第一章 化学反应与能量转化 学情检测
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．物质发生化学变化不一定都伴随着能量变化
B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化
2．1克氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热，表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)； △H = -142.9 kJ/mol
B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； △H = -285.8 kJ/mol
C．2H2 + O2 = 2H2O； △H = -571.6 kJ/mol
D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；△H = -285.8kJ/mol
3．下列能源组合中，均属于新能源的一组是（ ）
①天然气；②煤；③沼气能；④石油；⑤太阳能；⑥生物质能；⑦风能；⑧氢能．
A．①②③④ B．①⑤⑥⑦⑧
C．③④⑤⑥⑦⑧ D．③⑤⑥⑦⑧
4．证据推理与模型认知是化学学科的核心素养之一、下列事实与相应定律或原理不相符的是（ ）
A．通过测量C、CO的燃烧热来间接计算反应热：盖斯定律
B．常温常压下，1体积完全燃烧消耗2体积：阿伏加德罗定律
C．向溶液中加入少量KSCN固体，溶液颜色加深：勒夏特列原理
D．向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果：元素周期律
5．直接从自然界获取的能源叫一次能源，一次能源经过加工、转换得到的能源叫二次能源，下列叙述正确的是（ ）
A．水煤气是二次能源 B．水力是二次能源
C．石油是二次能源 D．电能是一次能源
6．如图为铜锌原电池示意图。下列说法正确的是（ ）
A．铜片释放的电子经导线流向锌片
B．若盐桥中含KCl饱和溶液的琼脂，电池工作时，K+移向ZnSO4溶液
C．电池工作时，该装置中Zn为负极，发生氧化反应
D．若将盐桥用铜丝替换，电流表的指针不会偏转
7．下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理，下列说法错误的是（ ）
A．反应②为反应③提供了原料
B．反应②也是SO2资源利用的方法之一
C．制得等量H2所需能量较少的是系统(I)
D．系统(I)制氢的热化学方程式为H2O(l) = H2(g) + 1/2O2(g) ΔH = +286 kJ/mol
8．干电池原理示意图如图，电池总反应为：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑，下列说法正确的是（ ）
A．碳为电池的正极
B．Zn极上发生还原反应
C．常见锌锰干电池为二次电池
D．反应2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑在负极上发生
9．一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1- ）O2
10．化学创造美好生活。下列劳动项目涉及反应的方程式错误的是（ ）
A．工人用溶液制作电路板，利用反应：
B．药剂师用作抗胃酸药，利用反应：
C．船舶工程师在船体上镶嵌锌块，防止反应：
D．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，防止反应：
11．氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1 mol氧气中的化学键消耗的能量为Q2KJ，形成1 mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（ ）
A．2Q1+Q2 <2Q3 B．Q1+Q2>Q3
C．Q1+Q2< Q3 D．Q1+Q2> 2Q3
12．下列反应过程中的能量变化情况符合下图的是（ ）
A．乙醇的燃烧 B．碳酸钙的分解
C．镁和盐酸的反应 D．酸和碱的中和反应
13．过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A．a为外接电源的负极
B．电解总反应：
C．阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D．电解池工作时，I室溶液质量理论上逐渐减小
14．氢气是一种清洁能源，下图是 和 反应生成 的能量变化示意图，由图可知（ ）
A．
B．生成 需要吸收 的能量
C． 和 具有的总能量比 所具有的总能量高
D． ，断键吸收的能量小于成键释放的能量
15．如图所示，甲池的总反应式为：，下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ）
A．甲池中负极反应为：
B．该装置工作时，Ag电极上有气体生成
C．甲池和乙池中的溶液的pH前者不变，后者减小
D．当甲池中消耗0.1mol时，乙池中理论上最多产生12.8g固体
16．25℃、101 kPa时，1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是（ ）
A．CH3OH(l)＋ O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ/mol
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 451.6 kJ/mol
C．2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O(l) ΔH＝－22.68 kJ/mol
D．CH3OH(l)＋ O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－725.8 kJ/mol
二、综合题
17．在一个容积不变的密闭容器中，发生反应：2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）
