2023年高考真题变式分类汇编：吸热反应和放热反应2
一、选择题
1．（2022·广东）恒容密闭容器中， 在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的
B．a为 随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入 的平衡转化率增大
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A．根据图示信息，随着温度的升高，n(H2)逐渐减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，A不符合题意；
B．由A项分析可知，该反应正向为吸热反应，则随着温度的升高，n(H2O)增加，根据图示信息，最上面的曲线表示n(H2O)随温度的变化曲线，B不符合题意；
C．由于该容器恒容密闭，向容器中充入惰性气体，不影响各物质的浓度，则平衡不移动，C符合题意；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，平衡不移动，则氢气的转化率不变，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据勒夏特列原理进行分析。
B.该反应是吸热反应，温度升高，反应正向进行，n(H2O)增加。
C.恒容条件下，加入惰性气体不影响各组分的浓度。
D.可逆反应中，纯液体或固体的浓度不变。
2．（2022高三上·金山模拟）下列有热量放出的过程是（ ）
A．浓硫酸稀释 B．冰融化
C．石灰石高温分解 D．断开H2中的H－H键
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．浓硫酸稀释放出热量，A符合题意；
B．冰融化是物质由固态转为液态，该过程吸热，B不符合题意；
C．石灰石高温分解属于吸热反应，C不符合题意；
D．断键吸热，成键放热，所以断开H2中的H－H键需要吸热，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】①常见的吸热反应：大多数分解反应、Ba(OH)2与NH4Cl的反应、盐的水解、弱电解质的电离、C与CO2的反应等；
②常见的放热反应：所有燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸的反应、大多数化合反应等。
3．（2022高三上·金山模拟）如图所示为某储氢合金的吸氢过程，已知储氢合金在吸氢时放热。下列说法正确的是（ ）
A．H2以分子形式存在于储氢合金中
B．储氢合金在吸氢时体系能量升高
C．β相金属氢化物的释氢过程不破坏化学键
D．利用储氢合金可制备超高纯H2
【答案】D
【知识点】化学键；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．由图可知，氢气和金属反应生成氢化物，所以氢气不是以分子形式存在于储氢合金中，A不符合题意；
B．根据题干信息，储氢合金在吸氢时放热，则体系能量降低，B不符合题意；
C．β相金属氢化物释氢时破坏金属和氢原子之间的化学键， C不符合题意；
D．储氢合金具有选择性吸附作用，所以可利用储氢合金制备纯氢，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 氢气和金属反应生成氢化物。
B. 储氢合金在吸氢时放热。
C. β相金属氢化物释氢时破坏金属和氢原子之间的化学键。
D. 储氢合金具有选择性吸附作用。
4．（2022·诸暨模拟）在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法错误的是（ ）
A．
B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多
C．
D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) 反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ，则反应I-反应II得，根据盖斯定律可知，A不符合题意；
B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，后者放热多，B符合题意；
C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，，C不符合题意；
D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据目标方程式寻找反应物和生成物，抵消中间产物；
B、石墨的能量比金刚石更低，放热时金刚石放出热量更多；
C、结合盖斯定律进行判断，可知；
D、盖斯定律的特点是，反应热只跟始态和终态有关，跟反应途径无关。
5．（2022·温州模拟）已知：25℃、101kPa下：
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-412kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1
III.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
IV.Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(g)+O2(g) △H=-226kJ·mol-1
下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下，1mol[2Na(s)+O2(g)]的能量小于1mol[Na2O2(s)]的能量
B．低温不利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠
C．反应I的活化能小于反应II的活化能
D．Na2O不可能分解为Na2O2和Na
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1是放热反应，反应物的总能量高于生成物总能量，则1mol[2Na(s)+O2(g)]的能量大于1mol[Na2O2(s)]的能量，A不符合题意；
B．由盖斯定律反应III+IV可得Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(g)△H=(-566)-226=-509kJ·mol-1，则△H<0，由自发进行的判据△G=△H-T△S<0可知低温有利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠，B不符合题意；
C．常温下钠和氧气反应生成Na2O，而生成Na2O2需要加热，说明反应I的活化能小于反应II的活化能，C符合题意；
D．由盖斯定律，反应II-2×I可得2Na2O(s) = Na2O2(s)+ 2Na(s)△H=-511-2×(-412)= +313 kJ·mol-1，而气体分子数增多，熵增，结合自发进行的判据△G=△H-T△S<0可知高温下能发生，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；
B、结合△H-T△S<0可知低温有利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠；
C、活化能越低，反应越容易进行；
D、氧化钠一定条件下可以分解为过氧化钠和钠。
6．（2022·琼海模拟）羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在一定条件下，将CO与H2S以体积比1：2置于某刚性密闭容器中发生下列反应：CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)。下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，H2S的浓度增大，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大，逆反应速率不变
C．COS与H2的体积比保持不变时，说明反应达到平衡状态
D．向反应器中再通入CO，能使H2S的转化率增大
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．升高温度，H2S的浓度增大，说明平衡逆向移动。升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以表明该反应的正反应是放热反应，故A不符合题意；
B．通入CO后，反应物浓度增大，正反应速率逐渐增大，平衡正向移动，生成物浓度随之增大，逆反应速率也随之增大，故B不符合题意；
C．COS与H2都是生成物，该反应起始时加入的是反应物，则生成物COS和H2的体积比始终为1：1，所以COS和H2体积比保持不变时，不能说明反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D．向反应器中再通入CO，平衡正向移动，转化的H2S增多，则H2S的转化率增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.升温H2S的浓度增大，反应逆向移动；
B.通入CO正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大；
C.COS与H2都是生成物。
7．（2022·太原模拟）“神舟十三号”乘组航天员在空间站进行了三次“天宫授课”。以下实验均在太空中进行，下列说法正确的是( )
A．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应时，有电子的转移
B．“太空冰雪实验”中，过饱和乙酸钠溶液结晶，该过程放出热量
C．“太空五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成黄色
D．“水油分离实验”中，不需其他操作，静置即可实现水和油的分离
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A．柠檬酸与小苏打反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，为强酸制弱酸的复分解反应，没有电子的转移，故A不符合题意；
B．过饱和乙酸钠溶液一旦遇到晶核，会迅速结晶，并放出热量，故B符合题意；
C．乙酸溶液呈酸性，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成黄色(或橙色，与pH有关)，故C不符合题意；
D．失重环境下水油无法自然分离，可以使用旋转的方式，借助离心作用，来使它们分离，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、复分解反应没有电子的转移；
B、过饱和乙酸钠溶液结晶会放出热量；
C、还有可能变为橙色，具体颜色与pH有关；
D、 静置无法实现水和油的分离
8．（2022·潮州模拟）臭氧层中O3分解过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．催化反应①②均为放热反应
B．决定O3分解反应速率的是催化反应②
C．E1是催化反应①对应的正反应的活化能，(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D．温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，且平衡常数增大
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．从图上可知，反应①中生成物能量高于反应物，反应①是吸热反应，A项不符合题意；
B．决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知催化反应①的正反应活化能更大，反应更慢，所以催化反应①决定臭氧的分解速率，B项不符合题意；
C．据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量，即催化反应①对应的正反应的活化能，E2+E3为催化反应②生成物成键时释放的能量，即催化反应②对应的逆反应的活化能，C项符合题意；
D．据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量，所以总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，平衡常数减小，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.生成物的总能量低于反应物总能量的反应是放热反应，生成物的总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应；
B.慢反应决定总的反应速率，活化能越大反应速率越慢；
D.该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。
9．（2022·沈阳模拟）在298K、101kPa下，合成氨反应的能量变化图如图所示(图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)。下列说法中正确的是（ ）
A．图中决速步骤的反应方程式为
B．该历程中最大能垒(活化能)E=295kJ/mol
C．合成氨工业中采用循环操作，主要目的是增大化学反应速率
D．该反应为放热反应，所以反应中温度越低越好
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A．反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应的决速步骤取决于最慢的反应，所以合成氨反应的决速步骤取决于活化能最大的反应，由图可知，决速步骤的反应方程式为，故A符合题意；
B．由图可知，该历程中最大能垒的反应为，活化能为E=62kJ/mol，故B不符合题意；
C．合成氨工业中采用循环操作，主要目的是增大反应物的转化率，故C不符合题意；
D．该反应为放热反应，反应中要选择催化剂的活性温度为反应温度，增大反应速率，提高单位时间内氨气的产率，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、决速步骤是根据反应速率最慢的决定的，即活化能最大；
B、根据图示，活化能最大的看吸热的过程，为这段反应；
C、循环操作可以增大反应物的转化率；
D、温度可以影响反应的速率和催化剂的活性。
10．（2022·浦东模拟）N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图，下列说法正确的是（ ）
A．N2与H2的键能数值总和为1080
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋46 kJ
C．1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低
D．若使用催化剂会改变反应的热效应
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式；催化剂；有关反应热的计算
【解析】【解答】A．由图中可知，molN≡N与molH-H的键能总和为1080kJ，则N2与H2的键能数值总和不等于1080，A不符合题意；
B．从图中可以看出，molN2+molH2→ 1molNH3，放热(314+377+435-1080)kJ=46kJ，则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋92kJ，B不符合题意；
C．H2(g)断裂共价键生成2H(g)，需要吸收热量，所以1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低，C符合题意；
D．若使用催化剂，可以改变反应的活化能，但不能改变反应的热效应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 键能为1mol气态分子完全离解成气态原子所吸收的能量。
B. ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，注意反应的物质的量与ΔH的关系。
C.根据断键吸热、成键放热进行分析。
D. 催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的热效应。
11．（2022·崇明模拟）有关反应热效应的说法正确的是（ ）
A．常温下自发进行的反应也可以是吸热反应
B．氧化还原反应都属于放热反应
C．有催化剂参与的反应是放热反应
D．有化学键断裂的反应是吸热反应
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A． 若反应的，反应可自发进行，若反应的，则常温下自发进行的反应也可以是吸热反应，故A符合题意；
B． 是氧化还原反应，但属于吸热反应，故B不符合题意；
C． 化学反应的吸放热与是否有催化剂参与无关，故C不符合题意；
D． 所有的化学反应均有化学键的断裂和生成，反应物断键吸收的热量比生成物成键放出的热量多，该反应为吸热反应，反之为放热反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A． 依据判断；
B．氧化还原反应可能是放热反应，也可能是吸热反应；
C． 化学反应的吸放热与是否有催化剂参与无关；
D．吸热反应中反应物断键吸收的热量比生成物成键放出的热量多。
12．（2022·黄埔模拟）下列过程吸收热量的是（ ）
A．大理石受热分解 B．食物腐败
C．铝热反应 D．浓硫酸稀释
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．大理石受热分解为吸热反应，该过程吸收热量，A项符合题意；
B．食物腐败过程中放出热量，B项不符合题意；
C．铝热反应是放热反应，该过程中放出热量，C项不符合题意；
D．浓硫酸溶于水放出热量，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】常见放热反应：燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应；
常见吸热反应：一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应，大部分分解反应，八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
13．（2022·青浦模拟）下列变化一定为放热反应的是（ ）
A．碳酸钙分解 B．水蒸气液化
C．双氧水分解 D．氯化铵溶于水
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳的反应是吸热反应，故A不符合题意；
