第一章 化学反应的热效应 章节测试
一、单选题
1．下列既属于吸热反应，又属于氧化还原反应的是（ ）
A．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应 B．铝热反应
C．高温条件炭与水蒸气的反应 D．生石灰与水反应
2．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH（一种固体催化剂）合成NH3的原理示意图。下列说法错误的是（ ）
A．该过程将太阳能转化成为化学能
B．该过程中，只涉及非极性键的断裂与生成
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D．原料气N2可通过分离液态空气获得
3．下列说法中不正确的是（ ）
A．分解反应大多数是吸热反应
B．氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应
C．燃料有足够的空气就能充分燃烧
D．放热反应的过程，都可以看成是“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能、电能等被释放出来的过程
4．下列说法中，错误的是（ ）
A．化学反应中必然伴随着能量变化
B．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C．化学反应中能量变化的大小与反应物的状态有关
D．根据能量守恒定律知，反应中生成物的总能量等于反应物的总能量
5．已知反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．该反应为吸热反应
B．使用合适的催化剂能减少该反应吸收的能量
C．该图可表示为酸和碱的反应图象
D．该反应反应物的总能量低于生成物的总能量
6．下列热化学方程式中△H能表示可燃物燃烧热的是（ ）
A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ；△H= －184.6kJ/mo1
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ；△H= －802.3kJ/mol
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ； △H= －571.6kJ/mol
D．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H=－258kJ/mol
7．下列化学反应中，属于吸热反应的是（ ）
A．氧化钙与水反应
B．铝条与稀盐酸反应
C．稀盐酸与NaOH溶液反应
D．NH4Cl晶体与Ba（OH）2 8H2O反应
8．一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl-、ClOx- (x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．a、b、c、d、e 中，c 最稳定
B．一定温度下，Cl2 与 NaOH 溶液反应生成的产物有 a、b、d， 溶液中 a、b、d 的浓度之比可能为 11∶1∶2
C．b→a＋c 反应的活化能为反应物的总能量减去生成物的总能量
D．b→a＋d 反应的热化学方程式为：3ClO (aq)＝ClO3- (aq)＋2Cl- (aq) ΔH＝＋116 kJ·mol-1
9．已知4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－905.9 kJ·mol－1。一定条件下，向1 L密闭容器中投入0.8 mol的NH3和1.6 mol的O2，发生上述反应，第2 min和第4 min时NH3的物质的量分别为0.6 mol和0.3 mol。下列说法中错误的是（ ）
A．上述反应的逆反应的活化能不小于905.9 kJ·mol－1
B．反应在第2 min到第4 min时，O2的平均速率为0.15 mol·L－1·min－1
C．反应第2 min时改变了某一条件，该条件可能是使用催化剂或升高温度
D．平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量减小
10．下列关于化学反应与能量的说法正确的是（ ）
A．C(g) +O2(g) = CO(g) ΔH = -Q kJ·mol 1，则碳的燃烧热为Q kJ·mol 1
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl不需加热就能反应，故该反应是放热反应
C．已知：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -38.6 kJ·mol 1，则0.1 mol N2和足量H2反应放出3.86 kJ的热量
D．已知相同条件下的两反应分别为：S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH1；S(g) + O2(g) = SO2(g) ΔH2，则ΔH1 > ΔH2
11．白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P akJ·mol-1、P—O bkJ·mol-1、P=O ckJ·mol-1、O=O dkJ·mol-1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（ ）
A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol-1 B．（4c+12b－6a－5d）kJ·mol-1
C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol-1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol-1
12．中国科学院研究员团队开发了一种基于钯修饰二氧化钛的串联光热催化氮气氧化制备硝酸的新反应体系，实现了高选择性制备单一氧化产物硝酸（过程如图所示）。下列有关说法不正确的是（ ）
A．该过程实现了太阳能向化学能的转化
B．与在放电或高温的条件下也能直接生成
C．起到提高反应速率的作用
D．生成的反应中既作氧化剂，也作还原剂