（1）当n（NO）：n（O2）=4：1时，O2的转化率随时间的变化关系如图1所示．
①A点的逆反应速率v逆（O2） B点的正反应速率v正（O2）（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②NO的平衡转化率为 ；当达到B点后往容器中再以4：1 加入些NO和 O2，当达到新平衡时，则NO的百分含量 B点NO的百分含量（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③到达B点后，下列关系正确的是
A．容器内气体颜色不再变化 B．v正（NO）=2v正（O2）
C．气体平均摩尔质量在此条件下达到最大 D．容器内气体密度不再变化
（2）在图2和图3中出现的所有物质都为气体，分析图2和图3，可推测：4NO（g）+3O2（g）=2N2O5（g）△H= ．
（3）降低温度，NO2（g）将转化为N2O4（g），以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图4所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，Y为 ，有关石墨I电极反应式可表示为： ．
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18．依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示．请回答下列问题：
（1）电极X的材料是 ，电解质溶液Y是 ；
（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 X电极上发生的电极反应为 ．
（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极．
19．以甲醇为原料制取高纯H2是重要的研究方向。回答下列问题：
（1）甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。
主反应：CH3OH(g)＋H2O(g) CO2(g)＋3H2(g) △H＝＋49kJ·mol－1
副反应：H2(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2O(g) △H＝＋41kJ·mol－1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，反应的热化学方程式为 ，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是 。
②适当增大水醇比[n(H2O)：n(CH3OH)]，有利于甲醇水蒸气重整制氢，理由是 。
③某温度下，将n(H2O)：n(CH3OH)＝1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为 （忽略副反应）。
（2）工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其反应原理为：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) △H＝＋203kJ·mol－1，在容积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
① 压强为p1时，在N点：v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，
② N点对应温度下该反应的平衡常数K＝ mol2·L－2。
20．利用太阳能分解H2O获得氢气，再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料，从而实现可再生能源和CO2的资源化利用
（1）H2O的空间结构为 ；CO2的形成过程为 (用电子式表示)
（2）过程IV的能量转化形式为
（3）过程I II是典型的人工光合作用过程：4H2O+2CO22CH3OH+O2，该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应
（4）过程II中CO2催化加氢制取甲醇，反应如下：
主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ mol-1
①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是
②提高CH3OH在平衡体系中的含量，可采取如下措施： (写出两条即可)
（5）过程III制得的H2中混有CO，去除CO的反应如下：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在容积不变的密闭容器中，将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应，下列情况说明该反应一定达到化学平衡的是
a.CO的物质的量不再发生变化
b.CO与H2的物质的量浓度相等
c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1
d.v正(CO)=v逆(H2O)
（6）多步热化学循环分解水是制氢的重要方法，如“铁—氯循环”法，反应如下：
i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iv. △H4
反应i~iv循环可分解水，可利用△H1～△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H 在横线处写出反应iv的化学方程式
（7）大规模制H2所需能量可由太阳能提供 利用Na2CO3 10H2O可将太阳能储存、释放，结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理：
21．环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、优化生存环境的有效途径之一．请运用化学反应原理知识，回答下列问题：．
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH4 （g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2 （g）+2H2O（1）△H1=﹣662kJ mol﹣1
