2023届高考化学二轮复习化学能与热能作业含解析

这是一份2023届高考化学二轮复习化学能与热能作业含解析，共24页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
化学能与热能
一、单选题
1．恒温条件下，向两个锥形瓶中加入等质量、表面积相同的镁条并塞紧瓶塞，然后用注射器分别注入盐酸、醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图，反应过程中忽略液体体积变化．下列说法不正确的是

A．加入的镁条质量可能为 B．内，两锥形瓶中反应平均速率相等
C．反应结束，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量升高，环境总能量降低 D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，曲线②有可能变化为曲线①
2．（2022·浙江·高三期中）金属钠和氯气反应的能量关系如图所示，下列说法正确的是

A．∆H3＜0，∆H5＞0
B．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的＜∆H3
C．∆H1＜∆H4+∆H5+∆H6+∆H7
D．∆H7＜0，且该过程形成了分子间作用力
3．已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是
A．断裂1molH2O中的化学键需要释放925.6kJ的能量
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，该反应放出能量481.2kJ
C．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)，该反应放出能量471.6kJ
D．H2(g)+O2(g)=H2O(l)，1mol参与反应放出能量240.6kJ
4．（2022·河南·高三阶段练习）已知下列热化学方程式：
H2O(g)=H2O(l) △H=Q1kJ·mol-1；
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H=Q2kJ·mol-1；
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=Q3kJ·mol-1。
若46g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为(单位：kJ)
A．3Q1+Q2+Q3 B．-(3Q1+Q2+Q3) C．-3Q1+Q2-Q3 D．3Q1-Q2+Q3
5．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为能源分解水制H2，过程如下图所示。下列说法中，不正确的是

A．过程I的反应：2Fe3O46FeO+O2↑
B．过程II的反应：2H2O2H2↑+O2↑
C．两个转化过程都发生了氧化还原反应
D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
6．下列说法正确的是

A．上图可以表示盐酸与锌反应的能量变化
B．石墨比金刚石稳定，C(金刚石)=C(石墨)符合如图所示能量变化
C．符合上图所示能量变化的反应一定需要加热才能发生
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同，化学反应一定伴随能量变化
7．（2022·全国·高三专题练习）图I是NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态，当改变其中一个条件x，y随x的变化关系曲线如图II所示。

下列有关说法正确的是
A．一定条件下，向密闭容器中加入1molNO2(g)与1molCO(g)，充分反应放出234kJ热量
B．若x表示温度，则y表示的可能是CO2的物质的量浓度
C．若x表示CO的起始浓度，则y表示的可能是NO2的转化率
D．若x表示反应时间，则y表示的可能是混合气体的密度
8．（2022·全国·高三专题练习）我国学者研究反应C6H6(g)+CH3OH(g)=C7H8(g)+H2O(g)在固体酸催化剂HB表面进行的历程如图所示，其中吸附在HB表面的物种用*标注。下列说法正确的是

A．总反应的ΔH=+61.4kJ·mol-1
B．反应①的ΔH大于反应④的ΔH
C．反应历程中能量变化最大的步骤为反应⑤
D．决速步骤的化学方程式为HB+CH3OH*=CH3B+H2O*
9．（2022·广东惠州·一模）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是

A．总反应为N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g)     ΔH=ΔH1＋ΔH2
B．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．总反应的ΔH=-226 kJ·mol-1
10．（2022·湖南省武冈市第一中学三模）CH4联合H2O和CO2制取H2时，发生的主要反应如下：
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247kJ·mol-1
将CH4、H2O和CO2按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得的值如图所示。

下列说法正确的是
A．由①②可知，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=+41kJ·mol-1
B．反应条件不变，若反应足够长时间，②比①先达到化学平衡状态
C．其他条件不变时，升高温度，①的化学反应速率减小，②的化学反应速率增大
D．其他条件不变时，增大原料中H2O的浓度可以提高产物中的值
11．（2022·重庆·高三阶段练习）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图表示与反应生成过程中的能量变化：

下列说法中正确的是
A．1mol 与1mol 反应放出的能量为180kJ
B．NO、都不属于大气污染物
C．1mol 和1mol 具有的总能量小于2mol 具有的总能量
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
12．（2022·浙江·宁波市北仑中学高三期中）已知：①101kPa时，C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)       ΔH1=-1323kJ·mol-1
②稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)       ΔH2=-57.3kJ·mol-1
下列说法正确的是
A．1molC2H4(g)的能量比2molCO2(g)和2molH2O(g)的高
B．C2H4的标准燃烧热大于1323kJ·mol-1
C．98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D．CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)       ΔH”、“＜”或“=”)生成物的总键能。

