2和I2在一定条件下反应：H2(g)+I2(g)⇌ 2HI(g)+a kJ，已知a、b、c均大于零。下列说法正确的是

A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．H2(g)+I2(s)⇌ 2HI(g)+x kJ(x > a)
C．断开2 mol H-I键所需能量约为(a+b+c) kJ
D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放热2a kJ
6．（2021·上海松江·统考一模）在汽车尾气处理过程中存在反应：，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．升高温度，平衡正向移动 B．改变压强，反应速率不变
C．反应过程中吸收的热量小于放出的热量 D．使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
7．（2021·上海闵行·统考一模）丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
① CH3CH2CH3(g) + Br·(g) → CH3CH2CH2·(g) + HBr(g)
② CH3CH2CH3(g) + Br·(g) → CH3CH·CH3 (g) + HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．反应①是放热反应
B．反应②使用了催化剂
C．产物中 CH3CH2CH2·(g)含量比 CH3CH·CH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)转变为 CH3CH·CH3(g)时需要吸热
8．（2021·上海虹口·统考一模）异丁烯与氯化氢发生加成反应过程体系能量变化如图所示，下列叙述正确的是

A．产物②比产物①更稳定
B．此过程中只发生了非极性键的断裂
C．异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应
D．1 mol 产物①或②中均含有7 mol共价键
9．（2021·上海·统考二模）根据碘与氢气反应的热化学方程式（碘为气态或固态），下列判断正确的是
(ⅰ)I2(?)＋H2(g)2HI(g)＋9.48 kJ (ⅱ)I2(?)＋H2(g)2HI(g)－26.48 kJ
A．ⅰ中碘为气态，ⅱ中碘为固态
B．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
C．1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g)，反应放热9.48 kJ
D．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
10．（2021·上海崇明·统考二模）碘在不同状态下（固态或气态）与氢气反应的热化学方程式如下所示：
①H2（g） + I2（?）2HI（g）+9．48kJ
②H2（g） + I2（?）2HI（g）-26．48kJ
下列判断正确的是
A．①中的I2为固态，②中的I2为气态
B．②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C．①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D．1mol 固态碘升华时将吸热17kJ
11．（2021·上海松江·统考一模）下列变化属于氮的固定的是（ ）
A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B．NO和O2反应生成NO2
C．NH3经催化氧化生成NO
D．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4
12．（2020·上海奉贤·统考一模）反应A+B→C(放热反应)分两步进行：①A+B→X(吸热反应)，②X→C(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
13．（2020·上海静安·统考二模）据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物，其主要原理如图所示：

下列说法不正确的是
A．图中代表H2O2
B．步骤i、ii的总反应方程式是
C．由图可知，步骤iv生成的H2O，其中的H原子全部来自H2O2
D．根据以上原理，推测步骤vi生成HCOOH和H2O
14．（2020·上海黄浦·统考模拟预测）将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生立即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全，生成新物质硫化亚铁。该现象说明了
A．该反应是吸热反应 B．铁粉和硫粉在常温下可以发生反应
C．该反应是放热反应 D．硫化亚铁的能量高于铁粉和硫粉的总能量
15．（2020·上海松江·一模）如图是某反应的能量关系图，下列叙述错误的是(　　)

A．反应物总能量高于生成物的总能量
B．曲线b是使用了催化剂的能量变化曲线
C．反应的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)+115.6kJ
D．若反应生成2mol液态水，放出的热量低于115.6kJ
16．（2020·上海·二模）生产原料选择合理的是
A．制耐火砖： B．制自热餐盒发热剂：NH4Cl
C．制电木(绝缘塑料)：HCHO D．制PVC(聚氯乙烯)薄膜：CH2=CH2
17．（2020·上海徐汇·统考二模） KI可催化H2O2分解，机理为：①H2O2+I－→H2O+IO－；②H2O2+IO－→H2O+O2↑+I－。反应过程中能量变化如图所示，下列判断错误的是