②CH4 （g）+4NO（g）═2N2 （g）+CO2 （g）+2H2O（1）△H2=﹣1251kJ mol﹣1
据此，写出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式：
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g） N2 （g）+CO2 （g）某研究小组向一个容积（3L）恒定的真空密闭容器中加入0.3mol NO和足量的活性炭与催化剂（固体试样的体积忽略不计），在恒温（T1℃）条件下发生反应，经10min反应达到平衡，测得N2的物质的量为0.09mol．
①0min～10min内以v（NO）表示的平均化学反应速率为 ．
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是 ．
A．容器内压强保持不变
B．速率关系：2v（NO）（正）=v （N2）（逆）
C．容器内CO2的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
③在相同条件下，若在容器中放入生石灰，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”）．
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】解：A．化学反应伴随着化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，则一定伴随着能量变化，故A错误；
B．化学能可转化为热能、电能、光能等，故B错误；
C．物理变化可伴随着能量变化，如聚集状态的变化，故C错误；
D．物质不发生变化，也可能伴随着能量变化，如聚集状态的改变，故D正确．
故选D．
【分析】化学反应伴随着化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，化学能可转化为热能、电能、光能等，以此解答该题．
2．【答案】B
【解析】【解答】A、1g氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，所以2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ，所以△H=-571.6kJ mol-1，故A不符合题意；
B、1gH2燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量，△H＜0，所以2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ，所以△H=-571.6kJ mol-1，热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O( l )△H=-571.6kJ mol-1，故B符合题意；
C、物质的状态影响反应热，未注明物质的聚集状态，故C不符合题意；
D、1g氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，所以2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ，所以△H=-571.6kJ mol-1，选项中焓变符号不对，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】书写热化学方程式的注意事项：
（1）必需注明△H的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件
(2)注明物质的聚集状态，物质的聚集状态与它们所具有的能量有关。
通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”，且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”
(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。
3．【答案】D
【解析】【解答】煤、石油、天然气是化石能源,不是新能源,常见新能源有:太阳能、沼气能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等属于未来新能源,所以符合未来新能源标准的是③⑤⑥⑦⑧,所以D选项是符合题意的.
【分析】新能源是指传统能源之外的各种能源形式，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，据此解答即可。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．的反应热无法测量，可以利用盖斯定律通过测量C、CO的燃烧热来间接计算，故A不符合题意；
B．常温常压下，气体摩尔体积相同，根据阿伏加德罗定律1体积完全燃烧消耗2体积，故B不符合题意；
C．根据反应，增大反应物浓度，使平衡正向移动，溶液颜色加深，符合勒夏特列原理，故C不符合题意；
D．向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果，是因为氢离子与次氯酸根结合生成次氯酸，强酸制弱酸，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．利用盖斯定律可以间接计算；
B．根据阿伏加德罗定律，同温同压条件下，相同体积的任何气体均含有相同数目的粒子；
C．依据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个因素，平衡将向减弱这种改变的方向移动分析。
D．依据强酸制弱酸分析。
5．【答案】A
【解析】【解答】A. 水煤气是通过煤和水蒸汽制取得，是一氧化碳和氢气的混合气体，水煤气是通过煤和水蒸汽制取的，是二级能源，故A符合题意；
B. 水力是自然界中以现成形式提供的能源，为一级能源，故B不符合题意；
C. 石油是矿物燃料，是经人工开采后直接获得的，未经人为的加工，故为一级能源，故C不符合题意；
