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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应的热效应
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应的热效应，共16页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-化学反应的热效应
一、单选题
1．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在一定条件下，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ。mol-1。
在此条件下，下列叙述正确的是
A．C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= +75.5kJ·mol-1
B．相同质量的H2和C充分燃烧时，H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C．1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D．CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) ΔH= -1283.5kJ·mol-1
2．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在298K、101kPa下，将13.2gCO2通入400mL1mol/LKOH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，将0.5molCO2通入1L1mol/LKOH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) ΔH= -(10a-b)kJ•mol-1
B．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10b-2a)kJ•mol-1
C．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1
D．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-2b)kJ•mol-1
3．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol
D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；则ΔH1<ΔH2
4．（2023秋·广西玉林·高三统考期末）下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是
A．用铜丝代替环形玻璃搅拌棒，测得的偏小
B．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度
C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量
5．（2023秋·河南平顶山·高三统考期末）已知：、、的燃烧热分别为、和(a、b、c都大于0)，则反应的为
A． B．
C． D．
6．（2023秋·云南大理·高三统考期末）物质的变化伴随能量的变化，下列属于吸热反应的是
A．甲烷燃烧 B．铝片与稀盐酸反应
C．木炭与水反应生成和 D．氢原子和氯原子形成键
7．（2023秋·河南平顶山·高三统考期末）已知几种化学键的键能如表所示：
化学键
键能
a
436
463
750
根据热化学方程式： ，计算表中的a为
A．484.5 B．969 C．872 D．1938
8．（2023秋·山西大同·高三统考期末）已知25℃、101kPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol，请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析，下列说法错误的是
A．冰融化为水时，需要吸收热量
B．1g冰变为1g水蒸气后化学键数目不变
C．H2的燃烧热△H=-241.8kJ/mol
D．△H的单位中“mol-1”指每摩尔反应
9．（2023秋·浙江嘉兴·高三统考期末）已知断裂下列化学键需要吸收的能量：H−H为436 kJ⋅mol-1，F−F为153 kJ⋅mol-1，H−F为565 kJ⋅mol-1。下列说法中正确的是
A．与反应的热化学方程式为 kJ
B．44.8 L HF气体分解成22.4 L 和22.4 L 吸收541 kJ的热量
C．1 mol 与1 mol 反应生成2 mol液态HF放出的热量小于541 kJ
D．在相同条件下，1 mol 与1 mol 的能量总和大于2 mol HF气体的能量
10．（2022·江苏南京·高三南京师范大学附属扬子中学校考学业考试）犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”，下列有关H2的说法正确的是
A．电解水是获取氢气的途径之一 B．升高温度可使氢气转化为液态
C．反应2H2+O22H2O吸收能量 D．断开H－H键释放能量
11．（2023春·河北承德·高三承德县第一中学校联考期中）在101kPa下，1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。已知101kPa及25℃时，四种烷烃的燃烧热如表：
化合物
甲烷(CH4)
乙烷(C2H6)
丙烷(C3H8)
丁烷(C4H10)
△H/kJ•mol-1
-890.3
-1559.8
-2219.9
-2878.0
则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是
A．甲烷 B．乙烷 C．丙烷 D．丁烷
12．（2023春·湖北襄阳·高三襄阳市第一中学校考阶段练习）关于反应：①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 600 kJ/mol；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol；
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol。
下列叙述正确的是
A．CO的燃烧热为ΔH=+283 kJ/mol
B．在③进行时，若加入催化剂，可以使ΔH减小
C．若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应，则放出的热量是43.2 kJ
D．若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量大于CO
13．（2022秋·广东茂名·高三信宜市第二中学校考开学考试）25℃、101 kPa时，1molCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出889.6kJ热量，下列热化学方程式正确正确的是
A．CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (g) △H= - 889.6 kJ·mol- 1
B．CH4 (g)+O2(g) =CO2 (g)+H2O(g) △H= -55.6 kJ·mol- 1
C．CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (1) △H= +889.6 kJ·mol- 1
D．CH4 (g) + 2O2 (g) =CO2 (g) + 2H2O (1) △H= -889.6 kJ·mol- 1
