必刷題04化學反應與熱能建議完成時間：90分鐘選擇題：精選20題實際完成時間：分鐘非選擇題：精選7題1．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）酸與堿發生的中和反應，能量的轉化A．化學能→電能 B．化學能→熱能 C．熱能→化學能 D．電能→化學能【答案】B【詳解】酸與堿發生的中和反應是一個放熱反應，即將化學能轉化為熱能，故答案為：B。2．（22-23高一下·山西陽泉·期末）科學家已獲得了氣態分子，其結構為正四面體形(如圖所示)。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ能量，斷裂1molN≡N鍵吸收946kJ能量，下列說法正確的是A．屬于一種新型的化合物B．1mol轉化為時要吸收734kJ能量C．比消耗的能量少D．和互為同素異形體，轉化為屬于化學變化【答案】D【詳解】A．N4為氮的單質，不是化合物，A錯誤；B．1molN4中含有6molN-N鍵，2molN2中含有2mol氮氮三鍵，則1molN4轉化為2molN2放出熱量為(946×2-193×6)kJ/mol=734kJ，B錯誤；C．選項中并未說明N4和N2的具體物質的量，且如都是1molN4和1molN2，前者轉化為4N(g)消耗的能量高于1molN2轉化為2N(g)消耗的能量，C錯誤；D．N4和N2都是氮的單質，兩者互為同素異形體，且N4轉化為N2屬于化學變化，D正確；故答案選D。3．（23-24高一下·四川成都·期末）已知碘化氫分解吸熱，分以下兩步完成：2HI(g)→H2(g)+2I?(g)；2I?(g)→I2(g)，下列圖像最符合上述反應歷程的是A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據題干描述，碘化氫分解的總反應是吸熱的，而第二步是成鍵過程，一定是放熱，故第一步必然吸熱；A．結合圖像，第一步吸熱，第二步放熱，總反應吸熱，符合上述分析，故A符合題意；B．根據圖像，總反應是放熱反應，不符合上述分析，故B不符合題意；C．根據圖像，第二步吸熱，不符合上述分析，故C不符合題意；D．根據圖像，第一步放熱，第二步吸熱，不符合上述分析，故D不符合題意。答案選A。4．（23-24高一下·新疆克拉瑪依·期末）下列關于化學反應與能量的說法中，不正確的是A．與的反應屬于放熱反應B．與鹽酸的反應屬于放熱反應C．能量變化是化學反應的基本特征之一D．反應物的總能量低于生成物的總能量，反應時從環境吸收能量【答案】A【詳解】A．與的反應屬于吸熱反應，故A錯誤；B．活潑金屬與酸反應為放熱反應，則Mg與鹽酸的反應屬于放熱反應，故B正確；C．化學反應的本質是舊化學鍵的斷裂以及新化學鍵的形成，斷開化學鍵吸收能量，形成化學鍵放出能量，則能量變化是化學反應的基本特征之一，故C正確；D．反應物的總能量低于生成物的總能量，該反應為吸熱反應，反應時從環境吸收能量，故D正確；故答案選A。5．（23-24高一下·內蒙古包頭·期末）某反應由兩步反應A→B→C構成，反應能量曲線如圖，下列敘述正確的是A．兩步反應均為吸熱反應 B．A與C的能量差為C．三種化合物中C最穩定 D．A→B反應，反應條件一定要加熱【答案】C【詳解】A．根據反應能量曲線圖可知，能量大小為B>A>C，故兩步反應分別為吸熱反應、放熱反應，故A錯誤；B．其中A、C的能量差為△H=，故B錯誤；C．能量越低越穩定，C的能量最低，C最穩定，故C正確；D．吸熱反應不一定需要加熱，如氫氧化鋇晶體和氯化銨的反應為吸熱反應，在常溫下就能進行，故D錯誤；故選C。6．（22-23高一下·山東煙臺·期末）CH4(g)與Cl2(g)發生取代反應分別生成1mol相關有機物和HCl(g)的能量變化如下。已知斷開1molCl-Cl鍵、1molC-Cl鍵吸收的能量分別為243kJ、327kJ。下列說法錯誤的是A．1molCH3Cl(g)比1molCH4(g)的能量少99kJB．C．D．斷開1molC-H鍵吸收的能量比斷開1molH-Cl鍵吸收的能量少【答案】A【詳解】A．