D. 电能是通过物质燃烧放热转化成的；或是由风能、水能、核能等转化来的，为二级能源，故D不符合题意；
故答案为：A.。
【分析】水煤气、电能是二次能源，水、石油是一次能源。
6．【答案】C
【解析】【解答】
A． 原电池中，电子由负极经导线流向正极，则锌片释放的电子经导线流向铜片，故A不符合题意；
B． 原电池中，阳离子移动向正极，则电池工作时，K+移向CuSO4溶液，故B不符合题意；
C． 电池工作时，该装置中Zn为负极，发生氧化反应，故C符合题意；
D． 若将盐桥用铜丝替换，则左侧烧杯构成原电池，锌作负极，铜作正极，正极发生反应 ，右侧烧杯构成电解池，类似电镀铜，电流表的指针仍然会偏转，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】在该铜锌原电池中，锌作负极，铜作正极，发生反应 。
7．【答案】C
【解析】【解答】A. 可以看出来反应②为反应③提供了原料HI，A不符合题意；
B. SO2在反应②中实现了再利用，B不符合题意；
C.由已知化学方程式可知①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为：H2O(l) = H2(g) + 1/2O2(g) ΔH = +286 kJ/mol，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为：H2S(g) = H2(g) + S(g) ΔH = +20 kJ/mol；由上面的热化学方程式可知：制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)，C符合题意；
D. ①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为：H2O(l) = H2(g) + 1/2O2(g) ΔH = +286 kJ/mol，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.反应②产生的HCl为反应③的原料；
B.反应②将空气污染物SO2转化为H2SO4；
C.由盖斯定律分析产生等量H2过程中所需的能量；
D.根据盖斯定律分析；
8．【答案】A
【解析】【解答】A.由电池反应可知，Zn发生氧化反应生成Zn2+，则Zn为负极，C极为正极，A 符合题意；
B.Zn作负极，则Zn极上发生氧化反应，B不符合题意；
C.常见锌锰干电池为一次电池，C不符合题意；
D.反应2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑中，N被还原生成H2，应在正极发生，D不符合题意。
【分析】根据反应方程式即可判断锌做负极，锌失去电子发生氧化反应，碳做正极，铵根离子得到电子变为氨气和氢气，锌锰干电池不能做为二次电池
9．【答案】D
【解析】【解答】A.放电时，多孔碳材料为正极，锂电极为负极，A不符合题意；
B.放电时，外电路中电子由负极（锂电极）经导线流向正极（多孔碳材料电极），B项不符合题意；
C.充电时，阳离子（Li+）移向阴极（锂电极），C项不符合题意；
D. 充电过程和放电过程相反，该总反应书写符合题意，
故答案为：D。
【分析】本题考查原电池原理及其运用。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．用溶液和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁制作电路板，故A不符合题意；
B．和胃酸反应，故可以做抗胃酸药，故B不符合题意；
C．船体上镶嵌锌块，防止铁被腐蚀生成亚铁离子，故C不符合题意；
D．铁和水高温条件下生成四氧化三铁，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.在溶液中，和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁。
B.胃酸的主要成分是HCl，注意为难溶物，不能拆成离子形式。
C.铁被腐蚀生成亚铁离子。
D.高温条件下，铁和水生成Fe3O4。
11．【答案】A
【解析】【解答】破坏1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，则H-H键能为Q1kJ/mol，破坏1molO2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，则O=O键能为Q2kJ/mol，形成1mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ，则水分子中2个H-O键能和为Q3kJ/mol，对于2H2（g）+O2（g）═2H2O（g），故：反应热△H=2Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-4× Q3kJ/mol=2Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-2Q3kJ/mol=（2Q1+Q2-2Q3）kJ/mol，由于氢气在氧气中燃烧是放热反应，则2Q1+Q2-2Q3＜0，所以2Q1+Q2＜2Q3，
故答案为：A。
【分析】根据反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能，氢气燃烧是放热，△H＜0，即可比较大小
12．【答案】B
【解析】【解答】A. 乙醇的燃是放热反应，A不符合题意；
B.碳酸钙的分解是分解反应，属于吸热反应，B符合题意
C. 镁和盐酸的反属于金属与酸的反应，是放热反应，C不符合题意；
D. 酸和碱的中和反应是放热反应，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据图像，该反应的反应物能量小于生成物能量，是吸热反应。
13．【答案】C
【解析】【解答】A.根据分析，a为外接电源的负极，A正确；
B.根据分析，阴极氧气被还原，阳极硫酸根被氧化，电解总反应正确，B正确；
C.根据阳极产物可知，反应需要消耗硫酸根，阴离子交换膜不可用阳离子交换膜替代，C错误；
D.电解池工作时，I室溶液中氢离子移向阴极，硫酸根移向阳极，消耗硫酸，I室溶液质量理论上逐渐减小，D正确；
故答案为：C.