14．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）血红蛋白结合后的结构如图所示，CO也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为：
① ；
② ，
下列说法错误的是
A．血红蛋白结合后，Fe(Ⅱ)的配位数为6
B．CO中毒患者可进入高压氧舱治疗
C．相同温度下，反应②的平衡常数大于反应①
D．已知反应③ ，则
二、原理综合题
15．（2018春·四川广安·高三统考期末）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C-H
C=O
H-H
C≡O(CO)
键能/kJ·mol-1
413
745
436
1075
则该反应的△H=______kJ·mol－1。
(2)为了加快该反应的速率，可以进行的措施是( )。
A．恒温恒压下，按原比例充入CH4、CO2
B．恒温下，缩小容器体积
C．增大反应物与催化剂的接触面积
D．降低温度
(3)恒温下，向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化剂作用下进行反应，经tmin后，测得CO有amol，则v(CO2)=______。下列各项能说明该反应达到平衡的是( )。
A．容器内气体密度保持一定 B．容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1
C．该反应的正反应速率保持一定 D．容器内气体压强保持一定
(4)用甲烷作燃料的碱性燃料电池中，电极材料为多孔惰性金属电极，则负极的电极反应式为_______________。
16．（2018春·安徽·高三安徽师范大学附属中学校考期末）Ⅰ.消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息：
b．①N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－565 kJ·mol－1
(1)ΔH1＝________。
(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式：_________。
Ⅱ. SO2、CO、NOx是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题：
(1)已知25℃、101 kPa时：
①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1
②H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1
③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是______________________。
(2)若反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，根据下表数据求x＝_______kJ·mol－1。
化学键
H—H
O＝O
O—H
断开1 mol化学键所需的能量/kJ
436
x
463
17．（2018秋·安徽马鞍山·高三校考期末）
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1.那么用太阳能分解10mol水消耗的能量是___________kJ；
(2)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔH1 = -90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2 = -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) ΔH3 = -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH4 = -24.5kJ•mol-1
则由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为___________。
(3)在容积为1.00L的容器中，通入一定量N2O4，发生N2O4(g)⇌2NO2(g)， 100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，v(N2O4)=___________，
(4)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数， 若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=___________min-1。
18．（2018秋·吉林·高三东北师大附中校考期末）氨和肼(N2H4)都是氮元素的重要氢化物，在工农业生产、生活中有广泛应用。
（1）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H22NH3△H＜0。某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c（N2）=0.100mol/L，c（H2）=0.300mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示：
装置③仅有一个反应条件与①不同，该条件为_______________，实验②平衡时H2的转化率为_____________；
（2）肼是一种具有强还原性的无色油状液体，可用作燃料。
①在火箭推进器中装有胼(N2H4)和液态H2O2，已知0.4mol液态N2H4和足量液态H2O2反应，生成气态N2和气态H2O，放出256.6kJ的热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。
②肼(N2H4)-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液。已知肼在101kPa、25℃条件下的燃烧热为624kJ·mol-1，如果此燃料电池的能量转化率为50%，当消耗空气2.24L（已折算为标准状况下体积）时，则此电池产生的电能约为_________kJ。（假设空气中氧气的体积含量为20%，产物为液态水）
（3）肼又称“联氨”，为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，肼第一步电离反应的平衡常数值为____________.（已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14）
参考答案：
1．B
【详解】A．根据盖斯定律，，A项错误；
B．6molH2的质量等于1molC，6molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×3=1716kJ，1molC充分燃烧放出的热量为393.5kJ，则H2充分燃烧放出的热量约为等质量C的倍，B项正确；
C．1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧，共放热，C项错误；
D．根据盖斯定律，CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH= -496.5kJ·mol-1，D项错误。
答案选B。
2．C
【详解】由题意可知，0.5molCO2通入1L1mol•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•mol-1，反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=-2bkJ•mol-1；