B．水蒸气液化是放热过程，不是放热反应，故B不符合题意；
C．双氧水分解是放热反应，故C符合题意；
D．氯化铵溶于水属于物理变化过程，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】1.常见的放热反应类型有：①所有的燃烧反应；②活泼金属与水或酸的反应；③酸碱中和反应；④大多数的化合反应；⑤铝热反应。
2.常见的吸热反应类型：①多数分解反应；②碳参与的一些反应，如C、CO、H2为还原剂的反应；③NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。
14．（2022·虹口模拟）臭氧层中某转化过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．经过催化过程，反应热效应不变
B．是该反应的催化剂
C．催化过程中反应①②均为放热反应
D．该转化过程总反应为
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．反应热效应是过程量与过程有关，使用催化剂改变了化学反应的过程，故反应热也发生改变，故A项不符合题意；
B．是该反应的催化剂，只是反应过程的中间产物，故B项不符合题意；
C．由图可知，催化过程中反应①是吸热反应，②是放热反应，故C项不符合题意；
D．该反应是臭氧转化为氧气，总反应为，故D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、催化剂不影响焓变，但是会降低反应所需活化能；
B、反应①的反应物，反应②的生成物，是催化剂；反应①的生成物，反应②的反应物，是中间产物；
C、反应物的内能大于生成物的内能，反应放热，反应物的内能小于生成物的内能，反应吸热；
D、最终反应即为臭氧转化为氧气。
15．（2022·大连模拟）向恒容的密闭容器中充入a mol CO和b mol ，发生反应： ， 的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．150℃时，若该反应的平衡常数 ，则
B．该反应为吸热反应
C．若一段时间后， 保持不变，则该反应达到平衡状态
D．平衡后，向容器中再通入a mol CO， 逐渐增大
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．由题干信息可知，150℃时，H2S的平衡转化率为40%，根据三段式分析可知： ，若该反应的平衡常数 ，即 = ，解得 ，A符合题意；
B．由题干图示信息可知，随着温度的升高，H2S的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，B不符合题意；
C．反应从开始到达到平衡的过程中， 始终不变为1，则若一段时间后， 保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．平衡后，向容器中再通入a mol CO，反应物浓度突然增大，故 突然增大， 逐渐增大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.列出反应的三段式进行计算；
B.温度升高硫化氢的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动；
C.COS和H2均为生成物，且计量数相等，始终不变；
D.通入CO的瞬间，正反应速率立即增大，之后正反应速率逐渐减小，直至达到新的平衡状态。
16．（2022·沈阳模拟）苯与的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法错误的是 （ ）
A．苯与的加成反应为吸热反应
B．除去产物溴苯中混有的一定量的溴，可以加氢氧化钠溶液，再通过分液的方法除去
C．苯与的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成
D．从反应速率的角度分析，产物中取代产物占比更大
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．苯与Br2的加成反应中反应物总能量小于生成物总能量，则该反应为吸热反应，故A不符合题意；
B．单质溴与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的盐，与溴苯分层，然后可以分液分离，所以产物溴苯中会含有一定量的溴，可加入氢氧化钠溶液，再通过分液的方法除去溴苯中的溴，故B不符合题意；
C．苯与Br2的催化反应决速步为第二步，该过程存在C-Br键的形成，未有新极性键的断裂，故C符合题意；
D．由图可知，生成取代产物反应的活化能低于生成加成产物反应的活化能，根据活化能越小，反应速率越快，则产物中取代产物占比更大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.苯与Br2的加成反应中反应物总能量小于生成物总能量；
B.溴与氢氧化钠反应，溴苯不与NaOH反应；
D.活化能越小，反应速率越快。
17．（2022·深圳模拟）人类文明的进化得益于化学的发展。下列有关历史事件描述中涉及的化学知识错误的是（ ）
选项 历史事件描述 化学知识
A 石器时代：古人钻木取火 燃烧属于放热反应
B 青铜时代：用孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼制金属铜 Cu为还原产物
C 蒸汽时代：通过煤的干馏制取焦炭 煤的干馏属于物理变化
D 原子能时代：H、H可用于制造氢弹 H、H互为同位素
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应；煤的干馏和综合利用；同位素及其应用
【解析】【解答】A．燃烧是一种发光发热的剧烈的氧化还原反应，则属于放热反应，A不符合题意；
B．用孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼制金属铜，Cu的化合价由+2价降低到0价，即为被还原，故Cu是还原产物，B不符合题意；
C．将煤在隔绝空气的条件下加强热发生复杂的物理、化学变化，则煤的干馏不全属于物理变化，也有化学变化，C符合题意；
D．H、H是质子数相同而中子数不同的H元素的不同原子，则互为同位素，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.燃烧反应，中和反应都是放热反应
B.化合价降低，发生还原反应，生成还原产物
C.煤的干馏，煤的气化，煤的液化都是化学变化
D.牢记同位素的定义并正确使用
18．（2022·江苏模拟）下列有关物质和反应的叙述中，正确的是（ ）
A．反应的
B．为了增强溶液的氧化性，可选用浓盐酸进行酸化
C．电解饱和NaCl溶液制取氯气时，可用铁作阳极、石墨作阴极
D．浓盐酸与足量共热反应，可生成
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．自发需，该反应为熵减的自发反应，则，A符合题意；
B．酸性条件下，高锰酸钾会和氯离子反应生成氯气，B不符合题意；
C．铁为活泼金属，用铁作阳极，阳极铁会放电导致阳极溶解，C不符合题意；
D．浓盐酸中HCl的物质的量为0.6mol，随着反应进行，盐酸浓度减小，反应停止，得到Cl2的物质的量小于0.15mol，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.该反应常温下能自发进行，根据进行判断；
B.高锰酸钾能与浓盐酸反应生成氯气；
C.铁作阳极，阳极上为铁失去电子，不能生成氯气；
D.稀盐酸与二氧化锰不反应，生成的氯气小于0.15mol。
二、多选题
19．（2022·枣庄模拟）工业上利用与为原料制备，发生反应、，在密闭容器中，原料为1∶1时，部分物质变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．生成的反应为吸热反应
B．一定温度下，气体总压不变反应达平衡状态
C．应在低温下进行反应以提高产出效率
D．当温度为450℃时，转化率为67.5％
【答案】B,D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，根据勒夏特列原理可知正反应为放热反应，A项不符合题意；
B．该反应反应前后气体分子个数不变的反应，在密闭容器中该反应压强不变，该反应前后气体分子数改变，但密闭容器中总压可变，故可作为判断反应达到平衡状态的依据， B项符合题意；
C．温度越高时反应速率越快，且由图可知较高温度下S2体积分数较大，增大反应物浓度平衡正向移动，因此应在较高温下进行平衡正向移动可提高转化率，C项不符合题意；
D．当温度为450℃时，甲烷的转化率为98%，S2的体积分数为20%，原料投入为1∶1，设加入与均为1mol，则转化的甲烷为1×98%=0.98，设转化为x mol，列三段式、，由S2的体积分数为20%，则，，解得x=0.675 mol，则转化率为67.5％，D项符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.由图可知，随温度的升高，甲烷的转化率降低；
B.依据化学反应前后气体体积的变化情况和化学平衡状态的判断依据分析；
C.依据化学平衡移动原理分析；
D.依据化学平衡的计算分析解答。
20．（2022·保定模拟）氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢工艺，反应原理为
第Ⅰ、Ⅱ步反应的关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．
B．1000℃时，反应平衡常数
C．1000℃时，第Ⅰ步反应平衡时的平衡分压，则第Ⅰ步反应平衡时混合气体中的体积分数为58.8%
D．改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率
【答案】A,C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A．由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸热反应；第二步反应的平衡常数随温度的升高而降低，属于放热反应，即a>0，b<0，按盖斯定律，第Ⅰ步反应+Ⅱ步反应得
，随着温度的升高，Ⅰ升高的幅度大于Ⅱ降低的幅度，则温度升高总反应平衡常数增大，总反应为吸热反应，A项符合题意；
B．由图知，1000℃时，第Ⅰ步反应、Ⅱ步反应的 分别为3、1，则 、 ，按定义： ，B项不符合题意；
C.1000℃时，第二步反应的平衡常数为10；1000℃时，第一步的平衡常数为1000，先发生反应Ⅰ，然后在反应Ⅰ生成的固体产物作用下发生反应Ⅱ，则体系中CO和 的体积比为1：2，即 ，平衡常数表达式为 ，即 ，解得 ， ，氢气的体积分数为 ，C项符合题意；
D．甲烷蒸气重整的过程中，
作为催化剂，NiO（s）和FeO（s）可视作中间产物，改变了反应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，但是不改变平衡转化率，D项不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A.由第二个图可推出a＞0，b＜0，且|a|＞|b|，根据盖斯定律可推出△H=(a+b)kJ·mol-1。
B.由第二个图可推出1000℃时的Kp1和Kp2，根据平衡常数公式可推出Kp=Kp1·Kp2。
C.由图可知1000℃时第一个反应的平衡常数
=103，而结合第一个反应方程式可知
，可解出p(H2)，进一步求解。
D.NiFe2O4是催化剂，能提升反应速率，但不影响化学平衡的移动。
21．（2020·德州模拟）水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是( )
A．水煤气变换反应的△H>0
B．步骤③的化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
C．步骤⑤只有非极性键H-H键形成
D．该历程中最大能垒(活化能)E正=2.02eV
【答案】B,D
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热和焓变
【解析】【解答】A.由图像可知，水煤气变化反应反应物为CO(g)和2H2O(g)，其相对能量为0eV，生成物CO2(g)、H2(g)和H2O(g)的相对能量为－0.72eV，前者的相对能量比后者高，该反应为放热反应，ΔH<0，A不符合题意；
B.由步骤③的初始状态和末状态可知，步骤③的化学方程式为：CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·，B符合题意；
C.步骤⑤的化学方程式为：COOH·＋2H·＋OH·=CO2(g)＋H2(g)＋H2O·,可得知生成物中氢气含有非极性共价键H－H，二氧化碳含有极性共价键C=O，C不符合题意；
D.该历程中最大能垒步骤应为步骤④，因此E正=1.86－(－0.16)=2.02eV，D符合题意；
故答案为：BD
【分析】A.根据反应过程中相对能量的大小分析；
B.根据步骤③的初始状态和末状态，书写反应的化学方程式；
C.根据步骤⑤发生的反应，结合物质结构分析；
D.根据过程中反应的能量变化分析；
22．（2017·大庆模拟）（多选）如图所示，在101kPa时，△H1=﹣393.5kJ mol﹣1，△H2=﹣395.4kJ mol﹣1，下列说法正确的是（ ）
A．石墨的燃烧热为393.5kJ/mol
B．石墨转变成金刚石需要吸收能量，是物理变化
C．石墨比金刚石稳定
D．1mol金刚石与1molO2的总能量低于1molCO2的总能量
【答案】A,C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：由图得：①C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1
②C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣395.4kJ mol﹣1，
利用盖斯定律将①﹣②可得：C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ mol﹣1，则
A、C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1，石墨的燃烧热为393.5kJ/mol，故A正确；
B、石墨转化为金刚石吸热，是化学变化，故B错误；
C、金刚石能量大于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故C正确；
D、由图可知金刚石燃烧的热化学方程式为：C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣395.4kJ mol﹣1，故D错误；
故选：AC．
【分析】先根据图写出对应的热化学方程式，然后根据盖斯定律写出石墨转变成金刚石的热化学方程式，根据物质的能量越低越稳定来解答．
23．（2016高一下·江西期末）已知25℃、101kPa条件下：4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s），△H=﹣2834.9kJ/mol；4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s），△H=﹣3119.1kJ/mol．由此得出的正确结论是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热
B．O3比O2稳定，由O2变O3为放热
C．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热
D．O2比O3稳定，由O2变O3为吸热
【答案】C,D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：已知 25℃、101kPa条件下：
①4Al（s）+302（g）=2Al2O3，△H=﹣2834.9kJ mol﹣1
②4Al（s）+203（g）=2Al2O3，△H=﹣3119.1gkJ mol﹣1
根据盖斯定律计算得到：①﹣②302（g）=203（g）△H=﹣2834.9kJ mol﹣1﹣（﹣3119.1kJ mol﹣1）=+284.2kJ mol﹣1
A、等质量的02比03能量低，由02变03为吸热反应，故A错误；
B、02比03稳定，由02变03为吸热反应，故B错误；
C、等质量的02比03能量低，由02变03为吸热反应，故C正确；
D、O2比03稳定，由02变03为吸热反应，故D正确；
故选CD．
【分析】根据题干热化学方程式，依据盖斯定律：①﹣②302（g）=203（g）△H=﹣2834.9kJ mol﹣1﹣（﹣3119.1kJ mol﹣1）=+284.2kJ mol﹣1，物质能量越高，稳定性越差，据此分析．
三、非选择题
24．（2022·重庆市）反应在工业上有重要应用。
（1）该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59
①反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是 。
（2）该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。
②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 。
A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B．过程2的△H＞0
C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应
③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为 。
（3）该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。
①固体电解质采用 (填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②阴极的电极反应式为 。
③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为 (用a，b，y表示)。
【答案】（1）；优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低
（2）Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大；BD；1：8
（3）质子导体；；
【知识点】吸热反应和放热反应；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①根据表中的数据，随温度升高，化学平衡常数减小，说明升温该反应的平衡逆向移动，则正反应为放热反应，，故答案为：；