(3)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：

①上述三套装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_______。
②某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_______，说明该反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
18．（2022·天津·一模）氢能利用存在两大难题：制取和储存。
(1)是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。的电子排布式为___________，的空间构型是___________。
(2)镧镍合金晶胞结构如图1，Ni原子处于晶胞的面上和体心。
①镧镍合金晶体的化学式为___________。
②该合金储氧后，如图2含1molLa的合金可吸附的物质的量为___________mol。

(3)十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘→四氢萘→萘”的脱氢过程释放氢气。已知：
活化能为
活化能为
，；十氢萘的常压沸点为192℃。
①有利于提高上述反应平衡转化率的条件是___________。
②研究表明，将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中，当温度升高到一定程度时，压强明显变大，但该条件下也可显著释氢，原因是___________。
③在图3中绘制的“”的“能量~反应过程”示意图______。

19．（2022·福建福州·高三期中）按要求回答下列问题：
(1)MgO的Born-Haber循环如图所示。O=O键键能为_______kJ·mol-1，Mg原子的第一电离能为_______ kJ·mol-1。

(2)已知共价键的键能：Cl-Cl：243 kJ·mol-1，Si-Si：176 kJ·mol-1，Si-Cl：360 kJ·mol-1，则反应Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g) △H=_______kJ·mol-1
(3)元素的化合价与元素的电负性、原子所处的具体的化学环境紧密相关。如：有机化合物CH3I发生水解时的反应为：CHЗI+H2O→CHЗOH+HI，已知有机化合物CFЗI中I为+1价，请写出CF3I发生水解反应的化学方程式：_______。
20．（2022·甘肃兰州·一模）我国力争2060年前实现碳中和。CH4与CO2催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：
反应I：主反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1 Kp1
反应II：副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 Kp2
反应III：积碳反应2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3 Kp3
反应IV：积碳反应CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH4 Kp4
(1)已知H2(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1，H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ·mol-1，则反应II的ΔH2=____kJ·mol-1。
(2)设Kp为分压平衡常数(用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数)，反应III、IV的lgKp随(T表示温度)的变化如图所示。据图判断，反应I的ΔH1_____0(选填“大于”、“小于”或“等于”)，说明判断的理由____。

(3)下列关于该重整反应体系的说法正确的是____。
A．在投料时适当增大的值，有利于减少积碳
B．在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移
C．随着投料比的增大，达到平衡时CH4的转化率增大
D．降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小
(4)在一定条件下的密闭容器中，按照=1加入反应物，发生反应I(反应II、III、IV可忽略)。在不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x(CH4)，在T=800℃下的x(CH4)随压强P的变化曲线、在P=100kPa下的x(CH4)随温度T的变化曲线如图所示。