13.2gCO2（为0.3mol）与400mL1mol•L-1KOH（KOH为0.4mol）溶液中KOH的物质的量比为3:4，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xmol，由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得：2(0.3—x)+x=0.4，解得x=0.2mol，则生成根据碳原子守恒可知，生成0.3mol-0.2mol=0.1mol K2CO3(aq)，生成K2CO3(aq)放出热量0.1×2bkJ=0.2bkJ，生成0.2mol KHCO3(aq) 放出热量(a-0.2b)kJ，则生成KHCO3(aq) 反应的反应热△H=；故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) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1；
故选C。
3．D
【详解】A．一定条件下，1mol的物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量称为燃烧热，所以2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol不能表示氢气的燃烧热，A错误；
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0，反应热，说明石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误；
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，由于生成0.5mol水，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol，C错误；
D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；由于碳完全燃烧放热多，且焓变小于0，则ΔH1＜ΔH2，D正确；
答案选D。
4．D
【详解】A．铜丝是热的良导体，传热快，中和热为负值，用铜丝代替环形玻璃搅拌棒时，测得的中和热数值偏小，偏大，故A错误；
B．测定中和反应热的实验中，混合溶液的最高温度为终止温度，不是温度不再变化时的温度为终止温度，故B错误；
C．为了使酸碱充分反应，应当一次性快速倒入溶液并搅拌，故C错误；
D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量，故D正确；
故选D。
5．A
【详解】CO燃挠的热化学方程式：① ；燃烧的热化学方程式：② ；燃烧的热化学方程式：③ 。依据盖斯定律，反应可由①×2+②×2-③得到，其焓变，A项正确，故选A。
6．C
【详解】A．甲烷燃烧属于放热反应，故A不符合题意；
B．活泼金属与酸的反应是放热反应，故B不符合题意；
C．C与水反应生成和，该反应过程吸收热量，为吸热反应，故C符合题意；
D．氢原子和氯原子形成键，该过程放出热量，故D不符合题意；
故选：C。
7．B
【详解】反应物总键能-生成物总键能，可求得，B项正确。
8．C
【详解】A．1g冰的能量比1g水的能量低，所以冰融化为水时需要吸收热量，故A正确；
B．冰变为水蒸气只是分子间距离改变了，并未改变分子内部的化学键，所以1g冰变为1g水蒸气后化学键数目不变，故B正确；
C．燃烧热是在常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢气燃烧的指定产物为液态水，故C错误；
D．△H的单位中“mol-1”是反应进度的单位，指每摩尔反应，故D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．焓变的单位是kJ⋅mol-1， 与反应的热化学方程式为 ，故A错误；
B．由于没有说是否在标准状况下，无法计算物质的量，而且在标准状况下，HF是非气态物质，故B错误；
C．根据，气态到液态会放出热量，则1 mol 与1 mol 反应生成2 mol液态HF放出的热量大于541 kJ，故C错误；
D．该反应是放热反应，在相同条件下，1 mol 与1 mol 的能量总和大于2 mol HF气体的能量，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．A
【详解】A．电解水生成氢气和氧气，是获取氢气的途径之一，故A正确；
B．降低温度可使氢气转化为液态氢，故B错误；
C．氢气在氧气中燃烧的反应是放热反应，反应时放出热量，故C错误；
D．破坏化学键需要吸收能量，则断开氢氢键时需要吸收能量，故D错误；
故选A。
11．A
【详解】1mol甲烷燃烧放出的热量为890.3kJ，1g甲烷放出的热量为55.6kJ，所以甲烷的热值约为55.6kJ，同理，乙烷的热值约为52kJ，丙烷的热值约为50.5kJ，丁烷的热值约为49.6kJ，热值最高的是甲烷，故A项正确。
12．D
【详解】A．CO的燃烧热为1 mol CO完全燃烧产生CO2气体时放出热量，则反应热小于0，故根据②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol可知CO的燃烧热为ΔH=-283 kJ/mol，A错误；
B．在③进行时，若加入催化剂，可以降低反应的活化能，但不能改变反应物即生成物的总能量，因此不能使ΔH减小，B错误；
C．3.2 g CH4的物质的量是n(CH4)=，根据③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol可知：若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应，则吸收的热量是43.2 kJ，C错误；
D．根据①可知反应产生2 mol CO2气体，放出热量是1300 kJ，而根据②反应可知产生2 mol CO2气体，放出热量是566 kJ，故若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量大于CO，D正确；
故合理选项是D。
13．D
【分析】25℃、101 kPa时，CH4完全燃烧生成稳定的化合物是指生成二氧化碳气体和液态水；故1mol CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为889.6 kJ。
【详解】A．所给热化学方程式中水为气态，应为液态水，A错误；
B．所给热化学方程式中水为气态，应为液态水，B 错误；
C．甲烷燃烧为放热反应，反应热△H为负值，C 错误；
D．25℃、101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为889.6 kJ，表示为CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (1)△H= +889.6 kJ·mol- 1，D正确。
故选D。
14．D
【详解】Ａ．由图可知，Fe(Ⅱ)与周围的6个原子结合，配位教为6，选项A正确；
Ｂ．CO中毒，将病人移入高压氧舱，浓度增大，反应②平衡逆向移动，从而缓解CO中毒，选项B正确；
Ｃ．CO也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍，可知反应②正向进行的程度比①大，故相同温度下，反应②的平衡常数大于反应①，选项C正确：
Ｄ．根据盖斯定律，反应③=反应②-反应①，则，则，故，选项D错误；
答案选Ｄ。
15． +120 BC a/4t mol/(L·mim) CD CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
【详解】分析：（1）ΔH＝反应物的化学键键能总和－生成物的化学键键能总和；
（2）根据外界条件对反应速率的影响分析；
（3）根据v＝△c/△t计算；根据平衡状态的特征解答；
（4）燃料电池中燃料在负极发生失去电子的氧化反应。
详解：（1）根据方程式结合键能可知该反应的△H=（4×413+2×745－2×1075－2×436）kJ/mol＝+120 kJ/mol。