A．KI改变了反应的途径 B．KI不能改变总反应的能量变化
C．H2O2+Iˉ→H2O+IOˉ是放热反应 D．反应物总能量高于生成物总能量
18．（2020·上海静安·统考二模）一般情况下，前者无法决定后者的是
A．分子间作用力的大小——分子的稳定性
B．原子的质子数——元素的种类
C．原子核外电子排布——主族元素在周期表中的位置
D．物质内部储存的能量——化学反应的热效应
19．（2020·上海青浦·统考二模）关于NH4NO3的说法正确的是
A．属于共价化合物 B．溶于水放热
C．既属于铵态氮肥也属于硝态氮肥 D．属于弱电解质
20．（2020·上海金山·统考二模）CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程，中间态物质的能量关系见下图。有关说法错误的是

A．Cl·是由Cl2在光照下化学键断裂生成的，该过程可表示为：
B．反应过程一定无CH3CH3的生成
C．图中的反应热Q>0，其大小与Ea1、Ea2无关
D．CH4转化为CH3Cl的过程，C－H键发生了断裂
21．（2020·上海奉贤·统考二模）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是

A．反应总过程是放热的
B．Fe+作为催化剂改变了反应途径，提高了反应速率
C．Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应
D．若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率一定越快
22．（2020·上海青浦·统考二模）25℃、101kPa时，能量转化如图，下列说法正确的是

A．热化学方程式2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)+282.9kJ
B．CO2是由极性键构成的极性分子
C．1molC(s)与1molCO2(g)生成2molCO(g)反应为放热反应
D．相同条件下，1molC(s)和0.5molO2(g)总能量高于1molCO(g)的能量

二、原理综合题
23．（2021·上海嘉定·统考一模）煤炭是我国最主要能源。煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知该产业链中，有炭参与的某反应平衡常数表达式为：K= ，写出它所对应反应的化学方程式：___________，若该反应只有在持续高温下才能自发进行 则该反应为___________（“吸热”或“放热”）反应。
(2) 将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下2组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
1
2
0.8
1.2
5
2
900
0.5
1
0.2
0.8
3
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为___________。
②900 ℃时，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数___________。向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2，平衡___________（选填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）移动。
(3)将煤液化得到的甲醇是重要的化工原料。下图所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。

①在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成___________(填“CO”、“CO2”或HCHO”)。请补全热化学方程式HCHO(g)+1/2O2(g)→CO(g)+H2O(g)___________。
②HCHO可进一步被氧化为重要工业原料 HCOOH(其酸性比H2SO3弱，比CH3COOH强)。在下图中画出常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化__________。

24．（2021·上海·统考一模）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃左右并有催化剂存在下进行：2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) +190 kJ
(1)该热化学反应方程式的意义是____。该反应的平衡常数表达式K =____，该反应450℃时的平衡常数____500℃时的平衡常数(填“>”“＜”或“=”)。
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是______。
a.v(O2)正=2v(SO3)逆　　 　　　　　　　b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化　　　
c.容器中气体的密度不随时间而变化    d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18 mol，则v(O2) =_____mol/(L·min)；如果要提高SO2转化率，可以采取哪些措施？请写出两种方法______、_____。
(4)向BaCl2溶液中通入足量SO2气体，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成BaSO3沉淀，用电离平衡原理解释上述现象。_____。  
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中，产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系，该离子是____。

25．（2020·上海·二模）为应对全球气候变暖，科学家在综合利用 CO2方面取得了不少研究成果。如用 CO2合成重要化工原料 CH3OH，同时生成 CO，反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)，
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2＞0)。
研究催化剂等外界条件对上述反应的影响，结果如图 1、图 2