13．常温常压下，充分燃烧一定量的乙醇放出的热量为QkJ，用400mL5mol·L-1KOH溶液吸收生成的CO2，恰好完全转变成正盐，则充分燃烧1mol所放出的热量为（ ）
A．QkJ B．2QkJ C．3QkJ D．4QkJ
14．燃烧a g乙醇（液态），生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为Q kJ，经测定，a g乙醇与足量钠反应，能生成标准状况下的氢气5.6L,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式书写正确的是（ ）
A．C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = -Q kJ/mol
B．C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = - Q / 2 kJ/mol
C．1/2 C2H5OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+3/2H2O（1） △H = -Q kJ/mol
D．C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = -2Q kJ/mol
15．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，错误的是（ ）
A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑
B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂
C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑
D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
16．现代社会人类的一切活动都离不开能量，下列说法正确的是（ ）
A．图1所示装置能将化学能转化为电能
B．图2所示反应为吸热反应
C．手机锂离子电池属于二次电池
D．锌锰干电池中，锌做正极
二、综合题
17．中国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。为推动实现碳中和的愿景，探索资源化利用前景广阔。
Ⅰ．重整反应，可以生成合成气(CO和)。
已知：①
②
（1）催化重整反应发生的同时，还发生了积碳反应，即反应①和②。实验表明，低温、高压时会有显著积炭产生，说明此条件下积碳主要由反应 产生。(填“①”或“②”)
（2）催化重整反应的热化学方程式为 。
（3）该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存，储能研究是另一研究热点。反应可以储能的原因是 。
（4）如图所示，以为催化剂，在光照条件下可将转化为等有机物。生成的过程可描述为 。
（5）以体积相同的0.25 溶液为反应物，不同条件对生成的浓度影响如图所示。相同时间内溶液中通入氧气时浓度明显低于不通氧气时，可能的原因是 。
18．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。
（1）在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO，两步反应的能量变化示意图如图。
①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应
②1mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)热化学方程式为 。
（2）已知红磷比白磷稳定，且有反应：
P4(白磷，s)+5O2(g) =2P2O5(s) △H1
4P(红磷，s)+5O2(g) =2P2O5(s) △H2
△H1 △H2(填写“>”、“<”或“=”)
（3）研究表明，化学反应能量变化与征键能有关。下列是部分化学键的键能数据。
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能(KJ·mol-1) 197 360 499 x
已知：P4(s) +5O2(g)=P4O10(s) △H=-2378.0 kJ·mol-1，白磷(P4)及P4O10的结构如图，则x=
（4）充分燃烧一定量丁烷(C4H10)放出热量161.9 kJ，且生成的CO2，恰好能与100mL2.5mol·L-1氢氧化钡溶液完全反应生成沉淀，则燃烧1mol丁烷放出的热量为 kJ。
19．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答问题。
（1）图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
（2）已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由1 mol氢气和1 mol碘反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。在化学反应过程中，是将 转化为 。
（3）下列反应中，属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的碳⑤食物因氧化而腐败⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应⑦铁粉与稀盐酸反应
20．化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。
（1）反应A(g)＋B(g)=C(g)＋D(g)，反应过程中能量变化如下图所示，回答下列问题：
①化学反应中产生能量变化的本质原因是 ；
②该反应是 反应(填“吸热或放热”)，ΔH＝ (用E1、E2表示)；
③加入催化剂对该反应的ΔH是否有影响？ 。
（2）已知：2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH1= -a kJ mol-1，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2= -b kJ mol-1，H2O(g)=H2O(l) ΔH3= -c kJ mol-1。则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。