（2）A．恒温恒压下，按原比例充入CH4、CO2，则反应物浓度不变，反应速率不变，A错误；B．恒温下，缩小容器体积反应物浓度增大，反应速率加快，B正确；C．增大反应物与催化剂的接触面积可以加快反应速率，C正确；D．降低温度反应速率减小，D错误；答案选BC。
（3）恒温下，向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化剂作用下进行反应，经tmin后，测得CO有amol，则根据方程式可知消耗二氧化碳是0.5amol，浓度是a/4 mol·L－1，所以v(CO2)＝a/4t mol/(L·mim)。在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则A．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，则容器内气体密度保持一定不能说明反应达到平衡状态，A错误；B．容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，B错误；C．该反应的正反应速率保持一定说明反应达到平衡状态，C正确；D．正反应体积增大，则容器内气体压强保持一定说明反应达到平衡状态，D正确。答案选CD。
（4）用甲烷作燃料的碱性燃料电池中，负极是甲烷发生失去电子的氧化反应，因此电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
16． ＋183 kJ·mol－1 2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－748 kJ·mol－1 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1 738.2
【详解】分析：Ⅰ.（1）①反应热=反应物总键能-生成物总键能；②已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1；①，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-565KJ·mol－1，②，根据盖斯定律，②-①可得：2NO（g）+2NO（g）=2CO2（g）+N2（g）；Ⅱ.（1）根据盖斯定律，已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也进行相应的计算；（2）反应热=反应物总键能-生成物总键能；
Ⅰ.（1）①反应热=反应物总键能-生成物总键能，则△H1=945kJ·mol－1+498kJ·mol－1-2×630kJ·mol－1=+183kJ·mol－1；②已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1=+183kJ·mol－1 ①，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-565KJ·mol－1 ②，根据盖斯定律，②-①可得：2NO（g）+2CO（g）=2CO2（g）+N2（g）△H=-748kJ·mol－1；
Ⅱ.（1）已知25℃、101 kPa时：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1，②H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1，③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1，根据盖斯定律，（③-①）×1/2-②得：SO3（g）+H2O（l）═2H2S O4（l）SO3（g）+H2O（l）═2H2S O4（l）△H=1/2×[(－545 kJ·mol－1)-(－197 kJ·mol－1)]-（-44kJ·mol－1）=-130 kJ·mol－1，SO3（g）+H2O（l）═2H2S O4（l）△H=-130 kJ·mol－1；（2）由于反应热=反应物总键能-生成物总键能，则：2×436kJ·mol－1+xkJ·mol－1-4×463kJ·mol－1=-241.8kJ·mol－1，解得x=738.2。
17．(1)2858
(2)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH=-204.7 kJ•mol-1
(3)0.0010mol/(L·s)
(4) 299 1.95×10-3
【详解】（1）由H2(g)的燃烧热ΔH为﹣285.8kJ•mol﹣1知，1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ，即分解1mol H2O(l)为1mol H2(g)消耗的能量为285.8kJ，则分解10mol H2O(l)消耗的能量为285.8kJ×10=2858kJ；
（2）(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=﹣90.1kJ•mol﹣1；(iV)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=﹣24.5kJ•mol﹣1；依据盖斯定律，由(i)×2+(iV)可以得到由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式：2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g) ΔH=﹣204.7kJ•mol-1；
（3）由图可知，在0～60s时段，的浓度由0.100 mol/L减小到0.040 mol/L，减小了0.060 mol/L，所以v(N2O4)= =0.0010mol/(L·s)；
（4）已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为(+11kJ+436kJ +151kJ)+299kJ。由表中数据可知，在t=40min时，x(HI)= 0.85 ，若k正 = 0.0027min-1，v正= k正·x2(HI)=0.0027min-11.95×10-3min-1。
18． （升高）温度 40% N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ·mol-1 6.24kJ
【详解】（1）③到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度高于①，与①相比，平衡向逆反应方向移动，故③与①相比温度升高，即该条件为升高温度；实验②平衡时H2的转化率为α（H2）=×100%=×100%=40%；（2）①已知0.4mol液态N2H4和足量液态H2O2反应，生成气态N2和气态H2O，放出256.6kJ的热量，则1mol液态N2H4和足量液态H2O2反应，生成气态N2和气态H2O，放出641.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ·mol-1；②根据热化学方程式：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624kJ/mol，消耗标准状况下的空气2.24L（假设空气中氧气体积含量为20%）时，即消耗氧气是0.02mol，此燃料电池的能量转化率为50%时，电池产生的电能为624kJ×0.02×50%=6.24kJ；（3）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-,已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14，平衡常数K=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7。