完成下列填空：
(1)一定是碳12的同位素原子是_____(选填“A”、“B”、“C”、“D”)
A．质子数为6，中子数为8　　　B．质子数为8，中子数为12
C．质子数为12，中子数为6　　　D．质子数为12，中子数为8
(2)分析图1：催化效果最佳的是催化剂_____(选填“A”、“B”、“C”)。若密闭容器体积为2L，则a点测得CH3OH的平均生成速率为_____mol·L-1·min-1。b点反应_____(填“达到”或“未达到”)平衡状态，理由是：_____
(3)分析图2：相同温度下，增大原料气压强，反应Ⅰ平衡常数_____(选填“增大”、“减小”、“不变”、“无法判断”)；当压强为6Mpa、温度在400~600℃时，CO2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________________________
(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1，则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是_____
(5)若有88gCO2发生反应Ⅰ，并放出akJ热量，则图3中A为_____，B为_____


参考答案：
1．A
【分析】根据图象能量的变化判断反应类型，能量由高到低是放热反应，能量由低到高是吸热反应，能量的高度差即是放出或吸收的能量。
【详解】A．根据图象能量差，C(s)+O2(g)与CO(g)+(g)的能量差为393.5 kJ -283 kJ =110.5kJ,能量由高到低是放热，故A正确；
B．根据图中能量差得出由CO2(g)到 C(s) + O2 (g)应该是吸热反应，故B不正确；
C．根据C(s)+O2(g)与CO(g)+的能量差为393.5 kJ -283 kJ =110.5kJ,能量由高到低，是放热，故1mol C (s)与 0.5mol O2 (g)的总能量大于 1mol CO(g)的能量，故C不正确；
D．根据盖斯定律得出，反应放出的能量与过程无关，只有反应物和生成物的能量有关，故D不正确；
故选A。
【点睛】此题考反应放热与吸热判断，根据能量的高低可以判断。其次对盖斯定律的理解，反应热的大小只与反应物和生成物有关。
2．C
【详解】A.反应条件与反应是否为放热反应或吸热反应无关，故A错误；
B.由图可知，每生成 2 mol AB(g)时吸收(a—b) kJ 能量，故B错误；
C.由图可知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，故C正确；
D.破坏化学键需要吸收能量，则断裂 1 mol A—A 键和 1 mol B—B 键时吸收 a kJ 能量，故D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．水解吸热，Q2<0，A项错误；
B．电离吸热，逆反应放热，Q1>0，所以Q1>Q2，B项正确；
C．酸碱中和为放热反应，Q均大于0，C项错误；
D．醋酸电离吸热，中和后的热量小于Q3，D项错误；
故选B．
4．A
【分析】生成物总能量高于反应物总能量，说明反应为吸热反应。常见吸热反应有：大部分分解反应、铵盐与碱反应、C与CO2反应、C与水蒸气反应等。
【详解】A．乙醇制乙烯属于分解反应，大部分分解属于吸热反应，A符合题意；
B．Al与Fe2O3反应为铝热反应，铝热反应属于放热反应，B不符合题意；
C．常温下，电石与水剧烈反应，实验中，用手摸试管外壁明显发热，说明该反应为放热反应，C不符合题意；
D．金属与酸反应属于常见的放热反应，D不符合题意。
故答案选A。
5．C
【详解】A．根据题干信息可知，该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误；
B．I2(s)比I2(g)所具有的能量低，则与氢气化合放出的热量小于a kJ，即x＜a，B错误；
C．H=反应物断裂化学键需要的能量−生成物形成化学键放出的能量=b kJ/mol+c kJ/mol−2E(H−I)=−a kJ/mol可知，断开2mol H−I键所需能量E(H−I)约为(a+b+c) kJ，C正确；
D．反应是可逆反应，不能进行彻底，依据焓变意义分析，向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，A不正确；
B．改变压强，虽然平衡不发生移动，但反应物和生成物的浓度将发生相应的改变，所以反应速率改变，B不正确；
C．因为正反应为放热反应，所以反应物转化为生成物的过程中，吸收的热量小于放出的热量，C正确；
D．使用催化剂可以提高反应速率，缩短反应到达平衡的时间，但不能使平衡发生移动，不能改变反应物的平衡转化率，D不正确；
故选C。
7．C
【详解】A．由反应过程的能量变化图可知，反应①和②生成物的能量都高于反应物的能量，属于吸热反应，故A错误；