②反应在较高温度下进行的优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低，故答案为：优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低；
（2）①Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大，故答案为： Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大 ；
②A.Pd膜只允许通过，不允许通过，对气体分子的透过具有选择性，A正确；
B.过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能，，B不正确；
C.加快Pd膜内H原子迁移，平衡正向移动，有利于的解离，C正确；
D. 为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为的过程为吸热反应，D不正确；
故答案为：BD；
③根据反应，设通入的为1mol，无膜情况下一氧化碳的平衡转化率为75%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、0.75mol，可计算出此温度下平衡常数K=3；有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口总量，其中只有a口的处于平衡体系)，设a口产生的H2的物质的量为xmol，则，解得x=0.1，则出口a产生的为0.1mol，出口b的为0.9mol-0.1mol=0.8mol，质量比为1：8，故答案为：1：8；
（3）①电解时，通入一氧化碳和水的一极为阳极，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体，故答案为：质子导体；
②电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为：，故答案为：；
③根据三段式：
，出口Ⅰ处气体为体积为x，进口Ⅰ处的气体体积为，则，CO的转化率为：，故答案为：。
【分析】（1）①升温该反应的平衡常数减小，说明升温该反应的平衡逆向移动，该反应为放热反应；
②升温能加快反应速率，同时升温该反应的平衡逆向移动；
（2）①Pd膜能选择性分离出H2，使平衡正向移动；
②A.Pd膜只允许H2透过，具有选择性；
B.正反应的活化能远小于逆反应的活化能，则该反应为放热反应；
C. 加快Pd膜内H原子迁移，平衡H2 2H正向移动；
D.H2 2H为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为吸热反应；
③根据计算；
（3） 电解时CO发生氧化反应，则左侧为阳极，右侧为阴极，发生还原反应，电极反应式为。
25．（2022·浙江6月选考）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
（1）回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：
在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数K= 。
（2）热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压、不同温度下反应相同时间后，测得和的体积分数如下表：
温度/ 950 1000 1050 1100 1150
0.5 1.5 3.6 5.5 8.5
0.0 0.0 0.1 0.4 1.8
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是 。
②下列说法正确的是 。
A．其他条件不变时，用替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图 。
④在、常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是 。
⑤在范围内（其他条件不变），的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因 。
【答案】（1）
（2）高温；AB；；时不参与反应，相同分压的经历相同的时间转化率相同；先升后降。在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g) 的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2 的速率大于反应Ⅰ生成S2 的速率，S2(g) 的体积分数减小
【知识点】吸热反应和放热反应；盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据方程式可知该温度下平衡常数K＝ ；
（2）①根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，则ΔH＝234kJ/mol，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温；
②A．Ar是稀有气体，与体系中物质不反应，所以其他条件不变时，用Ar替代N2作稀释气体，对实验结果几乎无影响，A符合题意；
B．正反应吸热，升高温度平衡正向进行，温度越高，H2S的转化率越高，B符合题意；
C．根据表中数据无法得出H2S中S-H键和CH4中C-H键的相对强弱，事实上C-H键的键能大于S-H键键能，C不符合题意；
D．恒温恒压下，增加N2的体积分数，相当于减压，平衡正向进行，H2的物质的量增加，容器容积增加，H2浓度减小，D不符合题意；
故答案为：AB；
③反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程能量示意图可表示为 ；
④根据表中数据可知1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同，所以在1000℃常压下，保持通入的H2S体积分数不变，提高投料比时H2S的转化率不变；
⑤根据表中数据可知在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小，因此变化规律是先升后降。
【分析】（1）根据计算；
（2）①ΔH－TΔS＜0时反应可自发进行；
②A.Ar不参与反应；
B.升温平衡正向移动；
C.根据表中实验数据，无法判断出H2S中的S-H键、CH4中的C-H键相对强弱；
D.恒温恒压下，增加N2的体积分数，平衡正向移动；
③反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，生成物的总能量高于反应物总能量；
④1000℃条件下CH4不参与反应；
⑤低温段，以反应Ⅰ为主，在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率。
26．（2021·闵行模拟）尿素和氨气对于提高农作物产量和品质有重要作用，合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)，完成下列填空：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为 。
（2）在恒定温度下，将NH3和CO2按物质的量之比2:1充入固定体积为10L的密闭容器，经20min达到平衡，此时固体质量增加120g。用CO2表示20min内的化学反应速率为 。
（3）合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图：
该反应正方向为 热反应（选填“吸”或“放”）。a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何： （用Ka、Kb、Kc表示），理由为 。
【答案】（1）
（2）0.01mol/(L·min)
（3）放；Ka＞Kb＞Kc；该反应正方向放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数不断减小
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)根据化学平衡常数的定义，结合该反应各物质的状态，可知该反应的化学平衡常数表达式为： 。答案为： ；
(2)根据题意，固体质量增加120g，即CO(NH2)2的质量增加120g，其增加的物质的量为： 。则用CO(NH2)2表示化学反应速率，可以表示为： 。根据同一反应中，用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于各物质的化学计量数之比，可知，用CO2表示20min内的化学反应速率为0.01mol/(L·min)；答案为：0.01mol/(L·min)；
(3)由图可知，随着温度的升高，CO2的转化率先增大，到b点时随着温度的增大，CO2的转化率逐渐减小，即反应达平衡状态后，温度升高，CO2的转化率降低，反应向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应。对于正反应为放热反应的可逆反应来说，升高温度，反应向逆反应方向移动，化学平衡常数减小。由此可知，a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系为：Ka＞Kb＞Kc。答案为：放；Ka＞Kb＞Kc；该反应正方向放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数不断减小。
【分析】第(3)问中，CO2的转化率越大，说明反应体系中反应物所占的比重越小，反应向正反应方向进行的程度越大。结合不同温度下CO2转化率变化曲线图，分析出b点表示反应达到平衡状态。进而分析该可逆反应的正反应属于放热反应还是吸热反应。
27．（2020·奉贤模拟）工业上可用O2将HCl转化为Cl2，反应为：O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。请完成下列填空：
（1）该反应化学平衡常数K的表达式为 ；实验测得P0压强下，HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图所示，则正反应是 反应(填“吸热”或者“放热”)。
（2）写出一种能提高HCl转化率的方法 。
（3）上述实验中若压缩体积使压强由P0增大至P1，在图中画出P1压强下HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T变化的曲线 ，并简要说明理由： 。
（4）根据图中信息所示，在P0、320℃条件下进行，达平衡状态A时，测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol，则此时容器中n(HCl)= mol。
（5）氯元素能组成多种化合物，如常见的铵态氮肥，氯化铵溶液呈 性，其原因用离子方程式表示： 。现有一瓶氯化铵、氯化钠和氨水的混合液,经测定溶液呈中性,此时三种离子的关系是：[Na+]+[NH4+] [Cl-](填“＞”“＜”或“=”)。
【答案】（1）；放热
（2）增大氧气的浓度或加压或冷却后不断移去液态水
（3）；温度相同情况下，增大压强，平衡右移，HCl转化率增大
（4）2.54×10–3 或2.5×10–3
（5）酸；NH4++H2O NH3 H2O+H+；=
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据化学平衡常数的概念可以写出其表达式为 ；由图可知，温度升高，HCl的转化率下降，说明平衡逆向移动，说明逆向是吸热，所以正反应是放热反应。(2)增大氧气的浓度或加压或冷却后不断移去液态水等均能使平衡正向移动，提高HCl的转化率。(3)正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大，所以P1压强下曲线在P0压强下曲线的上方（变化趋势与P0压强下曲线一致，都是温度越高，转化率越小）。(4)根据反应方程式可知，HCl与Cl2的物质的量的变化量的关系为4:2，所以HCl的变化的物质的量为2n(Cl2)=1.44×10–2mol，由图可知此时HCl的转化率为85%，所以反应前HCl的起始物质的量为 ，所以此时HCl的物质的量为 mol= 2.54×10–3mol。(5)因为铵离子水解：NH4++H2O NH3 H2O+H+，所以溶液显酸性；题目所给出的关系牵涉到的都是离子，所以可写出电荷守恒表达式c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)，又因为溶液呈中性，所以c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-)。
【分析】(1)；升高温度平衡向吸热的方向移动，据此判断。(2)可利用平衡移动的方法增大转化率。(3)正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大。(4)根据化学计量数中HCl与Cl2的关系，可算出状态A时HCl的变化量，再根据此时HCl的转化率可算出状态A时HCl的物质的量。(5)盐溶液的酸碱性要考虑盐的水解，溶液中离子浓度关系一般是电荷、物料、质子三个守恒。
28．（2019·合肥模拟）一定条件下，1molCH3OH与一定量O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化如下图所示[反应物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]。
回答下列问题：
（1）在有催化剂作用下，CH3 OH与O2反应主要生成 （填“CO2、CO或HCHO”）；计算：2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) =
（2）已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：
该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应；250℃时，某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO) =0.4mol/L、c(H2) =0. 4mol/L、c(CH3 OH) =0. 8mol/L，则此时υ（正） υ（逆）（填“>”、“=”或“<”）。
②某温度下，在体积固定的2L密闭容器中将1molCO和2molH2混合，使反应得到平衡，实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0 .7，则该反应的平衡常数为 （保留l位小数）。
（3）利用钠碱循环法可除去SO2。常温下，若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中，n（SO32-）：n(HSO3-) =3：2，则此时溶液呈 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。（已知：H2SO3的电离常数为：Kal=l. 54×10-2、Ka2=l. 02×10-7）
（4）利用电化学法处理工业尾气SO2的装置如图所示，写出Pt(2)电极反应式： ；当电路中转移0. 02 mol e-时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加 mol离子。
【答案】（1）HCHO；－470kJ·mol－1
（2）放热；<；2.7
（3）碱性
（4）2HSO3－＋2e－＋2H＋=S2O42－＋2H2O；0.03
【知识点】吸热反应和放热反应；盖斯定律及其应用；常见化学电源的种类及其工作原理；化学平衡常数；pH的简单计算
【解析】【解答】(1)从图像中可知加入催化剂生成甲醛的反应活化能小，化学反应速率快，所以主要产物为HCHO。根据图像， 1molHCHO转化为1molCO放出的能量为（676-283-158） kJ·mol－1=235 kJ·mol－1，方程式为2molHCHO，则△H需要乘以2，△H=-235×2kJ·mol－1=-470 kJ·mol－1；(2) ①根据图中数据可知，随着温度的升高，平衡常数降低，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，该反应为放热反应；对于某时刻，浓度商 ，大于250℃的平衡常数2.041，反应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率；
②同温同体积的情况下，压强之比等于物质的量之比。平衡时与起始时的气体压强比值为0 .7，开始的物质的量为1mol+2mol=3mol，则平衡时的物质的量为3mol×0.7=2.1mol。
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始 1 2 0
转化 x 2x x
平衡 1-x 2-2x x
1-x+2-2x+x=2.1，得x=0.45mol；体积为2L，则有 ；(3) n(SO32-)：n(HSO3-) =3：2，在同一溶液中，则浓度之比等于物质的量之比，亚硫酸的Ka2= ，得c(H+)=6.8×10－8<10-7，溶液呈碱性；(4)根据示意图，Pt（2）电极上HSO3－→S2O42－，S的化合价从+4降低到+3，电解质溶液为酸性，则电极方程式为2HSO3－＋2e－＋2H＋=S2O42－＋2H2O；Pt（2）为阴极，Pt（1）为阳极，阳极的电极反应式为SO2－2e－＋2H2O=SO42－＋4H＋，电路中通过0. 02 mol e-时，左侧生成0.01molSO42-和0.04molH+，为平衡电荷，有0.02mol的H+经阳离子交换膜转移到右侧，则左侧的离子增加了0.03mol。
【分析】（1）掌握醇羟基的化学性质，二者生成甲醛；根据图像，该反应为放热反应，特别注意焓变的符号、数值与单位；
（2）温度升高，平衡常数减小，该反应为吸热反应；根据题意计算浓度熵并与平衡常数比较，若浓度熵大于平衡常数，则该反应逆向进行；体积固定压强比等于气体分子物质的量比，列出三段式计算出各物质的物质的量浓度后，可得出平衡常数；
（3）根据亚硫酸的第二步电离平衡常数计算出氢离子浓度，溶液显示碱性；
（4）根据核心产物，结合电荷守恒，综合溶液环境即可写出电极反应式并计算电荷数。
29．（2019·宝山模拟）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)
2]，反应的化学方程式为
2NH3(g)+ CO2 (g)
CO(NH2) 2(l)+ H2O(l)+Q(Q>0)。该反应分两步进行：① 2NH3(g)+ CO2 (g)
NH4COONH2 (s)+ Q1(Q1>0)，② NH4COONH2 (s)
CO(NH2) 2(l)+ H2O(l)+Q2 (Q2<0).