点睛：本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：①准确书写电离平衡常数的表达式；②若没有直接的数据代入，要根据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-化学反应的热效应
一、单选题
1．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在一定条件下，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ。mol-1。
在此条件下，下列叙述正确的是
A．C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= +75.5kJ·mol-1
B．相同质量的H2和C充分燃烧时，H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C．1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D．CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) ΔH= -1283.5kJ·mol-1
2．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在298K、101kPa下，将13.2gCO2通入400mL1mol/LKOH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，将0.5molCO2通入1L1mol/LKOH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) ΔH= -(10a-b)kJ•mol-1
B．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10b-2a)kJ•mol-1
C．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1
D．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-2b)kJ•mol-1
3．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol
D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；则ΔH1<ΔH2
4．（2023秋·广西玉林·高三统考期末）下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是
A．用铜丝代替环形玻璃搅拌棒，测得的偏小
B．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度
C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量
5．（2023秋·河南平顶山·高三统考期末）已知：、、的燃烧热分别为、和(a、b、c都大于0)，则反应的为
A． B．
C． D．
6．（2023秋·云南大理·高三统考期末）物质的变化伴随能量的变化，下列属于吸热反应的是
A．甲烷燃烧 B．铝片与稀盐酸反应
C．木炭与水反应生成和 D．氢原子和氯原子形成键
7．（2023秋·河南平顶山·高三统考期末）已知几种化学键的键能如表所示：
化学键
键能
a
436
463
750
根据热化学方程式： ，计算表中的a为
A．484.5 B．969 C．872 D．1938
8．（2023秋·山西大同·高三统考期末）已知25℃、101kPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol，请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析，下列说法错误的是
A．冰融化为水时，需要吸收热量
B．1g冰变为1g水蒸气后化学键数目不变
C．H2的燃烧热△H=-241.8kJ/mol
D．△H的单位中“mol-1”指每摩尔反应
9．（2023秋·浙江嘉兴·高三统考期末）已知断裂下列化学键需要吸收的能量：H−H为436 kJ⋅mol-1，F−F为153 kJ⋅mol-1，H−F为565 kJ⋅mol-1。下列说法中正确的是
A．与反应的热化学方程式为 kJ
B．44.8 L HF气体分解成22.4 L 和22.4 L 吸收541 kJ的热量
C．1 mol 与1 mol 反应生成2 mol液态HF放出的热量小于541 kJ
D．在相同条件下，1 mol 与1 mol 的能量总和大于2 mol HF气体的能量
10．（2022·江苏南京·高三南京师范大学附属扬子中学校考学业考试）犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”，下列有关H2的说法正确的是
A．电解水是获取氢气的途径之一 B．升高温度可使氢气转化为液态
C．反应2H2+O22H2O吸收能量 D．断开H－H键释放能量
11．（2023春·河北承德·高三承德县第一中学校联考期中）在101kPa下，1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。已知101kPa及25℃时，四种烷烃的燃烧热如表：
化合物
甲烷(CH4)
乙烷(C2H6)
丙烷(C3H8)
丁烷(C4H10)
△H/kJ•mol-1
-890.3
-1559.8
-2219.9
-2878.0
则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是
A．甲烷 B．乙烷 C．丙烷 D．丁烷
12．（2023春·湖北襄阳·高三襄阳市第一中学校考阶段练习）关于反应：①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 600 kJ/mol；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol；
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol。
下列叙述正确的是
A．CO的燃烧热为ΔH=+283 kJ/mol
B．在③进行时，若加入催化剂，可以使ΔH减小
C．若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应，则放出的热量是43.2 kJ
D．若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量大于CO
13．（2022秋·广东茂名·高三信宜市第二中学校考开学考试）25℃、101 kPa时，1molCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出889.6kJ热量，下列热化学方程式正确正确的是
A．CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (g) △H= - 889.6 kJ·mol- 1
B．CH4 (g)+O2(g) =CO2 (g)+H2O(g) △H= -55.6 kJ·mol- 1
C．CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (1) △H= +889.6 kJ·mol- 1
D．CH4 (g) + 2O2 (g) =CO2 (g) + 2H2O (1) △H= -889.6 kJ·mol- 1
14．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）血红蛋白结合后的结构如图所示，CO也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为：
① ；
② ，
下列说法错误的是
A．血红蛋白结合后，Fe(Ⅱ)的配位数为6
B．CO中毒患者可进入高压氧舱治疗