①图中对应T=800℃下，x(CH4)随压强P的变化曲线是____，判断的理由是____。
②若x(CH4)=0.1.则CO2的平衡转化率为____。
参考答案：
1．C
【解析】
A．盐酸、醋酸中酸的物质的量均为0.004mol，全部反应消耗Mg0.002mol，质量为0.048g，反应后压强相同，镁可能过量，故加入的镁条质量可能为，A正确；
B．内，最终压强相同，说明生成氢气相同，两锥形瓶中反应平均速率相等，B正确；
C．恒温条件下进行反应，金属和酸反应为放热反应，反应释放能量，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量降低，环境总能量升高，C错误；
D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，反应接触面积增大，反应速率变大，曲线②有可能变化为曲线①，D正确；
故选C。
2．B
【解析】
A．2Na(g)→2Na+(g)需要吸收热量，∆H3＞0，2Cl(g)→2Cl-(g)能放出热量，∆H5＜0，A不正确；
B．在相同条件下，K的金属活动性比Na强，失电子吸收的能量比Na少，2K(g)→2K+(g)的＜∆H3，B正确；
C．∆H1=∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7，因为∆H2＞0，∆H3＞0，所以∆H1＞∆H4+∆H5+∆H6+∆H7，C不正确；
D．NaCl(g)转化为NaCl(s)，该过程破坏了分子间作用力，形成了离子键，D不正确；
故选B。
3．B
【解析】
A．1mol H2O(g)含有2molH-O，生成1mol H-O放出462.8kJ能量，故生成1mol H2O(g)放出462.8kJ×2=925.6kJ能量，同理断裂1mol H2O(g)中的化学键需要吸收925.6kJ能量，但选项中未说明H2O的状态，吸收的能量无法准确判断，故A项错误；
B．1mol O2参与反应，放出的能量为4mol×462.8kJ/mol-436kJ/mol×2mol-498kJ/mol×1mol=481.2kJ，故B项正确；
C．水分解吸热，故C项错误；
D．热化学方程式生成物H2O的状态为液体，题干中的H2O为气体状态，因此无法计算焓变，故D项错误；
答案选B。
4．D
【解析】
液体酒精完全燃烧的方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，记①H2O(g)=H2O(l) ΔH=Q1kJ·mol-1；②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=Q2kJ·mol-1；③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=Q3kJ·mol-1，则根据盖斯定律，由3×①-②+③可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的ΔH=3×ΔH1-ΔH2+ΔH3 =(3Q1-Q2+Q3)kJ/mol，因此46g液体酒精（1mol）完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为3Q1-Q2+Q3，故选D；
答案选D。
5．B
【解析】
A．根据图知，过程I在太阳能的作用下Fe3O4分解生成FeO和O2，则反应方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，A正确；
B．过程II中FeO与水反应生成H2和Fe3O4，反应方程式为3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，B错误；
C．第一个反应中部分Fe元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-2价变为0价，第二个方程式中部分Fe元素化合价由+2价变为+3价、H元素化合价由+1价变为0价，这两个反应中都有元素化合价升降，所以这两个转化过程都发生了氧化还原反应，C正确；
D．过程I方程式为：2Fe3O46FeO+O2↑；过程II方程式为：3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将I+II×2，整理可得：2H2O=2H2↑+O2↑，在整个过程实现了太阳能向化学能的转化，所以Fe3O4为整个过程的催化剂，D正确；
故答案为：B。
6．D
【解析】
A．盐酸与锌反应放热，上图不能表示盐酸与锌反应的能量变化，故A错误；
B．石墨比金刚石稳定，说明石墨的能量小于金刚石，C(金刚石)=C(石墨)是放热反应，不符合如图所示能量变化，故B错误；
C．反应吸放热与反应条件无关，符合上图所示能量变化的反应不一定需要加热才能发生，故C错误；
D．化学反应的实质是旧键断新键生，旧键断开吸热、新键生成放热，在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同，化学反应一定伴随能量变化，故D正确；
选D。
7．B
【解析】
A．由题图Ⅰ中数据可知，反应NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝134 kJ·mol－1-368 kJ·mol－1＝-234 kJ·mol－1，该反应是可逆反应，1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)不能完全反应，故反应放出的热量小于234 kJ，A错误；
B．若x表示温度，升高温度，平衡逆向移动，CO2的物质的量浓度逐渐减小，与图像所示信息一致，B正确；
C．若x表示CO的起始浓度，增大c(CO)，平衡正向移动，NO2的转化率增大，与图像所示信息相反，C错误；
D．若x表示反应时间，由于混合气体总质量不变，且密闭容器容积固定，则混合气体的密度始终不变，与图像所示信息不一致，D错误；
故答案为：B。
8．D
【解析】
A．根据图示，总反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，ΔH=－61.4 kJ·mol－1，A项错误；
B．反应①的ΔH=－109.9 kJ·mol－1，反应④的ΔH=－66.4 kJ·mol－1－25.5 kJ ·mol－1=－91.9 kJ·mol－1，反应①的ΔH小于反应④的ΔH，B项错误；
C．根据图示，反应历程中反应①中反应物和生成物能量相差最大，能量变化最大，C项错误；
D．决定反应速率的步骤为活化能最大的反应，即反应②，化学方程式为HB＋CH3OH*=CH3B＋H2O*，D项正确；