B．无法判断反应②是否使用了催化剂，故B错误；
C．反应①的活化能比反应②活化能高，因此反应②更容易进行，反应②产物CH3CH·CH3(g)含量高，故C正确；
D．由反应过程的能量变化图可知，CH3CH·CH3(g)能量低，CH3CH2CH2·(g)能量高，CH3CH2CH2·(g)转变为 CH3CH·CH3(g)时需要放热，故D错误；
故答案为C。
8．A
【详解】
A．能量越低，物质越稳定，根据图示可知，产物②比产物①的能量更低，故产物②比产物①更稳定，A正确；
B．根据反应原理可知，反应过程中有碳碳键的断裂和氢氯键的断裂，故B错误；
C．根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，C错误；
D．根据产物结构式可知，1 mol 产物①或②中均含有13mol共价键，D错误；
答案选A。
9．A
【详解】A．由于产物的能量相同，是放热反应，ⅱ是吸热反应，说明反应物含有的ⅰ中的高。因此ⅰ中碘为气态，ⅱ中碘为固态，正确；
B．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。由于反应(ⅰ)的产物与反应(ⅱ)的产物状态相同，因此稳定性相同，错误；
C．1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g)，发生反应，由于该反应是可逆反应，物质不能完全转化，所以放热小于9.48 kJ ，错误；
D．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差26.48 kJ +9.48 kJ ="35.96" kJ，错误。
答案选A。
10．B
【详解】A、反应①放热，②吸热源于碘单质的状态不同，固态变为气态需要吸收能量，故①中的I2为气态，②中的I2为固态，错误；
B、生成物的能量相等，①放热，故②的反应物总能量比①的反应物总能量低，正确；
C、产物的稳定性形同，错误；
D、1mol 固态碘升华时将吸热为26．48+9．48=35．96kJ，错误。
答案选B。
11．A
【详解】A、N2与H2在一定条件下反应生成NH3的过程，是将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素的过程，属于氮的固定，选项A正确；
B、NO与O2反应生成NO2是含氮化合物之间的转化，不属于氮的固定，选项B错误；
C、氨的催化氧化是含氮化合物之间的转化，不属于氮的固定，选项C错误；
D、由氨气制碳铵和硫铵是含氮化合物之间的转化，不属于氮的固定，选项D错误；
答案选A。
12．A
【详解】第一步反应为吸热反应，说明X的能量比A、B的能量和高；第二步反应为放热反应，则X的能量比生成物C的高，且总反应是放热反应，说明反应物A、B的能量总和比生成物C的高，则只有选项A的图像符合题意，
故选A。
13．C
【详解】A．根据题意，H2O2与CH4转化为含氧有机物， 为H2O2的比例模型，A正确，不选；
B．根据图示步骤i、ii，得到产物水和CH3OH，方程式为，B正确，不选；
C．根据图示，步骤iv生成的H2O，其中的H来自于步骤ii生成的CH3OH和H2O2，C错误，符合题意；
D．模仿步骤ii，H2O2分解成2个－OH，1个结合H原子生成H2O，1个与v生成的-CHO结合得到HCOOH，因此步骤vi生成HCOOH和H2O，D正确，不选；
故选C。
14．C
【详解】A．因反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行说明本身放热支持反应，则该反应是放热反应，故A错误；
B．铁粉和硫粉混合后加热才能发生，故B错误；
C．因反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行说明本身放热支持反应，则该反应是放热反应，故C正确；
D．因为是放热反应，所以生成物的总能量低于反应物的总能量，则硫化亚铁的总能量低于铁粉和硫粉的总能量，故D错误；
故选C。
15．D
【详解】A．由图看出反应物总能量高，生成物总能量低，反应物总能量高于生成物总能量，故A正确；
B．使用催化剂能降低反应所需活化能，则b为使用催化剂的图象，a为未使用催化剂的图象，故B正确；
C．反应物为：4HCl(g)+O2(g)，生成物为：2Cl2(g)+2H2O(g)，反应放出热量为115.6kJ，所以热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)+115.6kJ，故C正确；
D．若生成2mol液态水，液态水比气态水能量低，放热会更多，放出的热量高于115.6kJ，故D错误；
答案选D。
16．C
【详解】A．的熔点较低，不能作耐火材料，应该使用熔点较高的三氧化二铝作耐火材料，故A错误；