【分析】S元素化合价由＋6价升高为＋7价，化合价升高被氧化，故右侧Pt电极为阳极，b为外接电源正极，a为外接电源负极，左侧Pt电极为阴极。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．根据图示可知，反应物的能量比生成物的能量高（483.6kJ+88kJ）=571.6kJ，所以反应的热方程式为： ，上述表达合理，A符合题意；
B．根据图示变化趋势可知，生成 需要放出 的能量，B不符合题意；
C．根据图示可知，2mol 和1mol 具有的总能量比2mol 所具有的总能量高，C不符合题意；
D． 反应过程需要放出热量，属于物理变化，化学键没有断裂，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．反应物的能量比生成物的能量高，为放热反应；
B．根据图示，为放热反应；
C．反应物的能量比生成物的能量高；
D． 状态的变化属于物理变化，化学键没有断裂。
15．【答案】D
【解析】【解答】A． 甲池中负极反应为N2H4 - 4e-+4OH-=N2+4H2O，A不符合题意 ；
B．Ag电极反应为Cu2+ + 2e- = Cu，B不符合题意 ；
C．甲池中反应生成水，氢氧化钾的浓度减小，pH减小，C不符合题意 ；
D．当甲池中消耗0.1mol 时，乙池中理论上最多产生12.8g固体，D符合题意 ；
故答案为：D
【分析】A．通入肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，负极反应为N2H4 - 4e-+4OH-=N2+4H2O，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-；
B．阴极反应得到电子 ；
C．反应生成水，溶液浓度减小 ；
D．转移电子数与物质的量的计算。
16．【答案】A
【解析】【解答】A. 1molCH3OH完全燃烧生成CO2和液态H2O，放热为22.68kJ×32=725.8 kJ，则热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)△H= 725.8 kJ/mol，A符合题意；
B. 放热反应，焓变为负，故B不符合题意；
C. 应注明物质的状态，且物质的量与热量成正比，故C不符合题意；
D. 水的状态应为液态，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】书写热化学方程式注意事项：
（1）反应热与温度和压强等测定条件有关，所以书写时必须指明反应时的温度和压强（25℃、101kPa时，可以不注明）；
（2）各物质化学式右侧用圆括弧（ ）表明物质的状态。可以用g、l、s分别代表气态、液态、固态；
（3）热化学方程式中化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示物质分子个数或原子个数，因此，它可以是整数，也可以是分数；
（4）△H只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则△H为“-”；若为吸热反应，则△H为“+”。其单位一般为kJ/mol。对于同一反应，计量数不同，其△H不同；
（5）热化学方程式是表示反应已完成的数量；
（6）不标“↑”或“↓”；
（7）不注明反应条件，例如：△（加热）；
（8）有机热化学方程式不用“=”，而用“→”。
17．【答案】（1）小于；30%；小于；ABCD
（2）﹣787kJ/mol
（3）N2O5；N2O4+2NO3﹣﹣2e﹣=2N2O5
【解析】【解答】解：（1）①A点没有达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率．B点反应达到平衡状态，正逆反应速率相等，因此A点的逆反应速率v逆 （O2）小于B点的正反应速率v正（O2），故答案为：小于；②平衡时氧气的转化率是0.6，消耗氧气是0.6nmol，根据方程式可知同时消耗NO是1.2nmol，则NO的平衡转化率为 ×100%=30%；当达到B点后往容器中再以4：1 加入些NO和 O2，相当于增大压强，平衡向体积减小的正反应方向进行，因此当达到新平衡时，则NO的百分含量小于B点NO的百分含量，
故答案为：30%；小于；③到达B点后，反应达到平衡状态，则
A．物质的浓度不再发生变化，所以容器内气体颜色不再变化，故A正确；
B．平衡时正逆反应速率相等，则v正（NO）=2 v正（O2，故B正确；
C．平均相对分子质量是气体的质量与气体总物质的量的比值，正方应是体积减小的，所以气体平均摩尔质量在此条件下达到最大，故C正确；
D．气体的质量和容器的容积均不变，则容器内气体密度不再变化，故D正确；
故答案为：ABCD；（2）根据图1和图2可知反应的热化学方程式分别是①NO（g）+ O2（g）=NO2（g）△H=143kJ/mol﹣287kJ/mol=﹣144kJ/mol，②4NO2（g）+O2（g）=2N2O5（g）△H=372kJ/mol﹣583kJ/mol=﹣211kJ/mol，
由盖斯定律可知①×4+②即得到4NO（g）+3O2（g）=2N2O5（g）△H=﹣787kJ/mol，
故答案为：﹣787kJ/mol；（3）氧气在正极通入，石墨Ⅱ是正极，石墨I是负极，N2O4失去电子转化为N2O5，电极反应式为N2O4+2NO3﹣﹣2e﹣=2N2O5，