C．相同温度下，反应②的平衡常数大于反应①
D．已知反应③ ，则
二、原理综合题
15．（2018春·四川广安·高三统考期末）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C-H
C=O
H-H
C≡O(CO)
键能/kJ·mol-1
413
745
436
1075
则该反应的△H=______kJ·mol－1。
(2)为了加快该反应的速率，可以进行的措施是( )。
A．恒温恒压下，按原比例充入CH4、CO2
B．恒温下，缩小容器体积
C．增大反应物与催化剂的接触面积
D．降低温度
(3)恒温下，向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化剂作用下进行反应，经tmin后，测得CO有amol，则v(CO2)=______。下列各项能说明该反应达到平衡的是( )。
A．容器内气体密度保持一定 B．容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1
C．该反应的正反应速率保持一定 D．容器内气体压强保持一定
(4)用甲烷作燃料的碱性燃料电池中，电极材料为多孔惰性金属电极，则负极的电极反应式为_______________。
16．（2018春·安徽·高三安徽师范大学附属中学校考期末）Ⅰ.消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息：
b．①N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－565 kJ·mol－1
(1)ΔH1＝________。
(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式：_________。
Ⅱ. SO2、CO、NOx是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题：
(1)已知25℃、101 kPa时：
①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1
②H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1
③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是______________________。
(2)若反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，根据下表数据求x＝_______kJ·mol－1。
化学键
H—H
O＝O
O—H
断开1 mol化学键所需的能量/kJ
436
x
463
17．（2018秋·安徽马鞍山·高三校考期末）
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1.那么用太阳能分解10mol水消耗的能量是___________kJ；
(2)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔH1 = -90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2 = -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) ΔH3 = -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH4 = -24.5kJ•mol-1
则由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为___________。
(3)在容积为1.00L的容器中，通入一定量N2O4，发生N2O4(g)⇌2NO2(g)， 100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，v(N2O4)=___________，
(4)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数， 若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=___________min-1。
18．（2018秋·吉林·高三东北师大附中校考期末）氨和肼(N2H4)都是氮元素的重要氢化物，在工农业生产、生活中有广泛应用。
（1）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H22NH3△H＜0。某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c（N2）=0.100mol/L，c（H2）=0.300mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示：
装置③仅有一个反应条件与①不同，该条件为_______________，实验②平衡时H2的转化率为_____________；
（2）肼是一种具有强还原性的无色油状液体，可用作燃料。
①在火箭推进器中装有胼(N2H4)和液态H2O2，已知0.4mol液态N2H4和足量液态H2O2反应，生成气态N2和气态H2O，放出256.6kJ的热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。
②肼(N2H4)-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液。已知肼在101kPa、25℃条件下的燃烧热为624kJ·mol-1，如果此燃料电池的能量转化率为50%，当消耗空气2.24L（已折算为标准状况下体积）时，则此电池产生的电能约为_________kJ。（假设空气中氧气的体积含量为20%，产物为液态水）
（3）肼又称“联氨”，为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，肼第一步电离反应的平衡常数值为____________.（已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14）
参考答案：
1．B
【详解】A．根据盖斯定律，，A项错误；
B．6molH2的质量等于1molC，6molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×3=1716kJ，1molC充分燃烧放出的热量为393.5kJ，则H2充分燃烧放出的热量约为等质量C的倍，B项正确；
C．1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧，共放热，C项错误；
D．根据盖斯定律，CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH= -496.5kJ·mol-1，D项错误。
答案选B。
2．C
【详解】由题意可知，0.5molCO2通入1L1mol•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•mol-1，反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=-2bkJ•mol-1；
13.2gCO2（为0.3mol）与400mL1mol•L-1KOH（KOH为0.4mol）溶液中KOH的物质的量比为3:4，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xmol，由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得：2(0.3—x)+x=0.4，解得x=0.2mol，则生成根据碳原子守恒可知，生成0.3mol-0.2mol=0.1mol K2CO3(aq)，生成K2CO3(aq)放出热量0.1×2bkJ=0.2bkJ，生成0.2mol KHCO3(aq) 放出热量(a-0.2b)kJ，则生成KHCO3(aq) 反应的反应热△H=；故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) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1；