B．氧化钙溶于水放热，可用于制自热餐盒发热剂，NH4Cl溶于水吸热，不能用于发热剂，故B错误；
C．电木的化学名称叫酚醛塑料，酚类和醛类化合物在酸性或碱性催化剂作用下，经缩聚反应可制得酚醛树脂，甲醛可以用于制电木，故C正确；
D．CH2=CHCl是制聚氯乙烯的原料，聚乙烯使用的原料是乙烯，故D错误；
答案选C。
17．C
【分析】由图可知，加入KI后，降低了活化能，KI不改变反应物和生成物的能量；反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应。
【详解】A．由图可知，加入KI后，降低了活化能，改变了反应的途径，故A正确；
B．KI不改变反应物和生成物的能量，则KI不能改变总反应的能量变化，故B正确；
C．由图可知H2O+IOˉ总能量高于H2O2+Iˉ总能量，H2O2+Iˉ→H2O+IOˉ是吸热反应，故C错误；
D．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，故D正确，
故选C。
【点睛】本题考查化学反应中能量的变化，着重于对概念的理解，注意放热反应、吸热反应与反应物、生成物、催化剂有无必然关系，做题时不要混淆。
18．A
【详解】A．分子间作用力影响的主要是物质的物理性质，分子间作用力不是化学键，所以与分子的稳定性无关，对分子的稳定性无影响，A项错误；
B．原子含有质子的个数决定了元素的种类，B项正确；
C．元素周期表是依据原子核外电子的周期性排列和由此产生的元素性质的周期性变化而制成的表格，因此原子核外电子排布决定了元素在周期表中的位置，C项正确；
D．物质内部存储着能量，由于不同物质所包含的化学能不同，这就使得化学反应过程中会出现能量变化的现象，也就产生了化学反应的热效应，D项正确；
答案选A。
19．C
【详解】A．NH4NO3是由铵根离子和硝酸根离子组成，属于离子化合物，不是共价化合物，故A错误；
B．NH4NO3溶于水吸热，故B错误；
C．氨态氮肥，是指氮素以铵盐形态存在的氮肥，硝态氮肥，是指氮素以硝酸盐形态存在的氮肥，NH4NO3含有氮元素，既属于铵态氮肥也属于硝态氮肥，故C正确；
D．NH4NO3属于离子化合物，属于强电解质，故D错误；
答案选C。
20．B
【详解】A．在光照下氯气分子中的Cl—Cl键断裂生成Cl原子，断裂过程为，故A正确；
B．由示意图可知，中间过程有CH3·生成，CH3·可能与CH3·相结合生成CH3CH3，故B错误；
C．由示意图可知，反应物总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热Q>0，反应热的大小与Ea1、Ea2无关，故C正确；
D．由示意图可知，CH4转化为CH3Cl的过程中，有1个C－H键发生了断裂，故D正确；
故选B。
21．D
【分析】由图可知，N2O与CO的反应是放热反应，它们在Fe+做催化剂作用下发生Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2反应，都是总能量降低，都是放热反应。
【详解】A．由图可知，N2O与CO反应前后总能量降低，是放热反应，A正确；
B．由Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2可知，Fe+先消耗后生成，总量保持不变，起催化剂作用，B正确；
C．由图可知，Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2反应，都是总能量降低，都是放热反应，C正确；
D．该反应使用了Fe+做催化剂，催化剂的活性与温度有关，只有在适当的温度范围内才能发挥催化剂的催化活性，所以温度越高，反应速率不一定越快，D错误；
答案选D。
【点睛】催化剂一定参与反应，特点是先消耗再生成，总量保持不变，而中间产物则是先生成再消耗。
22．D
【分析】根据图示能量图可以得到化学反应：① C(s)+O2(g)= CO2(g)△H＝−393.5kJ⋅mol−1， ②CO(g)+ O2(g)= CO2(g)△H＝−282.9kJ⋅mol−1，据此回答。
【详解】A．根据图象可知，1molCO和0.5mol氧气完全反应生成1mol二氧化碳放出282.9kJ热量，则2molCO完全燃烧放出565.8kJ热量，正确的热化学方程式为：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H＝−565.8kJ⋅mol−1，故A错误；
B．二氧化碳是直线型结构，空间高度对称，CO2是由极性键构成的非极性分子，故B错误；
C．根据反应：① C (s)+O2(g)= CO2(g)△H＝−393.5kJ⋅mol−1， ②CO(g)+O2(g)= CO2(g)△H＝−282.9kJ⋅mol−1，①-②×2，可以得到反应C(s)+ CO2(g)=2 CO(g)，△H =-393.5kJ/mol-(-282.9×2)=172.3 kJ/mol＞0，为吸热反应，故C错误；