21．化学能与热能的转化是当今化学研究的热点。回答下列问题：
（1）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式： 。
②比较热稳定性：MgBr2 (填“>”或“<”)MgCl2。
③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g)△H= kJ·mol-1。
（2）氢氟酸是一种弱酸，已知25℃时：
HF(aq)H+(aq)+F-(aq) △H=-10.4kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1
则表示稀HF溶液与稀NaOH溶液的热化学方程式为 ，氢氟酸的中和反应反应热的绝对值大于57.3kJ·mol-1的原因可能是 。
（3）H2与F2在黑暗中混合也会发生剧烈反应，反应的热化学方程式为H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-546.6kJ·mol-1，查阅文献，两种化学键键能数据如表：
化学键 H—H F—H
E/(kJ·mol-1) 436 565
则F2(g)=2F(g) △H= kJ·mol-1。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应属于吸热反应，但是元素化合价未发生变化不属于氧化还原反应，A不符合题意；
B．铝热反应属于放热反应，属于氧化还原反应，B不符合题意；
C．高温条件炭与水蒸气的反应属于吸热反应，C与水蒸气生成CO和H2，化合价发生改变，C符合题意；
D．生石灰与水反应为放热反应，且生成氢氧化钙没有化合价的改变，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸或与水、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应（如C和CO2）、工业制水煤气、碳（一氧化碳、氢气）还原金属氧化物、某些复分解（如铵盐和强碱）；
氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
2．【答案】B
【解析】【解答】A. 该过程将太阳能转化成为化学能，A不符合题意；
B. 该过程中，既有极性键（N-H、O-H）的断裂与生成，也有非极性键（N N、O=O）的断裂与生成，B符合题意；
C. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2，氮气是氧化剂、水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，C不符合题意；
D. 原料气N2可通过分离液态空气获得，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】极性键指的是不同原子之间形成的共价键，非极性键指的是相同原子之间形成的共价键。
3．【答案】C
【解析】【解答】分解反应大多需提供热量破坏化学键，因而多数是吸热反应，A项正确；酸碱中和反应是典型的放热反应，B项正确；物质燃烧的条件是温度达到着火点，和氧气接触，只和空气接触不能充分燃烧，C项错误；因化学反应的过程是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来的过程，或者是热能、电能或光能转化为物质内部的能量(化学能)被储存起来的过程，D项正确。
故答案为：C
【分析】 常见的放热反应包括燃烧、中和、金属氧化、、较活泼的金属与酸反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应。常见的吸热反应 ：大多数分解反应、铵盐和碱反应、碳作还原剂的反应。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，因此必伴随发生能量变化，A不符合题意；
B．由于断键吸热，形成化学键放热，则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的，B不符合题意；
C．反应物和产物的状态，如生成液态水和水蒸气，反应热不一样，因此化学反应中能量变化的大小与反应物的状态有关，C不符合题意；
D．反应过程中有能量变化，根据能量守恒定律知，如果正反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，如果正反应为吸热反应，则反应物总能量小于生成物总能量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.化学反应的实质是旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，反应过程中一定伴随能量变化；
B.化学变化中的能量变化主要由于化学键的断裂与形成；
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的状态有关；
D.放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应物的总能量不等于生成物的总能量。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，该反应反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，A不符合题意；
B．催化剂能降低反应的活化能，因此可以减少E1，即减少该反应吸收的能量，B不符合题意；
C．酸碱中和为放热反应，图为吸热反应，C符合题意；
D．由图可知，该反应反应物的总能量低于生成物的总能量，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、催化剂可以降低活化能；
C、酸碱中和为放热反应；
D、吸热反应，反应物的总能低于生成物的总能量。
6．【答案】D
【解析】【解答】A、氢气与氯气反应不是与氧气反应，燃烧热是指与氧气反应，热化学方程式中△H不等于燃烧热，选项A不符合题意；
B、燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，选项B不符合题意；