（1）固体CO2称干冰，属于 晶体。氮原子最外层电子排布式是 。
（2）氧元素的非金属性比碳强，用原子结构的知识说明理由
（3）下列示意图中，能正确表示合成尿素过程中能量变化的是____________。
A． B．
C． D．
（4）写出合成尿素第一步反应的平衡常数表达式K= 。
（5）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计)，经20min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如图所示。
① 在上述条件下，从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率为 。
② 为提高合成尿素的产率，下列可以采取的措施有 。
a. 缩小反应容器的容积
b. 升高温度
c. 增加反应物的量
d. 使用合适的催化剂
③ 若保持平衡的温度和体积不变，25min 时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，请在下图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线 。
【答案】（1）分子；2s22p3
（2）氧元素和碳元素同周期，电子层数相同，氧元素的核电荷数比碳元素多，吸引电子能力强，因此非金属性比碳强
（3）C
（4）1/c2(NH3)c(CO2)
（5）0.01 mol/L·min；a；
【知识点】分子晶体；吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学平衡常数
【解析】【解答】（1）固体CO2称干冰，属于溶沸点较低的分子晶体；氮原子原子序数为7，位于周期表第二周期ⅤA族，最外层电子排布式是2s22p3，故答案为：分子；2s22p3；（2）氧元素和碳元素均为第二周期元素，同周期元素从左到右，随着核电荷数递增，原子半径减小，吸引电子能力依次增强，非金属性依次增强，故答案为：氧元素和碳元素同周期，电子层数相同，氧元素的核电荷数比碳元素多，吸引电子能力强，因此非金属性比碳强；（3）由题意可知，合成尿素的反应和反应①为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；反应②为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量。
A、合成尿素的反应为放热反应，2NH3(g)+ CO2 (g) 的总能量高于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故错误；
B、反应②为吸热反应，NH4COONH2 (s) 的总能量低于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故错误；
C、合成尿素的反应和反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则2NH3(g)+ CO2 (g) 的总能量高于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，NH4COONH2 (s) 的总能量低于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故正确；
D、合成尿素的反应为放热反应，2NH3(g)+ CO2 (g) 的总能量高于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故错误；
故答案为：C，故答案为：C；（4）反应①中为NH4COONH2固体，则化学平衡常数K=1/c2(NH3)c(CO2)，故答案为：1/c2(NH3)c(CO2)；（5）①从反应开始至20min时，二氧化碳浓度变化量△c(CO2)=（0.3mol/L—0.1mol/L）=0.2mol/L，则v c(CO2)= △c(CO2)/ △t=0.2mol/L/20min=0.01 mol/L·min，故答案为：0.01 mol/L·min；
②该反应为气体体积减小的放热反应，缩小反应容器的容积，压强增大，平衡右移，尿素的产率增大；升高温度，平衡左移，尿素的产率减小；增加反应物的量，平衡右移，但尿素的产率不一定增大；使用合适的催化剂，平衡不移动，尿素的产率不变，
故答案为：a，故答案为：a；
③25min 时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，体系中c(NH3)和c(CO2)分别变为0.4mol/L和0.2mol/L，40min时重新达到平衡，由于建立的是等效平衡，氨气的平衡浓度保持不变，故图示为： ，故答案为： 。
【分析】（1）分子间通过分子间作用力构成的晶体叫做分子晶体；
（2）由于氧原子的最外层电子数多于碳原子的最外层电子数，所以氧原子更容易得到电子形成8电子稳定结构，所以氧原子的非金属性强于碳；
（3）合成尿素的反应属于放热，即反应物的能量总和大于生成物的能量总和；
（4）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不考虑反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数；
（5）物质在某一段时间内的平均反应速率是物质的物质的量浓度变化量与时间的比值；可以加快反应速率的操作有：增大压强。
30．（2018·吴忠模拟）碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）汽车尾气中的处理NO的方法也可用H2将NO还原为N2。
已知：
H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程是 。
（2）高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2，测得平衡混合物中CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。
①上述合成甲醇的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，图像中的压强p1、p2的大小关系是 ，判断的理由是 。
②从上图A、B、C三点中选填下表物理量对应最大的点（用“A”、“B”或“C”填写）。
反应速率V 平衡常数K 平衡转化率a
③在300℃时，向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25molCH3OH。该平衡 （填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动。
（3）有利于提高CO平衡转化率的措施有_________________。
A．使用催化剂
B．投料比不变，增加CO的浓度
C．降低反应温度
D．通入He气体使体系的压强增大
（4）一定温度下，CO的转化率与起始投料比 的变化关系如图所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x= 。
【答案】（1）2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H1= -665 kJ mol-1
（2）放热；p1
（4）3
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据能量变化图，则反应断键共吸收2×630+2×436=2132kJ，形成共放出945+4×463=2797kJ，所以该反应共放出2797-2132=665kJ的热量，热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-665 kJ mol-1，故答案为：2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-665 kJ mol-1；(2)①根据图像，升高温度，CH3OH 的体积分数减少，平衡逆向移动，因此合成甲醇的反应放热反应；该反应后气体的物质的量减少，增大压强，平衡正向移动，CH3OH 的体积分数增大，因此图像中的压强p1＜p2，故答案为：放热；p1
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始（mol） 1 2 0
转化（mol） x 2x x
平衡（mol） 1-x 2-2x x
×100%=50%，x=0.75，设容器体积为1L，则平衡时c(CH3OH)=0.75mol/L、c(CO)=0.25mol/L、c(H2)=0.50mol/L，化学平衡常数K= =12，向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25mol的 CH3OH，此时c(CH3OH)=1mol/L、c(CO)=0.50mol/L、c(H2)=1mol/L，浓度商= =2＜K，则平衡正向移动，故答案为：向正反应方向；(3)A.使用催化剂，平衡不移动，CO平衡转化率不变，错误；
B.投料比不变，增加CO的浓度，CO的转化率降低，错误；
C.降低反应温度，平衡正向移动，CO的转化率增大，正确；
D.通入He气体使体系的压强增大，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，错误；
故答案为：C；(4)设n(H2)=amol、n(CO)=bmol，氢气的转化率为40%、CO的转化率为60%，根据方程式 CO(g)+2H2(g) CH3OH知，参加反应的n(CO)为参加反应的n(H2)的一半，所以40%×amol=2bmol×60%， = =x=3，故答案为：3。
【分析】】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
（2）①在放热反应中，升高温度反应会向逆反应方向进行；在有气体参与的可逆反应中，增大压强，反应会向气体计量数之和减小的方向进行；
②在可逆反应中，影响平衡常数的因素是温度，温度越高，反应的速率就越大，平衡常数就越大，反应物的转化率也越大；
③在浓度商小于平衡常数时，平衡会正向移动；反之平衡会逆向移动；
（3）为使一氧化碳的转化率提高，需要使反应向正反应方向进行，由于本反应为放热反应，所以降低温度可以使反应正向进行；
（4）在化学反应中，物质的转化率之比等于它们的计量数之比。
31．（2018·西城模拟）为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
（1）向燃煤中加入适量石灰石，高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是 。
（2）选择性催化还原法（SCR）“脱硝”。在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是 。
（3）以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH＝5.5，将烟气中的SO2、NO转化为SO42 、NO3 ，均为放热反应。
①在如图中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图 。
②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是 。
③一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是 （写出1种即可）。
④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2，则此吸收液中烟气转化生成的NO3 和Cl 的物质的量之比为 。
【答案】（1）2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2
（2）4NH3+6NO 5N2+6H2O
（3）；SO2+ClO +H2O = SO42 +Cl +2H+；SO2在水中的溶解度大于NO，还原性强于NO；SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO；2∶13
【知识点】吸热反应和放热反应；氨的性质及用途；二氧化硫的性质；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】（1）向燃煤中加入适量石灰石，高温时石灰石、氧气和SO2转化为CaSO4的化学方程式是2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2；
（2）NH3还原NO生成氮气和水，反应的化学方程式是4NH3+6NO 5N2+6H2O；
（3）① “放热反应”的反应过程中反应物总能量大于生成物总能量，故能量变化示意图如下 ： ；
②NaClO溶液吸收烟气中SO2，发生氧化还原反应生成硫酸钠和盐酸，反应的离子方程式是SO2+ClO +H2O = SO42 +Cl +2H+；
③一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是SO2在水中的溶解度大于NO、SO2在溶液中的还原性强于NO、SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO；
④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2分别为100%和80%，根据反应SO2+ClO +H2O = SO42 +Cl +2H+、3ClO +2NO+H2O = 2NO3 +3Cl +2H+，则此吸收液中烟气转化生成的NO3 和Cl 的物质的量之比为 。
【分析】（1）碳酸钙与二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳；
（2）氨气中的氮元素化合价为-3价、一氧化氮中氮元素化合价为+2价，二者发生氧化还原反应，化合价归中；
（3）①放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量；
②NaClO与二氧化硫发生氧化还原反应；
③根据在溶液中二氧化硫的溶解度大于一氧化氮的溶解度进行分析。
32．（2018·浦东模拟）硫氰化钾（KSCN）是重要的化学试剂和药品。它易溶于水，水溶液呈中性。
完成下列填空：
（1）钾离子的电子式为 。碳原子的电子排布式为 ；C和N的原子半径大小比较为C N（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）如图装置所示是KSCN溶于水时的实验现象，该现象说明KSCN溶于水时会 （填“吸收”或“放出”）热量，则该溶解过程水合的热效应 （填“＞”、“＝”或“＜”）扩散的热效应。
（3）KSCN水溶液呈中性，则硫氰酸（HSCN）的电离方程式为 ；硫氰化铵（NH4SCN）溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
（4）若用KSCN溶液检验氯化亚铁溶液是否变质，实验方法是 。
【答案】（1）K+；1s22s22p2；>
（2）吸收；<
（3）HSCN = H＋＋SCN－；c(SCN－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)
（4）取样，向其中滴加KSCN溶液，若变血红色，证明FeCl2溶液已经变质，若不变红，则未变质
【知识点】吸热反应和放热反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；电离方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】（1）钾离子的电子式为K+；碳为6号元素，原子的电子排布式为1s22s22p2；同周期元素原子从左到右依次减小，故C和N的原子半径大小比较为C＞N；（2）U形管中品红溶液左高左低，说明吸滤瓶中压强减小，从而说明KSCN溶于水时会吸收热量，则该溶解过程水合的热效应＜扩散的热效应；（3）KSCN水溶液呈中性，则硫氰酸（HSCN）为强酸，其电离方程式为HSCN ＝ H＋＋SCN－；硫氰化铵（NH4SCN）溶液中由于铵根离子水解使溶液呈酸性，则各种离子浓度由大到小的顺序是c(SCN－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)；（4）若用KSCN溶液检验氯化亚铁溶液是否变质，实验方法是取样，向其中滴加KSCN溶液，若变血红色，证明FeCl2溶液已经变质，若不变红，则未变质。
【分析】（1）化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这种表示的物质的式子叫做电子式；
电子排布式是表示原子核外电子排布的图式之一。有七个电子层，分别用1、2、3、4、5、6、7等数字表示K、L、M、N、O、P、Q等电子层，用s、p、d、f等符号分别表示各电子亚层，并在这些符号右上角用数字表示各亚层上电子的数目；
（2）在分子溶于水的过程中，与水分子化合需要放出热量；分子扩散需要吸收能量；
（3）用化学式和离子符号表示电离过程的式子，称为电离方程式，表示物质溶解于水时电离成离子的化学方程式。离子所带电荷数一般可根据它们在化合物中的化合价来判断。所有阳离子带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等；
（4）KSCN溶液会和铁离子发生漯河反应生成血红色的络合物。
33．（2017·普陀模拟）废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气：2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g)。现在3L密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。
（1）某温度时，测得反应体系中有气体1.31mol，反应1 min后，测得气体为l.37mol，则tmin 内H2的生成速率为 。
（2）某温度时，H2S的转化率达到最大值的依据是 (选填编号)。
a．气体的压强不发生变化
b.气体的密度不发生变化
c. 不发生变化
D.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多
（3）实验结果如下图。图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下、反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。该反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。曲线b随温度的升高，向曲线a通近的原因是 。在容器体积不变的情况下，如果要提高H2的体积分数，可采取的一种措施是 。
（4）使1LH2S与20L空气（空气中O2体积分数为0.2）完全反应后恢复到室温，混合气体的体积是 L 。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气，同时放出29.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是 。
【答案】（1）0.04/t mol/(L·min)
（2）a、c
（3）吸热；随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短；升高反应温度，及时分离S2气体等（任写一条，合理即可）
（4）19.5；2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g)+999.6kJ
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据方程式可知每生成2mol氢气，气体减少1L。温度时，测得反应体系中有气体1.31mol，反应1 min后，测得气体为l.37mol，气体减少0.06mol，所以生成氢气是0.12mol，浓度是0.04mol/L，则tmin 内H2的生成速率为0.04/t mol/(L·min)。（2）某温度时，H2S的转化率达到最大值，说明达到平衡状态，a．正反应体积增加，则气体的压强不发生变化说明达到平衡状态，a正确；
b.密度是混合气体的质量和容器容积的比值，质量和容积均不变，因此气体的密度不发生变化不能说明达到平衡状态，b错误；
c. 表示平衡常数，因此能说明达到平衡状态，c正确；
D.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多均表示正逆反应速率，不能说明达到平衡状态，d错误，
故答案为：ac；（3）根据图像可知升高温度转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此该反应为吸热反应。由于随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短，所以曲线b随温度的升高，向曲线a靠近。正反应是体积增大、吸热的可逆反应，因此在容器体积不变的情况下，如果要提高H2的体积分数，可采取的措施是升高反应温度，及时分离S2气体等。（4）20L空气中氧气的体积是20L×0.2=4L，氧气和H2S反应的方程式为2H2S+3O2→2SO2+2H2O，这说明氧气过量，剩余氧气是4L－1.5L＝2.5L；生成SO2是1L，则完全反应后恢复到室温，混合气体的体积是16L＋2.5L＋1L＝19.5L。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气，同时放出29.4 kJ的热量，则2molH2S完全反应放出的热量是 ，因此该反应的热化学方程式是 2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g)+999.6kJ。
【分析】（1）物质在某一段时间内的反应速率等于该物质浓度变化量与时间的比值；
（2）硫化氢转化率达到最大即代表反应达到平衡状态，此时正反应和逆反应的速率相等；
（3）在反应中，升高温度，正反应速率加快了，说明正反应是吸热反应；反之，如果升高温度，使逆反应的速率加快了，说明了正反应是放热的；
（4）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
34．（2016·宜丰模拟）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化．