D．根据反应：① C (s)+O2(g)= CO2(g)△H＝−393.5kJ⋅mol−1， ②CO(g)+ O2(g)= CO2(g)△H＝−282.9kJ⋅mol−1，①-②得到C (s) +O2(g)=CO (g) △H=-110.6 kJ⋅mol−1，为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故D正确；
答案选D。
【点睛】判断反应放热还是吸热，根据反应物和生成物能量的相对大小判断。
23． C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 吸热 0.08 mol/(L·min) 逆反应方向 HCHO +235kJ
【详解】(1)由反应平衡常数表达式K=，且有炭参与可知反应物为C和H2O，生成物为H2和CO，反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；若该反应只有在持续高温下才能自发进行，则该反应为吸热反应，故答案为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；吸热。
(2)①实验1中，由表中数据，起始时：n(CO)=2 mol，n(H2O)=1 mol，平衡时n(CO)=1.2 mol，n(H2)=0.8 mol，可知平衡时n(CO2)=0.8 mol，则v(CO2)=＝0.08 mol/(L·min)。
②900 ℃时，由表中数据，起始时：n(CO)=1 mol，n(H2O)=0.5 mol，平衡时n(CO)=0.8 mol，n(H2)=0.2 mol，可知平衡时n(CO2)=0.2 mol，n(H2O)=0.3 mol，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K= ＝＝；向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2，Qc＝ ＝＞K=，故平衡逆向移动，故答案为；逆反应方向。
(3)①由题图可知，有催化剂时生成HCHO的活化能最低，所以主要产物为HCHO；由题图可知，HCHO的能量高，CO的能量低，所以反应为放热反应，ΔH=+(676-158-238)= +235 kJ，故答案为HCHO；+235 kJ。
②由题给信息可知甲酸属于弱酸，甲酸根离子水解使甲酸钠显碱性，常温下向甲酸钠溶液中加水时水解程度变大，OH-的物质的量增大，但是体积增大的多，所以OH-的浓度减小，H+浓度增大，pH减小，但是甲酸钠pH永远大于7，所以常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化为。
24． 在450℃，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体放出的热量为190kJ > bd 0.036 mol/(L·min) 加压 降温(合理即可) H2SO3⇌H++ ，⇌H++，滴加氨水后，中和电离出的氢离子，导致电离平衡正向移动，浓度增大，产生BaSO3沉淀
【详解】(1)该热化学方程式表示在450℃，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体放出的热量为190kJ；根据平衡常数的概念可知该反应的K=或；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，所以450℃时的平衡常数>500℃时的平衡常数；
(2)a．v(O2)正=2v(SO3)逆，则v(O2)正=4v(O2)逆，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，故a不符合题意；
b．该反应前后气体的系数之和不相等，但气体总质量不变，所以平均分子量为变量，当其不变时说明反应达到平衡，故b符合题意；
c．容器恒容，则气体总体积不变，气体总质量也不变，所以密度始终不变，不能说明反应达到平衡，故c不符合题意；
d．该反应前后气体系数之和不相等，所以气体的总分子数为变量，当其不变时说明反应达到平衡，故d符合题意；
综上所述答案为bd；
(3)平衡时Δn(SO3)=0.18mol，根据方程式可知Δn(O2)=0.09mol，容器体积为5L，所以v(O2)== 0.036 mol/(L·min)；加压、降温、充入过量氧气、及时分离出SO3都可以使平衡正向移动，增大SO2的转化率；
(4)SO2通入溶液中后存在平衡：H2SO3⇌H++ ，⇌H++，但此时电离程度很小，浓度较小，滴加氨水后，中和电离出的氢离子，导致电离平衡正向移动，浓度增大，产生BaSO3沉淀；