C、热化学方程式中H2的物质的量不为1mol，热化学方程式中△H不等于燃烧热，选项C不符合题意；
D、符合燃烧热的定义，热化学方程式中△H代表燃烧热，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 热化学方程式中主语焓变单位，物质状态，系数即是物质的量，燃烧热是指燃烧1摩尔物质。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．氧化钙与水反应生成熟石灰，该反应是放热反应，A不符合题意；
B．铝条与稀盐酸反应属于金属与酸反应类型，为常见的放热反应，B不符合题意；
C．稀盐酸与NaOH溶液反应属于中和反应，反应为放热反应，C不符合题意；
D．Ba（OH）2 8H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应，在反应中吸收热量，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.CaO与H2O反应为放热反应；
B.金属与酸的反应为放热反应；
C.酸碱中和反应为放热反应；
D.铵盐与碱的反应为吸热反应；
8．【答案】B
【解析】【解答】A.a，b，c，d，e中a能量最低，所以a最稳定，故A不符合题意；
B.氧化还原反应遵循电子守恒，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a（Cl-）、b（ClO-）、d（ClO3-），氯元素的化合价由0价降为-1价，升为+1价和+5价，由电子守恒得：n（Cl-）=n（ClO-）+5nd（ClO3-），当溶液中a、b、d 的浓度之比为11∶1∶2，上述电子守恒式成立，故B符合题意；
C.反应物的总能量减去生成物的总能量=-△H，依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，故C不符合题意；
D.b→a+d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-，反应热=(64kJ/mol+2×30kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=-116kJ/mol，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.物质的能量越低就越稳定；
C.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量；
D.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。
9．【答案】B
【解析】【解答】焓变=正反应的活化能－逆反应的活化能，所以逆反应的活化能不小于905.9 kJ·mol－1，故A符合题意；第2 min和第4 min时NH3的物质的量分别为0.6 mol和0.3 mol，第2 min到第4 min时消耗氨气0.3mol，则消耗氧气0.375mol，所以反应在第2 min到第4 min时，O2的平均速率为 0.1875 mol·L－1·min－1，故B不符合题意；第0 min和第2min时NH3的物质的量分别为0.8 mol和0.6 mol，氨气的变化量是0.2mol，第2 min到第4 min时氨气的变化量是0.3mol，反应第2 min时改变条件速率加快，所以改变的条件可能是使用催化剂或升高温度，故C符合题意；平衡后降低压强，平衡正向移动，气体物质的量增大，根据 ，混合气体平均摩尔质量减小，故D符合题意；选B。
【分析】焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能；第2 min和第4 min时NH3的物质的量分别为0.6 mol和0.3 mol，第2 min到第4 min时消耗氨气0.3mol，则消耗氧气0.375mol；第0 min和第2min时NH3的物质的量分别为0.8 mol和0.6 mol，氨气的变化量是0.2mol，第2 min到第4 min时氨气的变化量是0.3mol；平衡后降低压强，平衡正向移动，气体物质的量增大。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量，则1mol碳燃烧生成一氧化碳放出的热量不能表示碳的燃烧热，故A不符合题意；
B．八水氢氧化钡与氯化铵固体的反应为吸热反应，故B不符合题意；
C．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则0.1 mol氮气和足量氢气不可能完全反应，所以放出的热量小于3.86 kJ，故C不符合题意；
D．固态硫的能量小于气态硫，则等物质的量的固态硫和气态硫分别在氧气中燃烧生成二氧化硫时，气态硫燃烧放出的热量多，反应的焓变ΔH1>ΔH2，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热；
B．八水氢氧化钡与氯化铵固体的反应为吸热反应；
C．可逆反应不可能完全反应；
D．固态硫的能量小于气态硫。
11．【答案】A
【解析】【解答】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值，由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以根据方程式可知反应热△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。
故答案为：A。
【分析】 根据反应物的总键能与生成物的总键能只差计算该反应的焓变。
12．【答案】B
【解析】【解答】A、根据图示，可知在太阳能的作用下，N2和O2反应生成NO2，实现了太阳能想化学能的转化，A错误；
B、N2和O2放电或高温的条件下生成NO，B正确；
C、催化剂可以降低反应活化能，提高化学反应速率，C错误；
D、NO2和H2O反应生成HNO3和NO，N化合价有升有降，NO2既是氧化剂又是还原剂，D错误；
故答案为：B
【分析】A、在太阳能的作用下发生化学反应为太阳能转化为化学能；
B、N2和O2放电或高温的条件下生成NO；
C、催化剂可以降低反应活化能，提高化学反应速率；