故选C。
3．D
【详解】A．一定条件下，1mol的物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量称为燃烧热，所以2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol不能表示氢气的燃烧热，A错误；
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0，反应热，说明石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误；
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，由于生成0.5mol水，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol，C错误；
D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；由于碳完全燃烧放热多，且焓变小于0，则ΔH1＜ΔH2，D正确；
答案选D。
4．D
【详解】A．铜丝是热的良导体，传热快，中和热为负值，用铜丝代替环形玻璃搅拌棒时，测得的中和热数值偏小，偏大，故A错误；
B．测定中和反应热的实验中，混合溶液的最高温度为终止温度，不是温度不再变化时的温度为终止温度，故B错误；
C．为了使酸碱充分反应，应当一次性快速倒入溶液并搅拌，故C错误；
D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量，故D正确；
故选D。
5．A
【详解】CO燃挠的热化学方程式：① ；燃烧的热化学方程式：② ；燃烧的热化学方程式：③ 。依据盖斯定律，反应可由①×2+②×2-③得到，其焓变，A项正确，故选A。
6．C
【详解】A．甲烷燃烧属于放热反应，故A不符合题意；
B．活泼金属与酸的反应是放热反应，故B不符合题意；
C．C与水反应生成和，该反应过程吸收热量，为吸热反应，故C符合题意；
D．氢原子和氯原子形成键，该过程放出热量，故D不符合题意；
故选：C。
7．B
【详解】反应物总键能-生成物总键能，可求得，B项正确。
8．C
【详解】A．1g冰的能量比1g水的能量低，所以冰融化为水时需要吸收热量，故A正确；
B．冰变为水蒸气只是分子间距离改变了，并未改变分子内部的化学键，所以1g冰变为1g水蒸气后化学键数目不变，故B正确；
C．燃烧热是在常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢气燃烧的指定产物为液态水，故C错误；
D．△H的单位中“mol-1”是反应进度的单位，指每摩尔反应，故D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．焓变的单位是kJ⋅mol-1， 与反应的热化学方程式为 ，故A错误；
B．由于没有说是否在标准状况下，无法计算物质的量，而且在标准状况下，HF是非气态物质，故B错误；
C．根据，气态到液态会放出热量，则1 mol 与1 mol 反应生成2 mol液态HF放出的热量大于541 kJ，故C错误；
D．该反应是放热反应，在相同条件下，1 mol 与1 mol 的能量总和大于2 mol HF气体的能量，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．A
【详解】A．电解水生成氢气和氧气，是获取氢气的途径之一，故A正确；
B．降低温度可使氢气转化为液态氢，故B错误；
C．氢气在氧气中燃烧的反应是放热反应，反应时放出热量，故C错误；
D．破坏化学键需要吸收能量，则断开氢氢键时需要吸收能量，故D错误；
故选A。
11．A
【详解】1mol甲烷燃烧放出的热量为890.3kJ，1g甲烷放出的热量为55.6kJ，所以甲烷的热值约为55.6kJ，同理，乙烷的热值约为52kJ，丙烷的热值约为50.5kJ，丁烷的热值约为49.6kJ，热值最高的是甲烷，故A项正确。
12．D
【详解】A．CO的燃烧热为1 mol CO完全燃烧产生CO2气体时放出热量，则反应热小于0，故根据②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol可知CO的燃烧热为ΔH=-283 kJ/mol，A错误；
B．在③进行时，若加入催化剂，可以降低反应的活化能，但不能改变反应物即生成物的总能量，因此不能使ΔH减小，B错误；
C．3.2 g CH4的物质的量是n(CH4)=，根据③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol可知：若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应，则吸收的热量是43.2 kJ，C错误；
D．根据①可知反应产生2 mol CO2气体，放出热量是1300 kJ，而根据②反应可知产生2 mol CO2气体，放出热量是566 kJ，故若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量大于CO，D正确；
故合理选项是D。
13．D
【分析】25℃、101 kPa时，CH4完全燃烧生成稳定的化合物是指生成二氧化碳气体和液态水；故1mol CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为889.6 kJ。
【详解】A．所给热化学方程式中水为气态，应为液态水，A错误；
B．所给热化学方程式中水为气态，应为液态水，B 错误；
C．甲烷燃烧为放热反应，反应热△H为负值，C 错误；
D．25℃、101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为889.6 kJ，表示为CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (1)△H= +889.6 kJ·mol- 1，D正确。
故选D。
14．D
【详解】Ａ．由图可知，Fe(Ⅱ)与周围的6个原子结合，配位教为6，选项A正确；
Ｂ．CO中毒，将病人移入高压氧舱，浓度增大，反应②平衡逆向移动，从而缓解CO中毒，选项B正确；
Ｃ．CO也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍，可知反应②正向进行的程度比①大，故相同温度下，反应②的平衡常数大于反应①，选项C正确：
Ｄ．根据盖斯定律，反应③=反应②-反应①，则，则，故，选项D错误；
答案选Ｄ。
15． +120 BC a/4t mol/(L·mim) CD CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
【详解】分析：（1）ΔH＝反应物的化学键键能总和－生成物的化学键键能总和；
（2）根据外界条件对反应速率的影响分析；
（3）根据v＝△c/△t计算；根据平衡状态的特征解答；
（4）燃料电池中燃料在负极发生失去电子的氧化反应。
详解：（1）根据方程式结合键能可知该反应的△H=（4×413+2×745－2×1075－2×436）kJ/mol＝+120 kJ/mol。
（2）A．恒温恒压下，按原比例充入CH4、CO2，则反应物浓度不变，反应速率不变，A错误；B．恒温下，缩小容器体积反应物浓度增大，反应速率加快，B正确；C．增大反应物与催化剂的接触面积可以加快反应速率，C正确；D．降低温度反应速率减小，D错误；答案选BC。