故答案为：N2O5；N2O4+2NO3﹣﹣2e﹣=2N2O5．
【分析】（1）①A点没有达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，而B点反应达到平衡状态，正逆反应速率相等；②平衡时氧气的转化率是0.6，消耗氧气是0.6nmol，根据方程式可知同时消耗NO是1.2nmol，以此计算NO的平衡转化率；当达到B点后往容器中再以4：1 加入些NO和 O2，相当于增大压强，平衡向体积减小的正反应方向进行；③到达B点后，反应达到平衡状态，则物质的浓度不再发生变化、平衡时正逆反应速率相等及衍生的物质的量不变（2）根据图1和图2可知反应的热化学方程式分别是①NO（g）+ O2（g）=NO2（g）△H=143kJ/mol﹣287kJ/mol=﹣144kJ/mol，②4NO2（g）+O2（g）=2N2O5（g）△H=372kJ/mol﹣583kJ/mol=﹣211kJ/mol，
由盖斯定律可知①×4+②即得到4NO（g）+3O2（g）=2N2O5（g）；（3）氧气在正极通入，石墨Ⅱ是正极，石墨I是负极，N2O4失去电子转化为N2O5，以此来解答．
18．【答案】（1）Cu；AgNO3
（2）正；2Ag++2e﹣═2Ag；Cu﹣2e﹣═Cu2+
（3）Cu；Ag
【解析】【解答】解：（1）由反应2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，所以X电极材料是Cu，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ，
故答案为：Cu；AgNO3；（2）正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为2Ag++2e﹣═2Ag，X（铜）电极失电子发生氧化反应，电极反应为Cu﹣2e﹣═Cu2+，
故答案为：正极； 2Ag++2e﹣=2Ag；Cu﹣2e﹣═Cu2+；（3）电子从负极Cu沿导线流向正极Ag，
故答案为：Cu；Ag．
【分析】（1）根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子的化合价降低的可溶性反应物作电解质溶液，据此设计原电池；（2）原电池中，易失电子的电极铜为负极，银作正极，正极上得电子发生还原反应；（3）电子从负极沿导线流向正极．
19．【答案】（1）CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g) △H＝+90kJ/mol；升高温度；提高甲醇的转化率，并有利于抑制CO的生成；（p2/p1-1）×100%
（2）大于；48
【解析】【解答】（1）①CH3OH转化为H2和CO反应的化学方程式为：CH3OH(g)=2H2(g)+CO(g)，由盖斯定律可得，该反应的反应热ΔH=(+49kJ/mol)+(+41kJ/mol)=+90kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：CH3OH(g)=2H2(g)+CO(g) ΔH=+90kJ/mol；
由于该反应为吸热反应，且反应前后气体分子数增大，因此可通过升高温度，使得反应速率加快，同时提高CH3OH的转化率；
②增大水醇比，则相当于增大n(H2O)，平衡正向移动，使得CH3OH的转化率增大，抑制了CO的生成，因此有利于甲醇水蒸气重整制取氢气；
③设n(H2O)=n(CH3OH)=1mol，参与反应的n(CH3OH)=amol，则可得平衡三段式如下
由于压强之比等于物质的量之比，因此可得等式，解得
因此CH3OH的平衡转化率为；
（2）①由于N点温度下，反应达到平衡时，H2的体积分数为60%，而N点时H2的体积分数为40%，说明此时反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，即v正>v逆；
②N点温度下，反应达到平衡时，H2的体积分数为60%，设反应达到平衡时，生成c(H2)=3a mol/L，则可得平衡三段式如下
则可得等式，解得
因此可得该温度下反应的平衡常数；
【分析】（1）①根据题干信息写出反应的化学方程式，结合盖斯定律计算反应热，从而写出反应的热化学方程式；结合温度和反应速率的影响因素分析；
②结合平衡移动的影响分析；
③根据压强之比等于物质的量之比进行计算；
（2）①根据反应进行的方向判断正逆反应速率的大小；
②根据该温度下H2的体积分数结合三段式进行计算；
20．【答案】（1）V形；
（2）化学能转化为电能
（3）吸热
（4）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2kJ mol-1；将水分离出体系、降低反应温度、增大压强
（5）a、d
（6）2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)
（7）Na2CO3 10H2O=Na2CO3+10H2O，该过程需要吸收能量，将太阳能储存；Na2CO3+10H2O= Na2CO3 10H2O，该过程放出能量，将储存的太阳能释放
【解析】【解答】（1）水分子中O的价层电子对数=，其中2对孤对电子，故水的空间构型为V形；二氧化碳是共价化合物，碳与氧之间有两对共用电子对，CO2的形成过程为；
（2）过程IV为燃料电池，它的能量转化形式为化学能转化为电能；
（3）已知甲醇的燃烧是放热反应，则其逆过程是吸热反应；