D、氧化还原反应的基本口诀：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂；
化合价升高，失去电子，被氧化，发生氧化反应，作为还原剂，得到还原产物；
化合价降低，得到电子，被还原，发生还原反应，作为氧化剂，得到氧化产物。
13．【答案】B
【解析】【解答】根据关系式C2H5OH~2CO2~4KOH，则该反应中燃烧的乙醇的物质的量为：n(C2H5OH)=n(C2H5OH)=×400mL×10-3×5mol·L-1=0.5mol，则充分燃烧1mol所放出的热量为2QkJ，
故答案为：B。
【分析】根据C2H5OH~2CO2~4KOH计算。
14．【答案】D
【解析】【解答】a g乙醇的物质的量为5.6L/22.4L/mol×2=0.5mol，则1mol乙醇完全燃烧放出2QkJ热量，乙醇燃烧的热化学方程式书写正确的是D。
故答案为：D
【分析】反应方程式2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑,根据氢气的量计算乙醇的物质的量，写出对应的热化学方程式，书写时注意物质的状态。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．根据图示，过程I是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气，反应方程式是：2Fe3O4=6FeO+O2↑，故A不符合题意；
B．Fe3O4是以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂，故B符合题意；
C．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，总反应为2H2O=2H2↑+O2↑，故C不符合题意；
D．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，实现了太阳能向化学能的转化，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 过程I方程式为：2Fe3O46FeO+O2↑；过程II方程式为：3FeO+H2OH2↑+Fe3O4，将I+II×2可得：2H2O2H2↑+O2↑，可见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。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．图1所示的装置没有形成闭合回路，没有电流通过，不能形成原电池，所以不能把化学能转变为电能，A项不符合题意；
B．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，B项不符合题意；
C．手机锂离子电池在工作时，锂离子电池放电，相当于原电池，手机充电时，锂离子电池相当于电解池，锂离子电池可多次充放电，属于二次电池， C项符合题意；
Ｄ．锌锰干电池中，锌失去电子，发生氧化反应，作负极，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.构成原电池的条件为两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发进行的氧化还原反应；
B.反应吸放热由反应物和生成物的总能量决定；
C.手机锂离子电池在工作时，锂离子电池放电，相当于原电池，手机充电时，锂离子电池相当于电解池，锂离子电池可多次充放电，属于二次电池；
D.锌锰干电池中，Zn作负极。
17．【答案】（1）①
（2）
（3）该反应是吸热反应，可通过反应将热量储存在产物CO、中(生成高热值物质CO、)，CO、可通过燃烧放出大量热。(其他合理答案也给分)Ⅱ．利用光电催化反应器，实现资源化的同时产生电能。
（4）在光照和存在下，B侧失去电子生成，A侧得到电子还原生成
（5）有还原性，可能被通入的氧化；在A侧直接得电子，降低了得电子的机会
【解析】【解答】（1）低温、高压时①反应正向移动，显著产生积碳，故答案为①；
（2）根据盖斯定律②-①得：；
（3）该重整反应，是吸热反应，可通过反应将热量储存在产物CO、中(生成高热值物质CO、)，CO、可通过燃烧放出大量热；
（4）由图可知反应为：，在光照和存在下，B侧失去电子生成，A侧得到电子还原生成；
（5）中C是+2价，有还原性，可能被通入的氧化；也可以在A侧直接得电子，降低了得电子的机会。
【分析】（1）低温、高压时①反应正向移动；
（2）根据盖斯定律计算；
（3） 该重整反应为吸热反应， 可通过反应将热量储存在产物CO、 ；
（4）根据图示反应过程可知， 在光照和存在下，B侧失去电子生成，A侧得到电子还原生成 ；
（5） 有还原性，可能被通入的氧化；在A侧直接得电子，降低了得电子的机会 。
18．【答案】（1）放热；NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol
（2）＜
（3）433.75
（4）2590.4
【解析】【解答】（1）①根据第一步反应，反应物总能量高于生成物总能量，因此第一步反应为放热反应，故答案为放热；
②第一步反应的热化学反应方程式为NH(aq)+O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol；第二步反应的热化学反应方程式为NO(aq)+O2(g)=NO(aq) ΔH=-73kJ/mol；总反应为NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol；故答案为NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol；
（2）红磷比白磷稳定，红磷的能量比白磷能量低，根据ΔH与能量的关系：ΔH=生成物总能量－反应物总能量，根据发生的反应，两个反应均为放热反应，ΔH＜0，两个反应中生成物总能量相同，氧气的能量相同，推出ΔH1＜ΔH2；故答案为＜；
（3）根据ΔH与键能的关系：ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和=6×197kJ/mol+5×499kJ/mol－[12×360kJ/mol+4×xkJ/mol]=-2378.0 kJ/mol，x=433.75kJ/mol；故答案为433.75；