实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是 热反应；（b）中温度降低，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该 其生成物的总能量．
【答案】放；低于
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：通过实验测出，反应前后a烧杯中的温度升高，b烧杯中的温度降低，根据温度升高，反应放热，温度降低，反应吸热，所以Al跟盐酸的反应是放热反应，b是吸热反应，反应物总能量低于生成物，故答案为：放；低于．
【分析】实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应放出了热量，使溶液的温度升高，所以该反应是放热反应；（b）中温度降低，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该低于生成物的能量，不足的能量从环境中吸收，所以使环境的温度降低．
35．（2022高三上·太原期末）以、为原料合成涉及的主要反应过程中物质的能量变化如图1所示，回答下列问题：
（1）已知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ. 。
则： 。
（2）0.1MPa时向密闭容器中充入和，发生以上反应，温度对催化剂性能影响如图2所示，已知的选择性。
①工业生产综合各方面的因素，反应选择800℃的主要原因是 。
②已知对可逆反应存在如下关系：(其中R为常数)，结合具体反应说明的转化率随着温度的升高始终高于转化率的原因可能是 。
③采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高的选择性。在773K，乙烷平衡转化率为9.1%，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到11.0%。结合具体反应说明选择性膜吸附提高的选择性的可能原因是 。
④在800℃时，，充入一定容积的密闭容器中，在一定催化剂存在的条件下只发生反应Ⅲ，初始压强为，一段时间达到平衡，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，该温度下平衡时体系的压强为 (用含的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，列出计算式)。
【答案】（1）+177
（2）的转化率较高，且的选择性较高；温度变化对能量变化大的吸热反应影响大，反应I的焓变数值大，所以升高温度，对反应Ⅰ的影响大，的转化率高；选择性膜吸附，促进反应Ⅲ平衡正向移动，增大的选择性；；
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；反应热和焓变；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）焓变=生成物总能量-反应物总能量，根据图示，-300-(-477)=+177；
（2）①根据图示，800℃时，的转化率较高，且的选择性较高，所以反应选择800℃。
②根据，可知温度变化对能量变化大的吸热反应影响大，反应I的焓变数值大，所以升高温度，对反应Ⅰ的影响大，的转化率高。
③选择性膜吸附，降低体系中的浓度，促进反应Ⅲ平衡正向移动，所以增大的选择性。
④在800℃时，，充入一定容积的密闭容器中，在一定催化剂存在的条件下只发生反应Ⅲ，初始压强为，一段时间达到平衡，
，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，则3x=4a-2x，x=0.8a；同温同体积，压强比等于物质的量比，该温度下平衡时体系的压强为，反应Ⅲ的平衡常数 。
【分析】（1）根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量计算；
（2）①800℃时，的转化率较高，且的选择性较高；
②温度变化对能量变化大的吸热反应影响大，反应I的焓变数值大，所以升高温度，对反应Ⅰ的影响大，的转化率高；
③选择性膜吸附，促进反应Ⅲ平衡正向移动，增大的选择性；
④列出反应的三段式计算。
2023年高考真题变式分类汇编：吸热反应和放热反应2
一、选择题
1．（2022·广东）恒容密闭容器中， 在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的
B．a为 随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入 的平衡转化率增大
2．（2022高三上·金山模拟）下列有热量放出的过程是（ ）
A．浓硫酸稀释 B．冰融化
C．石灰石高温分解 D．断开H2中的H－H键
3．（2022高三上·金山模拟）如图所示为某储氢合金的吸氢过程，已知储氢合金在吸氢时放热。下列说法正确的是（ ）
A．H2以分子形式存在于储氢合金中
B．储氢合金在吸氢时体系能量升高
C．β相金属氢化物的释氢过程不破坏化学键
D．利用储氢合金可制备超高纯H2
4．（2022·诸暨模拟）在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法错误的是（ ）
A．
B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多
C．
D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
5．（2022·温州模拟）已知：25℃、101kPa下：
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-412kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1
III.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
IV.Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(g)+O2(g) △H=-226kJ·mol-1
下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下，1mol[2Na(s)+O2(g)]的能量小于1mol[Na2O2(s)]的能量
B．低温不利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠
C．反应I的活化能小于反应II的活化能
D．Na2O不可能分解为Na2O2和Na
6．（2022·琼海模拟）羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在一定条件下，将CO与H2S以体积比1：2置于某刚性密闭容器中发生下列反应：CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)。下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，H2S的浓度增大，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大，逆反应速率不变
C．COS与H2的体积比保持不变时，说明反应达到平衡状态
D．向反应器中再通入CO，能使H2S的转化率增大
7．（2022·太原模拟）“神舟十三号”乘组航天员在空间站进行了三次“天宫授课”。以下实验均在太空中进行，下列说法正确的是( )
A．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应时，有电子的转移
B．“太空冰雪实验”中，过饱和乙酸钠溶液结晶，该过程放出热量
C．“太空五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成黄色
D．“水油分离实验”中，不需其他操作，静置即可实现水和油的分离
8．（2022·潮州模拟）臭氧层中O3分解过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．催化反应①②均为放热反应
B．决定O3分解反应速率的是催化反应②
C．E1是催化反应①对应的正反应的活化能，(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D．温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，且平衡常数增大
9．（2022·沈阳模拟）在298K、101kPa下，合成氨反应的能量变化图如图所示(图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)。下列说法中正确的是（ ）
A．图中决速步骤的反应方程式为
B．该历程中最大能垒(活化能)E=295kJ/mol
C．合成氨工业中采用循环操作，主要目的是增大化学反应速率
D．该反应为放热反应，所以反应中温度越低越好
10．（2022·浦东模拟）N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图，下列说法正确的是（ ）
A．N2与H2的键能数值总和为1080
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋46 kJ
C．1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低
D．若使用催化剂会改变反应的热效应
11．（2022·崇明模拟）有关反应热效应的说法正确的是（ ）
A．常温下自发进行的反应也可以是吸热反应
B．氧化还原反应都属于放热反应
C．有催化剂参与的反应是放热反应
D．有化学键断裂的反应是吸热反应
12．（2022·黄埔模拟）下列过程吸收热量的是（ ）
A．大理石受热分解 B．食物腐败
C．铝热反应 D．浓硫酸稀释
13．（2022·青浦模拟）下列变化一定为放热反应的是（ ）
A．碳酸钙分解 B．水蒸气液化
C．双氧水分解 D．氯化铵溶于水
14．（2022·虹口模拟）臭氧层中某转化过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．经过催化过程，反应热效应不变
B．是该反应的催化剂
C．催化过程中反应①②均为放热反应
D．该转化过程总反应为
15．（2022·大连模拟）向恒容的密闭容器中充入a mol CO和b mol ，发生反应： ， 的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．150℃时，若该反应的平衡常数 ，则
B．该反应为吸热反应
C．若一段时间后， 保持不变，则该反应达到平衡状态
D．平衡后，向容器中再通入a mol CO， 逐渐增大
16．（2022·沈阳模拟）苯与的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法错误的是 （ ）
A．苯与的加成反应为吸热反应
B．除去产物溴苯中混有的一定量的溴，可以加氢氧化钠溶液，再通过分液的方法除去
C．苯与的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成
D．从反应速率的角度分析，产物中取代产物占比更大
17．（2022·深圳模拟）人类文明的进化得益于化学的发展。下列有关历史事件描述中涉及的化学知识错误的是（ ）
选项 历史事件描述 化学知识
A 石器时代：古人钻木取火 燃烧属于放热反应
B 青铜时代：用孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼制金属铜 Cu为还原产物
C 蒸汽时代：通过煤的干馏制取焦炭 煤的干馏属于物理变化
D 原子能时代：H、H可用于制造氢弹 H、H互为同位素
A．A B．B C．C D．D
18．（2022·江苏模拟）下列有关物质和反应的叙述中，正确的是（ ）
A．反应的
B．为了增强溶液的氧化性，可选用浓盐酸进行酸化
C．电解饱和NaCl溶液制取氯气时，可用铁作阳极、石墨作阴极
D．浓盐酸与足量共热反应，可生成
二、多选题
19．（2022·枣庄模拟）工业上利用与为原料制备，发生反应、，在密闭容器中，原料为1∶1时，部分物质变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．生成的反应为吸热反应
B．一定温度下，气体总压不变反应达平衡状态
C．应在低温下进行反应以提高产出效率
D．当温度为450℃时，转化率为67.5％
20．（2022·保定模拟）氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢工艺，反应原理为
第Ⅰ、Ⅱ步反应的关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．
B．1000℃时，反应平衡常数
C．1000℃时，第Ⅰ步反应平衡时的平衡分压，则第Ⅰ步反应平衡时混合气体中的体积分数为58.8%
D．改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率
21．（2020·德州模拟）水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是( )
A．水煤气变换反应的△H>0
B．步骤③的化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
C．步骤⑤只有非极性键H-H键形成
D．该历程中最大能垒(活化能)E正=2.02eV
22．（2017·大庆模拟）（多选）如图所示，在101kPa时，△H1=﹣393.5kJ mol﹣1，△H2=﹣395.4kJ mol﹣1，下列说法正确的是（ ）
A．石墨的燃烧热为393.5kJ/mol
B．石墨转变成金刚石需要吸收能量，是物理变化
C．石墨比金刚石稳定
D．1mol金刚石与1molO2的总能量低于1molCO2的总能量
23．（2016高一下·江西期末）已知25℃、101kPa条件下：4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s），△H=﹣2834.9kJ/mol；4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s），△H=﹣3119.1kJ/mol．由此得出的正确结论是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热
B．O3比O2稳定，由O2变O3为放热
C．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热
D．O2比O3稳定，由O2变O3为吸热
三、非选择题
24．（2022·重庆市）反应在工业上有重要应用。
（1）该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59
①反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是 。
（2）该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。
②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 。
A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B．过程2的△H＞0
C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应
③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为 。
（3）该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。
①固体电解质采用 (填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②阴极的电极反应式为 。
③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为 (用a，b，y表示)。
25．（2022·浙江6月选考）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
（1）回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：
在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数K= 。
（2）热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压、不同温度下反应相同时间后，测得和的体积分数如下表：
温度/ 950 1000 1050 1100 1150
0.5 1.5 3.6 5.5 8.5
0.0 0.0 0.1 0.4 1.8
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是 。
②下列说法正确的是 。
A．其他条件不变时，用替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图 。
④在、常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是 。
⑤在范围内（其他条件不变），的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因 。
26．（2021·闵行模拟）尿素和氨气对于提高农作物产量和品质有重要作用，合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)，完成下列填空：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为 。
（2）在恒定温度下，将NH3和CO2按物质的量之比2:1充入固定体积为10L的密闭容器，经20min达到平衡，此时固体质量增加120g。用CO2表示20min内的化学反应速率为 。
（3）合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图：
该反应正方向为 热反应（选填“吸”或“放”）。a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何： （用Ka、Kb、Kc表示），理由为 。
27．（2020·奉贤模拟）工业上可用O2将HCl转化为Cl2，反应为：O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。请完成下列填空：
（1）该反应化学平衡常数K的表达式为 ；实验测得P0压强下，HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图所示，则正反应是 反应(填“吸热”或者“放热”)。
（2）写出一种能提高HCl转化率的方法 。
（3）上述实验中若压缩体积使压强由P0增大至P1，在图中画出P1压强下HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T变化的曲线 ，并简要说明理由： 。
（4）根据图中信息所示，在P0、320℃条件下进行，达平衡状态A时，测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol，则此时容器中n(HCl)= mol。
（5）氯元素能组成多种化合物，如常见的铵态氮肥，氯化铵溶液呈 性，其原因用离子方程式表示： 。现有一瓶氯化铵、氯化钠和氨水的混合液,经测定溶液呈中性,此时三种离子的关系是：[Na+]+[NH4+] [Cl-](填“＞”“＜”或“=”)。
28．（2019·合肥模拟）一定条件下，1molCH3OH与一定量O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化如下图所示[反应物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]。
回答下列问题：
（1）在有催化剂作用下，CH3 OH与O2反应主要生成 （填“CO2、CO或HCHO”）；计算：2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) =
（2）已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：
该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应；250℃时，某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO) =0.4mol/L、c(H2) =0. 4mol/L、c(CH3 OH) =0. 8mol/L，则此时υ（正） υ（逆）（填“>”、“=”或“<”）。
②某温度下，在体积固定的2L密闭容器中将1molCO和2molH2混合，使反应得到平衡，实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0 .7，则该反应的平衡常数为 （保留l位小数）。
（3）利用钠碱循环法可除去SO2。常温下，若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中，n（SO32-）：n(HSO3-) =3：2，则此时溶液呈 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。（已知：H2SO3的电离常数为：Kal=l. 54×10-2、Ka2=l. 02×10-7）
（4）利用电化学法处理工业尾气SO2的装置如图所示，写出Pt(2)电极反应式： ；当电路中转移0. 02 mol e-时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加 mol离子。
29．（2019·宝山模拟）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)
2]，反应的化学方程式为
2NH3(g)+ CO2 (g)
CO(NH2) 2(l)+ H2O(l)+Q(Q>0)。该反应分两步进行：① 2NH3(g)+ CO2 (g)
NH4COONH2 (s)+ Q1(Q1>0)，② NH4COONH2 (s)
CO(NH2) 2(l)+ H2O(l)+Q2 (Q2<0).