（4）目标方程为：CO+2H2 CH3OH，可由主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ mol-1减去副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ mol-1获得。反应热做相同的运算得目标方程的反应热=△H1-△H1=-49.0kJ mol-1-41.2kJ mol-1=-90.2 kJ mol-1，故CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.2kJ mol-1；
（5）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，该反应是一个等体积反应，在容积不变的密闭容器中，将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应，即按化学计量系数发生反应，各物质含量保持不变或正逆反应速率相等是平衡的标志。ａ．CO的物质的量不再发生变化时说明该反应达到平衡，a正确；b．反应的任何阶段都存在CO与H2的物质的量浓度相等，b不正确；c．n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1并不意味反应达到平衡，c不正确；d．v正(CO)=v逆(H2O)，正逆反应两个方向一氧化碳的速率等于水的速率，反应达到平衡，d正确；
故答案为：ad。
（6）由盖斯定律知iv=目标反应-2（i+ii+iii），代入合并同类项可得反应iv的方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)；
（7）Na2CO3 10H2O=Na2CO3+10H2O，该过程需要吸收能量，将太阳能储存；Na2CO3+10H2O= Na2CO3 10H2O，该过程放出能量，将储存的太阳能释放。
【分析】（1）依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
二氧化碳是共价化合物，碳与氧之间有两对共用电子对；
（2）原电池是化学能转化为电能的装置；
（3）正逆反应吸收或者放出的热量数值相等，但是ΔH的符号相反；
（4）根据盖斯定律分析；
（5）依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
（6）根据盖斯定律分析；
（7）反应中伴随能量变化，正逆反应吸收或者放出的热量数值相等。
21．【答案】（1）CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣956.5KJ/mol
（2）CD；0.006mol/（L min）；增大
【解析】【解答】解：（1）①CH4 （g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2 （g）+2H2O（1）△H1=﹣662kJ mol﹣1
②CH4 （g）+4NO（g）═2N2 （g）+CO2 （g）+2H2O（1）△H2=﹣1251kJ mol﹣1
据盖斯定律①+②得到CH4将NO2还原为N2的热化学方程式为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣956.5KJ/mol；
故答案为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣956.5KJ/mol；（2）
C（s）+ 2NO（g） N2 （g）+ CO2 （g）
起始（mol） 0.3 0 0
转化（mol） 0.18 0.09 0.09
平衡（mol） 0.12 0.09 0.09
①0min～10min内以v（NO）表示的平均化学反应速率= =0.006mol/（L min），故答案为：0.006mol/（L min）；
②反应是气体体积不变的反应，
A．反应前后气体物质的量不变，压强不变，容器内压强保持不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．速率关系：若v（NO）（正）=2v （N2）（逆），证明氮气的正逆反应速率相同，证明达到平衡状态，但2v（NO）（正）=v （N2）（逆）不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．容器内CO2的体积分数不变是平衡的标志，故C正确；
D．反应前后气体体积不变，气体质量分数变化，若混合气体的密度保持不变，能证明反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：CD；
③在相同条件下，若在容器中放入生石灰，CaO+CO2=CaCO3，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，则NO的平衡转化率增大，故答案为：增大．
【分析】（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式得到；（2）依据化学反应三段式列式计算
①反应速率V= ；
②化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据此分析和衍生出的条件变化；
③在相同条件下，若在容器中放入生石灰会结合二氧化碳促进平衡正向进行．