（4）产生CO2恰好能与Ba(OH)2溶液完全反应生成沉淀，即反应方程式为CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O，得出丁烷燃烧产生n(CO2)=n(BaCO3)=n[Ba(OH)2]=100mL×10-3L/mL×2.5mol/L=0.25mol，丁烷燃烧的方程式为C4H10+O2→4CO2+5H2O，因此燃烧1mol丁烷放出的热量为=2590.4kJ；故答案为2590.4。
【分析】（1） ① 反应物能量大于生成物，为放热反应；
② 结合盖斯定律的技巧，将两个步骤合并计算；
（2）能量越低，物质越稳定；
（3）△H=反应物总键能-生成物总键能；
（4）热化学方程式的书写要注意，标明各种物质的状态，且△H的数值和物质的量有关，物质的量即对应的化学计量数。
19．【答案】（1）放热
（2）放出；11；化学能；热能
（3）①②③⑤⑦；④⑥
【解析】【解答】(1)由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应。(2)H2(g)＋I2(g)=2HI(g)，断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键需要吸收436 kJ＋151 kJ＝587 kJ热量，生成2 mol HI放出2×299 kJ＝598 kJ热量，所以1 mol氢气和1 mol碘反应生成HI放出11 kJ的热量；在化学反应过程中，将化学能转化为热能。(3)应熟悉常见的吸热反应和放热反应：中和反应、燃料的燃烧、有氧参与的氧化还原反应、多数化合反应等属于放热反应；多数分解反应(H2O2分解除外)、二氧化碳通过炽热的碳、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应等属于吸热反应。
【分析】（1）根据图像，生成物的总能量低于反应物的总能量属于放热反应；
（2）根据方程式，结合物质结构，进行计算能量变化；
（3）掌握常见的放热反应与吸热反应，常见的放热反应有酸碱中和反应、金属与酸的反应、饶绍反应，厂家的吸热反应有氢氧化钡与氯化铵的反应，二氧化碳与碳的反应。
20．【答案】（1）破坏反应物中化学键吸收的能量与形成生成物中化学键放出的能量存在差异；放热；E1-E2或-(E2-E1)；无影响
（2）CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1= -( + +2c) kJ mol-1
【解析】【解答】(1)①化学反应的本质是化学键的断裂与形成，化学反应中能量变化的微观表现是断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量不相等，若为若为放热反应，断开化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，若为吸热反应，断开化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，故：破坏反应物中化学键吸收的能量与形成生成物中化学键放出的能量存在差异；②由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应为放热反应；反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能量变化图分析可知反应焓变△H=E1-E2或-(E2-E1)；③催化剂能改变反应速率但不改变平衡的移动，反应热不变，体系中加入催化剂对反应热无影响。(2)已知：2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH1= -a kJ mol-1，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2= -b kJ mol-1，H2O(g)=H2O(l) ΔH3= -c kJ mol-1，(①+②)/2+2③得：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1= -( + +2c) kJ mol-1。
【分析】(1)①化学反应的本质以及化学反应中能量变化的微观原因：旧键断裂，新键形成；②由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应为放热反应；图中中反应焓变=E1-E2；③催化剂只能够改释反应速率，不影响平衡移动；(2)根据盖斯定律求算。
21．【答案】（1）；<；-160
（2）；反应过程中氢氟酸分子电离成H+和F-需要吸收能量，消耗部分中和反应释放出的能量
（3）+147.4
【解析】【解答】（1）①根据题目所给能量关系图所示，假设MgF2相对能量为0，则MgF2固体分解得到的固体和气体共具有相对能量是562kJ，那么当有MgF2固体分解生成固体和气体时，反应吸收能量是2×562kJ-0=1124kJ，所以该反应的热化学方程式是“”；
②等量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质，MgCl2需要吸收的能量更多，说明其热稳定性更高，所以本问第二空应填“<”；
③根据题目所给能量关系图得到①式，②式，根据盖斯定律，题目所描述热化学方程式由②-①合并得到，所以其焓变值为；
（2）根据盖斯定律，两个热化学方程式相加合并可得氢氟酸与NaOH溶液中和反应的热化学方程式的离子反应表达形式，所以合并后的焓变数据也是该中和反应的焓变数据，故该反应的热化学方程式是“”；由于氢氟酸是弱酸，故发生中和反应时才会有大量HF分子电离成H+和F-，该过程放热，与中和反应放热叠加，故其反应的焓变绝对值大于57.3kJ mol-1；
（3）根据焓变计算式△H=反应物键能和-生成物键能和，可以得到
F-F键键能= △H+ 2x(H- F键键能)- H- H键键能=(-546.6+ 2x565 - 436)kJ.mol-1= +147.4kJ. mol-1
所以。
【分析】（1）①根据题目所给能量关系图，热化学方程式能表示反应的热效应，反应的热效应与物质的状态、物质的量有关；
②依据物质的能量越低，越稳定；
③根据盖斯定律计算；
（2）根据盖斯定律分析；氢氟酸是弱酸，电离会吸收热量；
（3）根据焓变计算式△H=反应物键能和-生成物键能和。