（1）固体CO2称干冰，属于 晶体。氮原子最外层电子排布式是 。
（2）氧元素的非金属性比碳强，用原子结构的知识说明理由
（3）下列示意图中，能正确表示合成尿素过程中能量变化的是____________。
A． B．
C． D．
（4）写出合成尿素第一步反应的平衡常数表达式K= 。
（5）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计)，经20min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如图所示。
① 在上述条件下，从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率为 。
② 为提高合成尿素的产率，下列可以采取的措施有 。
a. 缩小反应容器的容积
b. 升高温度
c. 增加反应物的量
d. 使用合适的催化剂
③ 若保持平衡的温度和体积不变，25min 时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，请在下图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线 。
30．（2018·吴忠模拟）碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）汽车尾气中的处理NO的方法也可用H2将NO还原为N2。
已知：
H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程是 。
（2）高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2，测得平衡混合物中CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。
①上述合成甲醇的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，图像中的压强p1、p2的大小关系是 ，判断的理由是 。
②从上图A、B、C三点中选填下表物理量对应最大的点（用“A”、“B”或“C”填写）。
反应速率V 平衡常数K 平衡转化率a
③在300℃时，向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25molCH3OH。该平衡 （填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动。
（3）有利于提高CO平衡转化率的措施有_________________。
A．使用催化剂
B．投料比不变，增加CO的浓度
C．降低反应温度
D．通入He气体使体系的压强增大
（4）一定温度下，CO的转化率与起始投料比 的变化关系如图所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x= 。
31．（2018·西城模拟）为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
（1）向燃煤中加入适量石灰石，高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是 。
（2）选择性催化还原法（SCR）“脱硝”。在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是 。
（3）以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH＝5.5，将烟气中的SO2、NO转化为SO42 、NO3 ，均为放热反应。
①在如图中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图 。
②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是 。
③一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是 （写出1种即可）。
④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2，则此吸收液中烟气转化生成的NO3 和Cl 的物质的量之比为 。
32．（2018·浦东模拟）硫氰化钾（KSCN）是重要的化学试剂和药品。它易溶于水，水溶液呈中性。
完成下列填空：
（1）钾离子的电子式为 。碳原子的电子排布式为 ；C和N的原子半径大小比较为C N（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）如图装置所示是KSCN溶于水时的实验现象，该现象说明KSCN溶于水时会 （填“吸收”或“放出”）热量，则该溶解过程水合的热效应 （填“＞”、“＝”或“＜”）扩散的热效应。
（3）KSCN水溶液呈中性，则硫氰酸（HSCN）的电离方程式为 ；硫氰化铵（NH4SCN）溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
（4）若用KSCN溶液检验氯化亚铁溶液是否变质，实验方法是 。
33．（2017·普陀模拟）废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气：2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g)。现在3L密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。
（1）某温度时，测得反应体系中有气体1.31mol，反应1 min后，测得气体为l.37mol，则tmin 内H2的生成速率为 。
（2）某温度时，H2S的转化率达到最大值的依据是 (选填编号)。
a．气体的压强不发生变化
b.气体的密度不发生变化
c. 不发生变化
D.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多
（3）实验结果如下图。图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下、反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。该反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。曲线b随温度的升高，向曲线a通近的原因是 。在容器体积不变的情况下，如果要提高H2的体积分数，可采取的一种措施是 。
（4）使1LH2S与20L空气（空气中O2体积分数为0.2）完全反应后恢复到室温，混合气体的体积是 L 。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气，同时放出29.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是 。
34．（2016·宜丰模拟）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化．
实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是 热反应；（b）中温度降低，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该 其生成物的总能量．
35．（2022高三上·太原期末）以、为原料合成涉及的主要反应过程中物质的能量变化如图1所示，回答下列问题：
（1）已知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ. 。
则： 。
（2）0.1MPa时向密闭容器中充入和，发生以上反应，温度对催化剂性能影响如图2所示，已知的选择性。
①工业生产综合各方面的因素，反应选择800℃的主要原因是 。
②已知对可逆反应存在如下关系：(其中R为常数)，结合具体反应说明的转化率随着温度的升高始终高于转化率的原因可能是 。
③采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高的选择性。在773K，乙烷平衡转化率为9.1%，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到11.0%。结合具体反应说明选择性膜吸附提高的选择性的可能原因是 。
④在800℃时，，充入一定容积的密闭容器中，在一定催化剂存在的条件下只发生反应Ⅲ，初始压强为，一段时间达到平衡，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，该温度下平衡时体系的压强为 (用含的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，列出计算式)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A．根据图示信息，随着温度的升高，n(H2)逐渐减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，A不符合题意；
B．由A项分析可知，该反应正向为吸热反应，则随着温度的升高，n(H2O)增加，根据图示信息，最上面的曲线表示n(H2O)随温度的变化曲线，B不符合题意；
C．由于该容器恒容密闭，向容器中充入惰性气体，不影响各物质的浓度，则平衡不移动，C符合题意；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，平衡不移动，则氢气的转化率不变，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据勒夏特列原理进行分析。
B.该反应是吸热反应，温度升高，反应正向进行，n(H2O)增加。
C.恒容条件下，加入惰性气体不影响各组分的浓度。
D.可逆反应中，纯液体或固体的浓度不变。
2．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．浓硫酸稀释放出热量，A符合题意；
B．冰融化是物质由固态转为液态，该过程吸热，B不符合题意；
C．石灰石高温分解属于吸热反应，C不符合题意；
D．断键吸热，成键放热，所以断开H2中的H－H键需要吸热，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】①常见的吸热反应：大多数分解反应、Ba(OH)2与NH4Cl的反应、盐的水解、弱电解质的电离、C与CO2的反应等；
②常见的放热反应：所有燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸的反应、大多数化合反应等。
3．【答案】D
【知识点】化学键；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．由图可知，氢气和金属反应生成氢化物，所以氢气不是以分子形式存在于储氢合金中，A不符合题意；
B．根据题干信息，储氢合金在吸氢时放热，则体系能量降低，B不符合题意；
C．β相金属氢化物释氢时破坏金属和氢原子之间的化学键， C不符合题意；
D．储氢合金具有选择性吸附作用，所以可利用储氢合金制备纯氢，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 氢气和金属反应生成氢化物。
B. 储氢合金在吸氢时放热。
C. β相金属氢化物释氢时破坏金属和氢原子之间的化学键。
D. 储氢合金具有选择性吸附作用。
4．【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) 反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ，则反应I-反应II得，根据盖斯定律可知，A不符合题意；
B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，后者放热多，B符合题意；
C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，，C不符合题意；
D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据目标方程式寻找反应物和生成物，抵消中间产物；
B、石墨的能量比金刚石更低，放热时金刚石放出热量更多；
C、结合盖斯定律进行判断，可知；
D、盖斯定律的特点是，反应热只跟始态和终态有关，跟反应途径无关。
5．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1是放热反应，反应物的总能量高于生成物总能量，则1mol[2Na(s)+O2(g)]的能量大于1mol[Na2O2(s)]的能量，A不符合题意；
B．由盖斯定律反应III+IV可得Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(g)△H=(-566)-226=-509kJ·mol-1，则△H<0，由自发进行的判据△G=△H-T△S<0可知低温有利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠，B不符合题意；
C．常温下钠和氧气反应生成Na2O，而生成Na2O2需要加热，说明反应I的活化能小于反应II的活化能，C符合题意；
D．由盖斯定律，反应II-2×I可得2Na2O(s) = Na2O2(s)+ 2Na(s)△H=-511-2×(-412)= +313 kJ·mol-1，而气体分子数增多，熵增，结合自发进行的判据△G=△H-T△S<0可知高温下能发生，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；
B、结合△H-T△S<0可知低温有利于CO与Na2O2自发生成碳酸钠；
C、活化能越低，反应越容易进行；
D、氧化钠一定条件下可以分解为过氧化钠和钠。
6．【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．升高温度，H2S的浓度增大，说明平衡逆向移动。升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以表明该反应的正反应是放热反应，故A不符合题意；
B．通入CO后，反应物浓度增大，正反应速率逐渐增大，平衡正向移动，生成物浓度随之增大，逆反应速率也随之增大，故B不符合题意；
C．COS与H2都是生成物，该反应起始时加入的是反应物，则生成物COS和H2的体积比始终为1：1，所以COS和H2体积比保持不变时，不能说明反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D．向反应器中再通入CO，平衡正向移动，转化的H2S增多，则H2S的转化率增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.升温H2S的浓度增大，反应逆向移动；
B.通入CO正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大；
C.COS与H2都是生成物。
7．【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A．柠檬酸与小苏打反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，为强酸制弱酸的复分解反应，没有电子的转移，故A不符合题意；
B．过饱和乙酸钠溶液一旦遇到晶核，会迅速结晶，并放出热量，故B符合题意；
C．乙酸溶液呈酸性，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成黄色(或橙色，与pH有关)，故C不符合题意；
D．失重环境下水油无法自然分离，可以使用旋转的方式，借助离心作用，来使它们分离，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、复分解反应没有电子的转移；
B、过饱和乙酸钠溶液结晶会放出热量；
C、还有可能变为橙色，具体颜色与pH有关；
D、 静置无法实现水和油的分离
8．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．从图上可知，反应①中生成物能量高于反应物，反应①是吸热反应，A项不符合题意；
B．决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，据图可知催化反应①的正反应活化能更大，反应更慢，所以催化反应①决定臭氧的分解速率，B项不符合题意；
C．据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量，即催化反应①对应的正反应的活化能，E2+E3为催化反应②生成物成键时释放的能量，即催化反应②对应的逆反应的活化能，C项符合题意；
D．据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量，所以总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，平衡常数减小，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.生成物的总能量低于反应物总能量的反应是放热反应，生成物的总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应；
B.慢反应决定总的反应速率，活化能越大反应速率越慢；
D.该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。
9．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A．反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应的决速步骤取决于最慢的反应，所以合成氨反应的决速步骤取决于活化能最大的反应，由图可知，决速步骤的反应方程式为，故A符合题意；
B．由图可知，该历程中最大能垒的反应为，活化能为E=62kJ/mol，故B不符合题意；
C．合成氨工业中采用循环操作，主要目的是增大反应物的转化率，故C不符合题意；
D．该反应为放热反应，反应中要选择催化剂的活性温度为反应温度，增大反应速率，提高单位时间内氨气的产率，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、决速步骤是根据反应速率最慢的决定的，即活化能最大；
B、根据图示，活化能最大的看吸热的过程，为这段反应；
C、循环操作可以增大反应物的转化率；
D、温度可以影响反应的速率和催化剂的活性。
10．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式；催化剂；有关反应热的计算
【解析】【解答】A．由图中可知，molN≡N与molH-H的键能总和为1080kJ，则N2与H2的键能数值总和不等于1080，A不符合题意；
B．从图中可以看出，molN2+molH2→ 1molNH3，放热(314+377+435-1080)kJ=46kJ，则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋92kJ，B不符合题意；
C．H2(g)断裂共价键生成2H(g)，需要吸收热量，所以1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低，C符合题意；
D．若使用催化剂，可以改变反应的活化能，但不能改变反应的热效应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 键能为1mol气态分子完全离解成气态原子所吸收的能量。
B. ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，注意反应的物质的量与ΔH的关系。
C.根据断键吸热、成键放热进行分析。
D. 催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的热效应。
11．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A． 若反应的，反应可自发进行，若反应的，则常温下自发进行的反应也可以是吸热反应，故A符合题意；
B． 是氧化还原反应，但属于吸热反应，故B不符合题意；
C． 化学反应的吸放热与是否有催化剂参与无关，故C不符合题意；
D． 所有的化学反应均有化学键的断裂和生成，反应物断键吸收的热量比生成物成键放出的热量多，该反应为吸热反应，反之为放热反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A． 依据判断；
B．氧化还原反应可能是放热反应，也可能是吸热反应；
C． 化学反应的吸放热与是否有催化剂参与无关；
D．吸热反应中反应物断键吸收的热量比生成物成键放出的热量多。
12．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．大理石受热分解为吸热反应，该过程吸收热量，A项符合题意；
B．食物腐败过程中放出热量，B项不符合题意；
C．铝热反应是放热反应，该过程中放出热量，C项不符合题意；
D．浓硫酸溶于水放出热量，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】常见放热反应：燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应；
常见吸热反应：一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应，大部分分解反应，八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