故选D。
9．B
【解析】
A．根据图甲，①
②
根据盖斯定律①+②得N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g) ΔH=ΔH1＋ΔH2，故A正确；
B．总反应为N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g)，不需向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O，故B错误；
C．该反应正反应的活化能为134 kJ·mol-1，逆反应的活化能为360kJ·mol-1，故C正确；
D．根据图乙，总反应的ΔH=(134-360) kJ·mol-1=-226 kJ·mol-1，故D正确；
选B。
10．D
【解析】
A．由①-②可知， CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)    △H=206kJ·mol-1-247kJ·mol-1= -41kJ·mol-1，A错误；
B．反应条件不变，若反应足够长时间，无法确定2个反应的速率，无法确定谁先达到化学平衡状态，B错误；
C．其他条件不变时，升高温度，增大活化分子百分数，化学反应速率增大，①的化学反应速率增大，②的化学反应速率增大，C错误；
D．其他条件不变时，增大原料中H2O的浓度，①平衡正向移动，氢气增大的幅度大于CO，可以提高产物中n(H2)/n(CO)的值，D正确；
故选D。
11．C
【解析】
A．1mol 与1mol 反应生成2molNO，断键吸收的能量为(946+498)=1444 kJ，成键放出的能量为2×632 kJ=1264 kJ，吸收的能量为180kJ，故A错误；
B．NO、都属于大气污染物，故B错误；
C．氮气和氧气反应吸热，1mol 和1mol 具有的总能量小于2mol 具有的总能量，故C正确；
D．NO不能与碱反应，NO不是酸性氧化物，故D错误；
选C。
12．B
【解析】
A．反应①放热，这说明3mol氧气和1molC2H4(g)的能量总和比2molCO2(g)和2molH2O(g)的能量总和高，A错误；
B．在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热，反应①中生成物水不是液态，而气态水转变为液态水放热，所以C2H4的标准燃烧热大于1323kJ·mol-1，B正确；
C．浓硫酸溶于水放热，所以98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ，C错误；
D．醋酸溶于水存在电离平衡，电离吸热，所以CH3COOH(aq)+NaOH(aq)＝CH3COONa(aq)+H2O(l)       ΔH＞ΔH2，D错误；
答案选B。
13．A
【解析】
根据题意可知，A+B→X是放热反应，A+B的总能量高于X的总能量，X→C为吸热反应，X的总能量低于C的总能量，且总反应为吸热反应，则A+B的总能量低于C的总能量。
A．由图可知，第一步反应为放热反应，第二步为吸热反应，总反应为吸热反应，故A符合题意；
B．图示的第一步反应为吸热反应，第二步为放热反应，故B不符合题意；
C．图示的第一步反应为放热反应，第二步为放热反应，故C不符合题意；
D．图示的第一步反应为吸热反应，第二步为吸热反应，故D不符合题意；
答案选A。
14．B
【解析】
A．根据图示可知：Ⅰ中N2变为N，断裂N≡N；H2变为H，断裂H-H键，因此发生该变化时破坏了非极性共价键，A正确；
B．根据图示可知：Ⅳ表示NH2与H生成NH3的过程，B错误；
C．根据图示可知：过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的反应物的能量比生成物的能量高，发生反应时放出热量，因此这三个过程均为放热过程，C正确；
D．由于反应物总能量比生成物的高，因此反应N2(g)+H2(g)NH3(g)发生放出热量，该反应为放热反应，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)也必然是放热反应，D正确；
故合理选项是B。
15．D
【解析】
A．Si为固体，不出现在表达式中，该反应的平衡常数，A错误；
B．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，硅晶体中每个Si原子形成4个Si-Si键，每个 Si-Si键为2个Si原子共用，故每个Si原子相当于单独含有2个Si-Si键，即1mol晶体硅中含有2molSi-Si键，则该反应△H=4E(Si-Cl)+2E(H-H) -4E(H-Cl)-2E(Si-Si)，B错误；
C．高温下Vm未知，不能计算出氢气体积，C错误；
D．是含极性共价键(Si-Cl)的非极性分子，D正确；
答案选D。
16．D
【解析】
A．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知：在相同条件下，1，3－丁二烯比1，2－丁二烯的能量更低，故1，3－丁二烯比1，2－丁二烯更稳定，A正确；
B．使用催化剂能够降低反应的活化能，使反应在较低条件下发生，因而反应速率加快。根据图示可知曲线a对应的活化能高于使用催化剂时曲线b的活化能，B正确；
C．由于1，2－丁二烯比1，3－丁二烯的能量高，故1，2－丁二烯转化成1，3－丁二烯时会放出热量，该反应是放热反应，C正确；
D．加入催化剂，只能改变反应途径，降低反应的活化能，但不能改变反应物、生成物的能量，因此反应的反应热(△H)不变，D错误；
故合理选项是D。
17．(1)     化学     石墨
(2)＜
(3)     Ⅲ     左端液面降低，右端液面升高     放热
【解析】
(1)
①石墨和金刚石是不同的物质，故上述变化属于化学变化；
②石墨变成金刚石吸收热量，故金刚石能量高，能量越低越稳定，故石墨稳定；
(2)
由故可知该反应为放热反应，根据反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，反应热为负值，则反应物的总键能＜生成物的总键能；
(3)
①装置I可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应；故答案为：Ⅲ；
②氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液面降低，右端液面升高。
18．(1)     (或)     正四面体
(2)          3