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中，开始时NaOH过量，反应生成Na2SO4、Na2SO3；NaOH完全反应后，随着SO2与SO3的不断加入，Na2SO4不反应，Na2SO3逐渐转化成NaHSO3，当Na2SO3完全转化成NaHSO3后，通入SO2的不再反应，SO3与NaHSO3反应生成Na2SO4和SO2，直至NaHSO3完全消失，所以图象中曲线表示的离子是。
25． A A 未达到 此温度催化剂A得到的甲醇更多，即b若时间增加，在此条件下可以得到更多的生成物(合理即可) 不变 反应Ⅱ中增大的平衡转化率大于反应Ⅰ中减小的平衡转化率
【分析】(1)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素；
(2)相同温度下甲醇的产量越高，催化剂的催化效果越好。根据v==计算；反应达到平衡状态时，各组分的含量保持不变，b点对应温度下使用催化剂A时甲醇物质的量大于b点，b点之后随时间的增加，在此条件下可以得到更多的生成物，据此分析解答；
(3)平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；根据反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)为气体分子数目减小的放热反应，反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2＞0)为气体分子数不变的吸热反应，根据外界条件对反应平衡移动的影响分析；
(4)结合反应Ⅰ和反应Ⅱ，根据“三段式”分析解答；
(5)反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，结合参与反应的CO2的量计算分析解答。
【详解】(1)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素，碳原子的质子数为6，碳12的质子数为6、中子数为6，与碳12互为同位素原子质子数也应为6、中子数不为6，符合题意的只有A，答案选A；
(2)相同温度下甲醇的产量越高，催化剂的催化效果越好，如图所示，T1温度时，在催化剂A的作用下甲醇的产量最高，则A的催化作用最好；根据图示，经过tmin，a点测得生成CH3OH的物质的量为0.4mol，根据v==， a点时CH3OH的平均生成速率为=mol·L-1·min-1；反应达到平衡状态时，各组分的含量保持不变，根据图示，b点对应温度下使用催化剂A时甲醇物质的量大于b点，说明b点之后随时间的增加，在此条件下可以得到更多的生成物，说明b点未达到平衡状态；
(3)平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K不变；反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)为气体分子数目减小的放热反应，反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2＞0)为气体分子数不变的吸热反应，6Mpa、温度在400~600℃时，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，CO2的转化率减小，反应Ⅱ的平衡正向移动，CO2的转化率增大，导致CO2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是反应Ⅱ中增大的平衡转化率大于反应Ⅰ中减小的平衡转化率；
(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1，设CH3OH和CO物质的量分别为4mol和1mol，则：

反应过程中一共消耗CO25mol，消耗氢气13mol，同条件下，物质的量之比等于体积之比，则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是5:13；
(5)反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)为气体分子数目减小的放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，若有88gCO2发生反应Ⅰ，并放出akJ热量，即参加反应的二氧化碳的物质的量==2mol，结合图示，则A为2CH3OH(g)+2H2O(g)，B为2CO2(g)+6H2(g)。
【点睛】易错点为(5)，反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)为放热反应，反应物总能量大于生成物的总能量，需要注意题给信息中参与反应的CO2为88g即2mol，反应Ⅰ中为1mol CO2参与反应的能量变化，Q1小于a，图象中的能量变化要和参与反应的物质的量能量变化相对应。