13．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳的反应是吸热反应，故A不符合题意；
B．水蒸气液化是放热过程，不是放热反应，故B不符合题意；
C．双氧水分解是放热反应，故C符合题意；
D．氯化铵溶于水属于物理变化过程，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】1.常见的放热反应类型有：①所有的燃烧反应；②活泼金属与水或酸的反应；③酸碱中和反应；④大多数的化合反应；⑤铝热反应。
2.常见的吸热反应类型：①多数分解反应；②碳参与的一些反应，如C、CO、H2为还原剂的反应；③NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。
14．【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．反应热效应是过程量与过程有关，使用催化剂改变了化学反应的过程，故反应热也发生改变，故A项不符合题意；
B．是该反应的催化剂，只是反应过程的中间产物，故B项不符合题意；
C．由图可知，催化过程中反应①是吸热反应，②是放热反应，故C项不符合题意；
D．该反应是臭氧转化为氧气，总反应为，故D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、催化剂不影响焓变，但是会降低反应所需活化能；
B、反应①的反应物，反应②的生成物，是催化剂；反应①的生成物，反应②的反应物，是中间产物；
C、反应物的内能大于生成物的内能，反应放热，反应物的内能小于生成物的内能，反应吸热；
D、最终反应即为臭氧转化为氧气。
15．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．由题干信息可知，150℃时，H2S的平衡转化率为40%，根据三段式分析可知： ，若该反应的平衡常数 ，即 = ，解得 ，A符合题意；
B．由题干图示信息可知，随着温度的升高，H2S的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，B不符合题意；
C．反应从开始到达到平衡的过程中， 始终不变为1，则若一段时间后， 保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．平衡后，向容器中再通入a mol CO，反应物浓度突然增大，故 突然增大， 逐渐增大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.列出反应的三段式进行计算；
B.温度升高硫化氢的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动；
C.COS和H2均为生成物，且计量数相等，始终不变；
D.通入CO的瞬间，正反应速率立即增大，之后正反应速率逐渐减小，直至达到新的平衡状态。
16．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．苯与Br2的加成反应中反应物总能量小于生成物总能量，则该反应为吸热反应，故A不符合题意；
B．单质溴与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的盐，与溴苯分层，然后可以分液分离，所以产物溴苯中会含有一定量的溴，可加入氢氧化钠溶液，再通过分液的方法除去溴苯中的溴，故B不符合题意；
C．苯与Br2的催化反应决速步为第二步，该过程存在C-Br键的形成，未有新极性键的断裂，故C符合题意；
D．由图可知，生成取代产物反应的活化能低于生成加成产物反应的活化能，根据活化能越小，反应速率越快，则产物中取代产物占比更大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.苯与Br2的加成反应中反应物总能量小于生成物总能量；
B.溴与氢氧化钠反应，溴苯不与NaOH反应；
D.活化能越小，反应速率越快。
17．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应；煤的干馏和综合利用；同位素及其应用
【解析】【解答】A．燃烧是一种发光发热的剧烈的氧化还原反应，则属于放热反应，A不符合题意；
B．用孔雀石[Cu2(OH)2CO3]炼制金属铜，Cu的化合价由+2价降低到0价，即为被还原，故Cu是还原产物，B不符合题意；
C．将煤在隔绝空气的条件下加强热发生复杂的物理、化学变化，则煤的干馏不全属于物理变化，也有化学变化，C符合题意；
D．H、H是质子数相同而中子数不同的H元素的不同原子，则互为同位素，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.燃烧反应，中和反应都是放热反应
B.化合价降低，发生还原反应，生成还原产物
C.煤的干馏，煤的气化，煤的液化都是化学变化
D.牢记同位素的定义并正确使用
18．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．自发需，该反应为熵减的自发反应，则，A符合题意；
B．酸性条件下，高锰酸钾会和氯离子反应生成氯气，B不符合题意；
C．铁为活泼金属，用铁作阳极，阳极铁会放电导致阳极溶解，C不符合题意；
D．浓盐酸中HCl的物质的量为0.6mol，随着反应进行，盐酸浓度减小，反应停止，得到Cl2的物质的量小于0.15mol，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.该反应常温下能自发进行，根据进行判断；
B.高锰酸钾能与浓盐酸反应生成氯气；
C.铁作阳极，阳极上为铁失去电子，不能生成氯气；
D.稀盐酸与二氧化锰不反应，生成的氯气小于0.15mol。
19．【答案】B,D
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，根据勒夏特列原理可知正反应为放热反应，A项不符合题意；
B．该反应反应前后气体分子个数不变的反应，在密闭容器中该反应压强不变，该反应前后气体分子数改变，但密闭容器中总压可变，故可作为判断反应达到平衡状态的依据， B项符合题意；
C．温度越高时反应速率越快，且由图可知较高温度下S2体积分数较大，增大反应物浓度平衡正向移动，因此应在较高温下进行平衡正向移动可提高转化率，C项不符合题意；
D．当温度为450℃时，甲烷的转化率为98%，S2的体积分数为20%，原料投入为1∶1，设加入与均为1mol，则转化的甲烷为1×98%=0.98，设转化为x mol，列三段式、，由S2的体积分数为20%，则，，解得x=0.675 mol，则转化率为67.5％，D项符合题意；
故答案为：BD。
【分析】A.由图可知，随温度的升高，甲烷的转化率降低；
B.依据化学反应前后气体体积的变化情况和化学平衡状态的判断依据分析；
C.依据化学平衡移动原理分析；
D.依据化学平衡的计算分析解答。
20．【答案】A,C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A．由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸热反应；第二步反应的平衡常数随温度的升高而降低，属于放热反应，即a>0，b<0，按盖斯定律，第Ⅰ步反应+Ⅱ步反应得
，随着温度的升高，Ⅰ升高的幅度大于Ⅱ降低的幅度，则温度升高总反应平衡常数增大，总反应为吸热反应，A项符合题意；
B．由图知，1000℃时，第Ⅰ步反应、Ⅱ步反应的 分别为3、1，则 、 ，按定义： ，B项不符合题意；
C.1000℃时，第二步反应的平衡常数为10；1000℃时，第一步的平衡常数为1000，先发生反应Ⅰ，然后在反应Ⅰ生成的固体产物作用下发生反应Ⅱ，则体系中CO和 的体积比为1：2，即 ，平衡常数表达式为 ，即 ，解得 ， ，氢气的体积分数为 ，C项符合题意；
D．甲烷蒸气重整的过程中，
作为催化剂，NiO（s）和FeO（s）可视作中间产物，改变了反应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，但是不改变平衡转化率，D项不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】A.由第二个图可推出a＞0，b＜0，且|a|＞|b|，根据盖斯定律可推出△H=(a+b)kJ·mol-1。
B.由第二个图可推出1000℃时的Kp1和Kp2，根据平衡常数公式可推出Kp=Kp1·Kp2。
C.由图可知1000℃时第一个反应的平衡常数
=103，而结合第一个反应方程式可知
，可解出p(H2)，进一步求解。
D.NiFe2O4是催化剂，能提升反应速率，但不影响化学平衡的移动。
21．【答案】B,D
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热和焓变
【解析】【解答】A.由图像可知，水煤气变化反应反应物为CO(g)和2H2O(g)，其相对能量为0eV，生成物CO2(g)、H2(g)和H2O(g)的相对能量为－0.72eV，前者的相对能量比后者高，该反应为放热反应，ΔH<0，A不符合题意；
B.由步骤③的初始状态和末状态可知，步骤③的化学方程式为：CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·，B符合题意；
C.步骤⑤的化学方程式为：COOH·＋2H·＋OH·=CO2(g)＋H2(g)＋H2O·,可得知生成物中氢气含有非极性共价键H－H，二氧化碳含有极性共价键C=O，C不符合题意；
D.该历程中最大能垒步骤应为步骤④，因此E正=1.86－(－0.16)=2.02eV，D符合题意；
故答案为：BD
【分析】A.根据反应过程中相对能量的大小分析；
B.根据步骤③的初始状态和末状态，书写反应的化学方程式；
C.根据步骤⑤发生的反应，结合物质结构分析；
D.根据过程中反应的能量变化分析；
22．【答案】A,C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：由图得：①C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1
②C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣395.4kJ mol﹣1，
利用盖斯定律将①﹣②可得：C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ mol﹣1，则
A、C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1，石墨的燃烧热为393.5kJ/mol，故A正确；
B、石墨转化为金刚石吸热，是化学变化，故B错误；
C、金刚石能量大于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故C正确；
D、由图可知金刚石燃烧的热化学方程式为：C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣395.4kJ mol﹣1，故D错误；
故选：AC．
【分析】先根据图写出对应的热化学方程式，然后根据盖斯定律写出石墨转变成金刚石的热化学方程式，根据物质的能量越低越稳定来解答．
23．【答案】C,D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：已知 25℃、101kPa条件下：
①4Al（s）+302（g）=2Al2O3，△H=﹣2834.9kJ mol﹣1
②4Al（s）+203（g）=2Al2O3，△H=﹣3119.1gkJ mol﹣1
根据盖斯定律计算得到：①﹣②302（g）=203（g）△H=﹣2834.9kJ mol﹣1﹣（﹣3119.1kJ mol﹣1）=+284.2kJ mol﹣1
A、等质量的02比03能量低，由02变03为吸热反应，故A错误；
B、02比03稳定，由02变03为吸热反应，故B错误；
C、等质量的02比03能量低，由02变03为吸热反应，故C正确；
D、O2比03稳定，由02变03为吸热反应，故D正确；
故选CD．
【分析】根据题干热化学方程式，依据盖斯定律：①﹣②302（g）=203（g）△H=﹣2834.9kJ mol﹣1﹣（﹣3119.1kJ mol﹣1）=+284.2kJ mol﹣1，物质能量越高，稳定性越差，据此分析．
24．【答案】（1）；优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低
（2）Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大；BD；1：8
（3）质子导体；；
【知识点】吸热反应和放热反应；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①根据表中的数据，随温度升高，化学平衡常数减小，说明升温该反应的平衡逆向移动，则正反应为放热反应，，故答案为：；
②反应在较高温度下进行的优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低，故答案为：优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低；
（2）①Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大，故答案为： Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大 ；
②A.Pd膜只允许通过，不允许通过，对气体分子的透过具有选择性，A正确；
B.过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能，，B不正确；
C.加快Pd膜内H原子迁移，平衡正向移动，有利于的解离，C正确；
D. 为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为的过程为吸热反应，D不正确；
故答案为：BD；
③根据反应，设通入的为1mol，无膜情况下一氧化碳的平衡转化率为75%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、0.75mol，可计算出此温度下平衡常数K=3；有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口总量，其中只有a口的处于平衡体系)，设a口产生的H2的物质的量为xmol，则，解得x=0.1，则出口a产生的为0.1mol，出口b的为0.9mol-0.1mol=0.8mol，质量比为1：8，故答案为：1：8；
（3）①电解时，通入一氧化碳和水的一极为阳极，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体，故答案为：质子导体；
②电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为：，故答案为：；
③根据三段式：
，出口Ⅰ处气体为体积为x，进口Ⅰ处的气体体积为，则，CO的转化率为：，故答案为：。
【分析】（1）①升温该反应的平衡常数减小，说明升温该反应的平衡逆向移动，该反应为放热反应；
②升温能加快反应速率，同时升温该反应的平衡逆向移动；
（2）①Pd膜能选择性分离出H2，使平衡正向移动；
②A.Pd膜只允许H2透过，具有选择性；
B.正反应的活化能远小于逆反应的活化能，则该反应为放热反应；
C. 加快Pd膜内H原子迁移，平衡H2 2H正向移动；
D.H2 2H为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为吸热反应；
③根据计算；
（3） 电解时CO发生氧化反应，则左侧为阳极，右侧为阴极，发生还原反应，电极反应式为。
25．【答案】（1）
（2）高温；AB；；时不参与反应，相同分压的经历相同的时间转化率相同；先升后降。在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g) 的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2 的速率大于反应Ⅰ生成S2 的速率，S2(g) 的体积分数减小
【知识点】吸热反应和放热反应；盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据方程式可知该温度下平衡常数K＝ ；
（2）①根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，则ΔH＝234kJ/mol，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温；
②A．Ar是稀有气体，与体系中物质不反应，所以其他条件不变时，用Ar替代N2作稀释气体，对实验结果几乎无影响，A符合题意；
B．正反应吸热，升高温度平衡正向进行，温度越高，H2S的转化率越高，B符合题意；
C．根据表中数据无法得出H2S中S-H键和CH4中C-H键的相对强弱，事实上C-H键的键能大于S-H键键能，C不符合题意；
D．恒温恒压下，增加N2的体积分数，相当于减压，平衡正向进行，H2的物质的量增加，容器容积增加，H2浓度减小，D不符合题意；
故答案为：AB；
③反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程能量示意图可表示为 ；
④根据表中数据可知1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同，所以在1000℃常压下，保持通入的H2S体积分数不变，提高投料比时H2S的转化率不变；
⑤根据表中数据可知在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小，因此变化规律是先升后降。
【分析】（1）根据计算；
（2）①ΔH－TΔS＜0时反应可自发进行；
②A.Ar不参与反应；
B.升温平衡正向移动；
C.根据表中实验数据，无法判断出H2S中的S-H键、CH4中的C-H键相对强弱；
D.恒温恒压下，增加N2的体积分数，平衡正向移动；
③反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，生成物的总能量高于反应物总能量；
④1000℃条件下CH4不参与反应；
⑤低温段，以反应Ⅰ为主，在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率。
26．【答案】（1）
（2）0.01mol/(L·min)
（3）放；Ka＞Kb＞Kc；该反应正方向放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数不断减小
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)根据化学平衡常数的定义，结合该反应各物质的状态，可知该反应的化学平衡常数表达式为： 。答案为： ；
(2)根据题意，固体质量增加120g，即CO(NH2)2的质量增加120g，其增加的物质的量为： 。则用CO(NH2)2表示化学反应速率，可以表示为： 。根据同一反应中，用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于各物质的化学计量数之比，可知，用CO2表示20min内的化学反应速率为0.01mol/(L·min)；答案为：0.01mol/(L·min)；
(3)由图可知，随着温度的升高，CO2的转化率先增大，到b点时随着温度的增大，CO2的转化率逐渐减小，即反应达平衡状态后，温度升高，CO2的转化率降低，反应向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应。对于正反应为放热反应的可逆反应来说，升高温度，反应向逆反应方向移动，化学平衡常数减小。由此可知，a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系为：Ka＞Kb＞Kc。答案为：放；Ka＞Kb＞Kc；该反应正方向放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数不断减小。
【分析】第(3)问中，CO2的转化率越大，说明反应体系中反应物所占的比重越小，反应向正反应方向进行的程度越大。结合不同温度下CO2转化率变化曲线图，分析出b点表示反应达到平衡状态。进而分析该可逆反应的正反应属于放热反应还是吸热反应。
27．【答案】（1）；放热
（2）增大氧气的浓度或加压或冷却后不断移去液态水
（3）；温度相同情况下，增大压强，平衡右移，HCl转化率增大
（4）2.54×10–3 或2.5×10–3
（5）酸；NH4++H2O NH3 H2O+H+；=
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据化学平衡常数的概念可以写出其表达式为 ；由图可知，温度升高，HCl的转化率下降，说明平衡逆向移动，说明逆向是吸热，所以正反应是放热反应。(2)增大氧气的浓度或加压或冷却后不断移去液态水等均能使平衡正向移动，提高HCl的转化率。(3)正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大，所以P1压强下曲线在P0压强下曲线的上方（变化趋势与P0压强下曲线一致，都是温度越高，转化率越小）。(4)根据反应方程式可知，HCl与Cl2的物质的量的变化量的关系为4:2，所以HCl的变化的物质的量为2n(Cl2)=1.44×10–2mol，由图可知此时HCl的转化率为85%，所以反应前HCl的起始物质的量为 ，所以此时HCl的物质的量为 mol= 2.54×10–3mol。(5)因为铵离子水解：NH4++H2O NH3 H2O+H+，所以溶液显酸性；题目所给出的关系牵涉到的都是离子，所以可写出电荷守恒表达式c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)，又因为溶液呈中性，所以c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-)。