(3)     高温低压     温度升高到一定程度时，十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动    
【解析】
(1)
Ti是22号元素，根据构造原理可知基态Ti原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，Ti原子失去最外层2个电子形成Ti2+，则Ti2+基态的电子排布式可表示为(或)；中B原子价层电子对数为4+=4，且不含有孤电子对，所以的空间构型是正四面体型；
(2)
①根据晶胞结构图，La的个数为8×=1，Ni的个数为8×+1=5，故镧镍合金晶体的化学式为；
②氢气分子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则H2的个数为8×+2×=3，故含1molLa的合金可吸附3mol。
(3)
①将两个反应式相加得：△H=△H1+△H2>0，该反应的正反应是吸热反应，升高温度能提升反应平衡转化率；正反应是气体体积增大的反应，△S>0，则低压有利于提高反应平衡转化率，故高温低压有利于平衡正向移动，提高上述反应平衡转化率；
②该反应的正反应为吸热反应，升高温度化学平衡正向移动，且升高温度可以使正反应速率加快，同时温度升高会导致十氢萘气化，使反应物浓度增大，也会使平衡正向移动，虽高压会使平衡逆向移动，但使平衡正向移动的作用大于压强增大使平衡逆向移动的作用，所以高温总的来说使平衡正向移动，因此在该条件下也可显著释氢；
③△H1>△H2>0，故生成物的能量上升，且第一步反应焓变比第二步高，生成物能量逐步上升，第一步反应能量差值大于第二步，据此画出“”的“能量～反应过程”示意图为：。
19．(1)     498     738
(2)-602
(3)CFЗI+H2O→CFЗH+HIO
【解析】
(1)
键能指常温常压下将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量或气态A和B原子合成理想气体分子AB所放出的能量。根据图示可知O2(g)变为1 mol O(g)需吸收能量是249 kJ，则O=O键键能为249 kJ×2=498 kJ/mol；
Mg原子的第一电离能是1 mol气态Mg原子失去1 mol电子变为1 mol 气态Mg+时所需吸收的能量，根据图示可知Mg原子的第一电离能为738 kJ/mol；
(2)
反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与生成生成物化学键释放的总能量的差。反应Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)     △H=2×176 kJ/mol+2×243 kJ/mol-4×360 kJ/mol=-602 kJ/mol；
(3)
元素的化合价与元素的电负性、原子所处的具体的化学环境紧密相关。有机化合物CH3I发生水解时的反应为：CHЗI+H2O→CHЗOH+HI，已知有机化合物CFЗI中I为+1价，则CF3I发生水解反应产生CF3H+HIO，该反应的化学方程式为：CFЗI+H2O→CFЗH+HIO。
20．(1)+41.2
(2)     大于     温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，Kp1=，则Kp1增大，故反应I正反应吸热(或温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，说明反应△H30，则△H1=△H4-△H3>0)
(3)AC
(4)     b     反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x(CH4)增大    
【解析】
(1)
由题意可得如下热化学方程式①H2(g)+ O2(g)= H2O(l) ΔH=—285.8kJ/mol，②CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=—283.0kJ/mol，③H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ/mol，由盖斯定律可知，①—②+③得到反应II，则反应热ΔH2=(—285.8kJ/mol)—(—283.0kJ/mol)+( +44kJ/mol)= +41.2kJ/mol，故答案为：+41.2；
(2)
由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则ΔH1=ΔH4—ΔH,3，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，该反应为放热反应，反应△H30，则△H1=△H4-△H3>0(或由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则反应I分压平衡常数为Kp1=，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，反应IV分压平衡常数增大，Kp1增大，则该反应为吸热反应)，故答案为：温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，Kp1=，则Kp1增大，故反应I正反应吸热(或温度T升高，Kp3减小，Kp4增大，说明反应△H30，则△H1=△H4-△H3>0)；
(3)
A．在投料时适当增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，一氧化碳和氢气的浓度增大，反应III、IV的平衡向逆反应方向移动，碳的物质的量减小，所以在投料时适当增大的值，有利于减少积碳，故正确；
B．在一定条件下建立平衡后，移去浓度为定值的碳固体，化学反应速率不变，反应III和反应IV的平衡均不移动，故错误；
C．投料比增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故正确；
D．降低反应温度，反应I、II、III、IV的正、逆反应速率均减小，故错误；
故选AC；
(4)
①反应I为气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量分数增大，则800℃下，甲烷的物质的量分数随压强的变化曲线是b，故答案为：b；反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x(CH4)增大；
②设起始甲烷和二氧化碳的物质的都为1mol，二氧化碳的转化率为a，由题意可建立如下三段式：

由甲烷的物质的量分数为0.1可得：=0.1，解得a=，故答案为：。