（3）恒温下，向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化剂作用下进行反应，经tmin后，测得CO有amol，则根据方程式可知消耗二氧化碳是0.5amol，浓度是a/4 mol·L－1，所以v(CO2)＝a/4t mol/(L·mim)。在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则A．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，则容器内气体密度保持一定不能说明反应达到平衡状态，A错误；B．容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，B错误；C．该反应的正反应速率保持一定说明反应达到平衡状态，C正确；D．正反应体积增大，则容器内气体压强保持一定说明反应达到平衡状态，D正确。答案选CD。
（4）用甲烷作燃料的碱性燃料电池中，负极是甲烷发生失去电子的氧化反应，因此电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
16． ＋183 kJ·mol－1 2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－748 kJ·mol－1 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1 738.2
【详解】分析：Ⅰ.（1）①反应热=反应物总键能-生成物总键能；②已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1；①，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-565KJ·mol－1，②，根据盖斯定律，②-①可得：2NO（g）+2NO（g）=2CO2（g）+N2（g）；Ⅱ.（1）根据盖斯定律，已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也进行相应的计算；（2）反应热=反应物总键能-生成物总键能；
Ⅰ.（1）①反应热=反应物总键能-生成物总键能，则△H1=945kJ·mol－1+498kJ·mol－1-2×630kJ·mol－1=+183kJ·mol－1；②已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1=+183kJ·mol－1 ①，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-565KJ·mol－1 ②，根据盖斯定律，②-①可得：2NO（g）+2CO（g）=2CO2（g）+N2（g）△H=-748kJ·mol－1；
Ⅱ.（1）已知25℃、101 kPa时：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1，②H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1，③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1，根据盖斯定律，（③-①）×1/2-②得：SO3（g）+H2O（l）═2H2S O4（l）SO3（g）+H2O（l）═2H2S O4（l）△H=1/2×[(－545 kJ·mol－1)-(－197 kJ·mol－1)]-（-44kJ·mol－1）=-130 kJ·mol－1，SO3（g）+H2O（l）═2H2S O4（l）△H=-130 kJ·mol－1；（2）由于反应热=反应物总键能-生成物总键能，则：2×436kJ·mol－1+xkJ·mol－1-4×463kJ·mol－1=-241.8kJ·mol－1，解得x=738.2。
17．(1)2858
(2)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH=-204.7 kJ•mol-1
(3)0.0010mol/(L·s)
(4) 299 1.95×10-3
【详解】（1）由H2(g)的燃烧热ΔH为﹣285.8kJ•mol﹣1知，1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ，即分解1mol H2O(l)为1mol H2(g)消耗的能量为285.8kJ，则分解10mol H2O(l)消耗的能量为285.8kJ×10=2858kJ；
（2）(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=﹣90.1kJ•mol﹣1；(iV)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=﹣24.5kJ•mol﹣1；依据盖斯定律，由(i)×2+(iV)可以得到由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式：2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g) ΔH=﹣204.7kJ•mol-1；
（3）由图可知，在0～60s时段，的浓度由0.100 mol/L减小到0.040 mol/L，减小了0.060 mol/L，所以v(N2O4)= =0.0010mol/(L·s)；
（4）已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为(+11kJ+436kJ +151kJ)+299kJ。由表中数据可知，在t=40min时，x(HI)= 0.85 ，若k正 = 0.0027min-1，v正= k正·x2(HI)=0.0027min-11.95×10-3min-1。
18． （升高）温度 40% N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ·mol-1 6.24kJ
【详解】（1）③到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度高于①，与①相比，平衡向逆反应方向移动，故③与①相比温度升高，即该条件为升高温度；实验②平衡时H2的转化率为α（H2）=×100%=×100%=40%；（2）①已知0.4mol液态N2H4和足量液态H2O2反应，生成气态N2和气态H2O，放出256.6kJ的热量，则1mol液态N2H4和足量液态H2O2反应，生成气态N2和气态H2O，放出641.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ·mol-1；②根据热化学方程式：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624kJ/mol，消耗标准状况下的空气2.24L（假设空气中氧气体积含量为20%）时，即消耗氧气是0.02mol，此燃料电池的能量转化率为50%时，电池产生的电能为624kJ×0.02×50%=6.24kJ；（3）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-,已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14，平衡常数K=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7。
点睛：本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：①准确书写电离平衡常数的表达式；②若没有直接的数据代入，要根据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。
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