【分析】(1)；升高温度平衡向吸热的方向移动，据此判断。(2)可利用平衡移动的方法增大转化率。(3)正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大。(4)根据化学计量数中HCl与Cl2的关系，可算出状态A时HCl的变化量，再根据此时HCl的转化率可算出状态A时HCl的物质的量。(5)盐溶液的酸碱性要考虑盐的水解，溶液中离子浓度关系一般是电荷、物料、质子三个守恒。
28．【答案】（1）HCHO；－470kJ·mol－1
（2）放热；<；2.7
（3）碱性
（4）2HSO3－＋2e－＋2H＋=S2O42－＋2H2O；0.03
【知识点】吸热反应和放热反应；盖斯定律及其应用；常见化学电源的种类及其工作原理；化学平衡常数；pH的简单计算
【解析】【解答】(1)从图像中可知加入催化剂生成甲醛的反应活化能小，化学反应速率快，所以主要产物为HCHO。根据图像， 1molHCHO转化为1molCO放出的能量为（676-283-158） kJ·mol－1=235 kJ·mol－1，方程式为2molHCHO，则△H需要乘以2，△H=-235×2kJ·mol－1=-470 kJ·mol－1；(2) ①根据图中数据可知，随着温度的升高，平衡常数降低，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，该反应为放热反应；对于某时刻，浓度商 ，大于250℃的平衡常数2.041，反应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率；
②同温同体积的情况下，压强之比等于物质的量之比。平衡时与起始时的气体压强比值为0 .7，开始的物质的量为1mol+2mol=3mol，则平衡时的物质的量为3mol×0.7=2.1mol。
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始 1 2 0
转化 x 2x x
平衡 1-x 2-2x x
1-x+2-2x+x=2.1，得x=0.45mol；体积为2L，则有 ；(3) n(SO32-)：n(HSO3-) =3：2，在同一溶液中，则浓度之比等于物质的量之比，亚硫酸的Ka2= ，得c(H+)=6.8×10－8<10-7，溶液呈碱性；(4)根据示意图，Pt（2）电极上HSO3－→S2O42－，S的化合价从+4降低到+3，电解质溶液为酸性，则电极方程式为2HSO3－＋2e－＋2H＋=S2O42－＋2H2O；Pt（2）为阴极，Pt（1）为阳极，阳极的电极反应式为SO2－2e－＋2H2O=SO42－＋4H＋，电路中通过0. 02 mol e-时，左侧生成0.01molSO42-和0.04molH+，为平衡电荷，有0.02mol的H+经阳离子交换膜转移到右侧，则左侧的离子增加了0.03mol。
【分析】（1）掌握醇羟基的化学性质，二者生成甲醛；根据图像，该反应为放热反应，特别注意焓变的符号、数值与单位；
（2）温度升高，平衡常数减小，该反应为吸热反应；根据题意计算浓度熵并与平衡常数比较，若浓度熵大于平衡常数，则该反应逆向进行；体积固定压强比等于气体分子物质的量比，列出三段式计算出各物质的物质的量浓度后，可得出平衡常数；
（3）根据亚硫酸的第二步电离平衡常数计算出氢离子浓度，溶液显示碱性；
（4）根据核心产物，结合电荷守恒，综合溶液环境即可写出电极反应式并计算电荷数。
29．【答案】（1）分子；2s22p3
（2）氧元素和碳元素同周期，电子层数相同，氧元素的核电荷数比碳元素多，吸引电子能力强，因此非金属性比碳强
（3）C
（4）1/c2(NH3)c(CO2)
（5）0.01 mol/L·min；a；
【知识点】分子晶体；吸热反应和放热反应；化学反应速率；化学平衡常数
【解析】【解答】（1）固体CO2称干冰，属于溶沸点较低的分子晶体；氮原子原子序数为7，位于周期表第二周期ⅤA族，最外层电子排布式是2s22p3，故答案为：分子；2s22p3；（2）氧元素和碳元素均为第二周期元素，同周期元素从左到右，随着核电荷数递增，原子半径减小，吸引电子能力依次增强，非金属性依次增强，故答案为：氧元素和碳元素同周期，电子层数相同，氧元素的核电荷数比碳元素多，吸引电子能力强，因此非金属性比碳强；（3）由题意可知，合成尿素的反应和反应①为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；反应②为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量。
A、合成尿素的反应为放热反应，2NH3(g)+ CO2 (g) 的总能量高于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故错误；
B、反应②为吸热反应，NH4COONH2 (s) 的总能量低于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故错误；
C、合成尿素的反应和反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则2NH3(g)+ CO2 (g) 的总能量高于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，NH4COONH2 (s) 的总能量低于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故正确；
D、合成尿素的反应为放热反应，2NH3(g)+ CO2 (g) 的总能量高于 CO（NH2）2（l）+H2O（l）的总能量，故错误；
故答案为：C，故答案为：C；（4）反应①中为NH4COONH2固体，则化学平衡常数K=1/c2(NH3)c(CO2)，故答案为：1/c2(NH3)c(CO2)；（5）①从反应开始至20min时，二氧化碳浓度变化量△c(CO2)=（0.3mol/L—0.1mol/L）=0.2mol/L，则v c(CO2)= △c(CO2)/ △t=0.2mol/L/20min=0.01 mol/L·min，故答案为：0.01 mol/L·min；
②该反应为气体体积减小的放热反应，缩小反应容器的容积，压强增大，平衡右移，尿素的产率增大；升高温度，平衡左移，尿素的产率减小；增加反应物的量，平衡右移，但尿素的产率不一定增大；使用合适的催化剂，平衡不移动，尿素的产率不变，
故答案为：a，故答案为：a；
③25min 时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，体系中c(NH3)和c(CO2)分别变为0.4mol/L和0.2mol/L，40min时重新达到平衡，由于建立的是等效平衡，氨气的平衡浓度保持不变，故图示为： ，故答案为： 。
【分析】（1）分子间通过分子间作用力构成的晶体叫做分子晶体；
（2）由于氧原子的最外层电子数多于碳原子的最外层电子数，所以氧原子更容易得到电子形成8电子稳定结构，所以氧原子的非金属性强于碳；
（3）合成尿素的反应属于放热，即反应物的能量总和大于生成物的能量总和；
（4）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不考虑反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数；
（5）物质在某一段时间内的平均反应速率是物质的物质的量浓度变化量与时间的比值；可以加快反应速率的操作有：增大压强。
30．【答案】（1）2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H1= -665 kJ mol-1
（2）放热；p1
（4）3
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据能量变化图，则反应断键共吸收2×630+2×436=2132kJ，形成共放出945+4×463=2797kJ，所以该反应共放出2797-2132=665kJ的热量，热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-665 kJ mol-1，故答案为：2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-665 kJ mol-1；(2)①根据图像，升高温度，CH3OH 的体积分数减少，平衡逆向移动，因此合成甲醇的反应放热反应；该反应后气体的物质的量减少，增大压强，平衡正向移动，CH3OH 的体积分数增大，因此图像中的压强p1＜p2，故答案为：放热；p1
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始（mol） 1 2 0
转化（mol） x 2x x
平衡（mol） 1-x 2-2x x
×100%=50%，x=0.75，设容器体积为1L，则平衡时c(CH3OH)=0.75mol/L、c(CO)=0.25mol/L、c(H2)=0.50mol/L，化学平衡常数K= =12，向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25mol的 CH3OH，此时c(CH3OH)=1mol/L、c(CO)=0.50mol/L、c(H2)=1mol/L，浓度商= =2＜K，则平衡正向移动，故答案为：向正反应方向；(3)A.使用催化剂，平衡不移动，CO平衡转化率不变，错误；
B.投料比不变，增加CO的浓度，CO的转化率降低，错误；
C.降低反应温度，平衡正向移动，CO的转化率增大，正确；
D.通入He气体使体系的压强增大，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，错误；
故答案为：C；(4)设n(H2)=amol、n(CO)=bmol，氢气的转化率为40%、CO的转化率为60%，根据方程式 CO(g)+2H2(g) CH3OH知，参加反应的n(CO)为参加反应的n(H2)的一半，所以40%×amol=2bmol×60%， = =x=3，故答案为：3。
【分析】】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
（2）①在放热反应中，升高温度反应会向逆反应方向进行；在有气体参与的可逆反应中，增大压强，反应会向气体计量数之和减小的方向进行；
②在可逆反应中，影响平衡常数的因素是温度，温度越高，反应的速率就越大，平衡常数就越大，反应物的转化率也越大；
③在浓度商小于平衡常数时，平衡会正向移动；反之平衡会逆向移动；
（3）为使一氧化碳的转化率提高，需要使反应向正反应方向进行，由于本反应为放热反应，所以降低温度可以使反应正向进行；
（4）在化学反应中，物质的转化率之比等于它们的计量数之比。
31．【答案】（1）2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2
（2）4NH3+6NO 5N2+6H2O
（3）；SO2+ClO +H2O = SO42 +Cl +2H+；SO2在水中的溶解度大于NO，还原性强于NO；SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO；2∶13
【知识点】吸热反应和放热反应；氨的性质及用途；二氧化硫的性质；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】（1）向燃煤中加入适量石灰石，高温时石灰石、氧气和SO2转化为CaSO4的化学方程式是2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2；
（2）NH3还原NO生成氮气和水，反应的化学方程式是4NH3+6NO 5N2+6H2O；
（3）① “放热反应”的反应过程中反应物总能量大于生成物总能量，故能量变化示意图如下 ： ；
②NaClO溶液吸收烟气中SO2，发生氧化还原反应生成硫酸钠和盐酸，反应的离子方程式是SO2+ClO +H2O = SO42 +Cl +2H+；
③一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是SO2在水中的溶解度大于NO、SO2在溶液中的还原性强于NO、SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO；
④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2分别为100%和80%，根据反应SO2+ClO +H2O = SO42 +Cl +2H+、3ClO +2NO+H2O = 2NO3 +3Cl +2H+，则此吸收液中烟气转化生成的NO3 和Cl 的物质的量之比为 。
【分析】（1）碳酸钙与二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳；
（2）氨气中的氮元素化合价为-3价、一氧化氮中氮元素化合价为+2价，二者发生氧化还原反应，化合价归中；
（3）①放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量；
②NaClO与二氧化硫发生氧化还原反应；
③根据在溶液中二氧化硫的溶解度大于一氧化氮的溶解度进行分析。
32．【答案】（1）K+；1s22s22p2；>
（2）吸收；<
（3）HSCN = H＋＋SCN－；c(SCN－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)
（4）取样，向其中滴加KSCN溶液，若变血红色，证明FeCl2溶液已经变质，若不变红，则未变质
【知识点】吸热反应和放热反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；电离方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】（1）钾离子的电子式为K+；碳为6号元素，原子的电子排布式为1s22s22p2；同周期元素原子从左到右依次减小，故C和N的原子半径大小比较为C＞N；（2）U形管中品红溶液左高左低，说明吸滤瓶中压强减小，从而说明KSCN溶于水时会吸收热量，则该溶解过程水合的热效应＜扩散的热效应；（3）KSCN水溶液呈中性，则硫氰酸（HSCN）为强酸，其电离方程式为HSCN ＝ H＋＋SCN－；硫氰化铵（NH4SCN）溶液中由于铵根离子水解使溶液呈酸性，则各种离子浓度由大到小的顺序是c(SCN－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)；（4）若用KSCN溶液检验氯化亚铁溶液是否变质，实验方法是取样，向其中滴加KSCN溶液，若变血红色，证明FeCl2溶液已经变质，若不变红，则未变质。
【分析】（1）化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这种表示的物质的式子叫做电子式；
电子排布式是表示原子核外电子排布的图式之一。有七个电子层，分别用1、2、3、4、5、6、7等数字表示K、L、M、N、O、P、Q等电子层，用s、p、d、f等符号分别表示各电子亚层，并在这些符号右上角用数字表示各亚层上电子的数目；
（2）在分子溶于水的过程中，与水分子化合需要放出热量；分子扩散需要吸收能量；
（3）用化学式和离子符号表示电离过程的式子，称为电离方程式，表示物质溶解于水时电离成离子的化学方程式。离子所带电荷数一般可根据它们在化合物中的化合价来判断。所有阳离子带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等；
（4）KSCN溶液会和铁离子发生漯河反应生成血红色的络合物。
33．【答案】（1）0.04/t mol/(L·min)
（2）a、c
（3）吸热；随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短；升高反应温度，及时分离S2气体等（任写一条，合理即可）
（4）19.5；2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g)+999.6kJ
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据方程式可知每生成2mol氢气，气体减少1L。温度时，测得反应体系中有气体1.31mol，反应1 min后，测得气体为l.37mol，气体减少0.06mol，所以生成氢气是0.12mol，浓度是0.04mol/L，则tmin 内H2的生成速率为0.04/t mol/(L·min)。（2）某温度时，H2S的转化率达到最大值，说明达到平衡状态，a．正反应体积增加，则气体的压强不发生变化说明达到平衡状态，a正确；
b.密度是混合气体的质量和容器容积的比值，质量和容积均不变，因此气体的密度不发生变化不能说明达到平衡状态，b错误；
c. 表示平衡常数，因此能说明达到平衡状态，c正确；
D.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多均表示正逆反应速率，不能说明达到平衡状态，d错误，
故答案为：ac；（3）根据图像可知升高温度转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此该反应为吸热反应。由于随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短，所以曲线b随温度的升高，向曲线a靠近。正反应是体积增大、吸热的可逆反应，因此在容器体积不变的情况下，如果要提高H2的体积分数，可采取的措施是升高反应温度，及时分离S2气体等。（4）20L空气中氧气的体积是20L×0.2=4L，氧气和H2S反应的方程式为2H2S+3O2→2SO2+2H2O，这说明氧气过量，剩余氧气是4L－1.5L＝2.5L；生成SO2是1L，则完全反应后恢复到室温，混合气体的体积是16L＋2.5L＋1L＝19.5L。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气，同时放出29.4 kJ的热量，则2molH2S完全反应放出的热量是 ，因此该反应的热化学方程式是 2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g)+999.6kJ。
【分析】（1）物质在某一段时间内的反应速率等于该物质浓度变化量与时间的比值；
（2）硫化氢转化率达到最大即代表反应达到平衡状态，此时正反应和逆反应的速率相等；
（3）在反应中，升高温度，正反应速率加快了，说明正反应是吸热反应；反之，如果升高温度，使逆反应的速率加快了，说明了正反应是放热的；
（4）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
34．【答案】放；低于
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解：通过实验测出，反应前后a烧杯中的温度升高，b烧杯中的温度降低，根据温度升高，反应放热，温度降低，反应吸热，所以Al跟盐酸的反应是放热反应，b是吸热反应，反应物总能量低于生成物，故答案为：放；低于．
【分析】实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应放出了热量，使溶液的温度升高，所以该反应是放热反应；（b）中温度降低，根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该低于生成物的能量，不足的能量从环境中吸收，所以使环境的温度降低．
35．【答案】（1）+177
（2）的转化率较高，且的选择性较高；温度变化对能量变化大的吸热反应影响大，反应I的焓变数值大，所以升高温度，对反应Ⅰ的影响大，的转化率高；选择性膜吸附，促进反应Ⅲ平衡正向移动，增大的选择性；；
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；反应热和焓变；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）焓变=生成物总能量-反应物总能量，根据图示，-300-(-477)=+177；
（2）①根据图示，800℃时，的转化率较高，且的选择性较高，所以反应选择800℃。
②根据，可知温度变化对能量变化大的吸热反应影响大，反应I的焓变数值大，所以升高温度，对反应Ⅰ的影响大，的转化率高。
③选择性膜吸附，降低体系中的浓度，促进反应Ⅲ平衡正向移动，所以增大的选择性。
④在800℃时，，充入一定容积的密闭容器中，在一定催化剂存在的条件下只发生反应Ⅲ，初始压强为，一段时间达到平衡，
，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，则3x=4a-2x，x=0.8a；同温同体积，压强比等于物质的量比，该温度下平衡时体系的压强为，反应Ⅲ的平衡常数 。
【分析】（1）根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量计算；
（2）①800℃时，的转化率较高，且的选择性较高；
②温度变化对能量变化大的吸热反应影响大，反应I的焓变数值大，所以升高温度，对反应Ⅰ的影响大，的转化率高；
③选择性膜吸附，促进反应Ⅲ平衡正向移动，增大的选择性；
④列出反应的三段式计算。