由題干信息可知，1molCH3Cl(g)和1molHCl(g)的能量之和比1molCH4(g)和1molCl2(g)的能量之和少99kJ，故A錯誤；B．由題干信息可知，，故B正確；C．由題干信息可知，，由CCl4(g)=CCl4(l)為放熱過程，故，故C正確；D．由B可知，反應的焓變△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，又已知斷開1molCl-Cl鍵、1molC-Cl鍵吸收的能量分別為243kJ、327kJ，則△H=3×E(C-H鍵能)+327+3×243-4×327-3×E(H-Cl鍵能)=-301，得E(C-H鍵能)-E(H-Cl鍵能)＜0，故斷開1molC-H鍵吸收的能量比斷開1molH-Cl鍵吸收的能量少，故D正確；故選A。7．（23-24高一下·海南·期末）下列化學實驗所涉及的主要反應是吸熱反應的是A．鋅粒與稀硫酸反應制備H2 B．NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應制備NH3C．鐵粉與硫粉反應制備少量FeS D．在NaOH溶液中加入鹽酸溶液【答案】B【詳解】大多數的分解反應是吸熱的；大多數化合反應、物質的燃燒、中和反應、金屬和酸的反應是放熱反應；特例：NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應、焦炭和二氧化碳在高溫下的化合反應為吸熱反應。A．金屬和酸之間的反應是放熱反應，A錯誤；B．與反應制備是吸熱反應，B正確；C．鐵粉與硫粉反應制備少量FeS是放熱反應，C錯誤；D．中和反應是放熱反應，D錯誤；故選B8．（23-24高一下·廣東江門·期末）能量以各種不同的形式呈現在人們面前。下列說法不正確的是A．利用液氫作為火箭發射的燃料，液氫燃燒的過程實現了電能轉化為化學能B．北京冬奧會多個場館引入光伏發電系統，該系統能將太陽能直接轉化為電能C．曹植詩句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，“燃豆萁”的過程中化學能轉化為熱能D．水能、風能、潮汐能均屬于可再生能源【答案】A【詳解】A．液氫燃燒的過程是化學能轉化為熱能的過程，故A錯誤；B．光伏發電系統為光電轉換裝置，是將太陽能直接轉化為電能的裝置，故B正確；C．“燃豆其”的過程是化學能轉化為熱能的過程，故C正確；D．水能、風能、潮汐能均屬于自然界中的可再生能源，故D正確；故A錯誤。9．（23-24高一下·全國·期末）化學反應A+B→C(吸收能量)分兩步進行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意圖中表示總反應過程中能量變化的是A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．化學反應A+B→C(吸收能量)的反應，說明反應物A、B的總能量比生成物C的總能量低，圖示是反應物A、B的總能量比生成物C的總能量高，反應屬于放熱反應，與反應事實不吻合，A錯誤；B．化學反應A+B→C(吸收能量)的反應，說明反應物A、B的總能量比生成物C的總能量低，圖示是反應物A、B的總能量比生成物C的總能量高，反應屬于放熱反應，與反應事實不吻合。反應分兩步進行，第一步反應①A+B→X(吸收能量)，而圖示A、B的總能量比中間產物X的能量高，反應是放熱反應，也與反應事實不吻合，B錯誤；C．化學反應A+B→C(吸收能量)分兩步進行：①A+B→X(吸收能量)，而圖示顯示的反應物A、B的總能量比中間產物X的總能量高，反應是放熱反應，與題意不符合，C錯誤；D．放熱反應說明反應物的總能量比生成物的能量高；吸熱反應說明反應物的總能量比生成物的能量低。圖像顯示反應事實吻合，D正確；答案選D。10．（23-24高一下·重慶·期末）下列設備工作時，將化學能主要轉化為熱能的是A．圖甲燃氣灶 B．圖乙鋰離子電池C．圖丙風力發電 D．圖丁太陽能熱水器【答案】A【詳解】A．圖甲燃氣灶主要將化學能轉化為熱能，故A符合題意；B．圖乙鋰離子電池主要將化學能轉化為電能，故B不符合題意；C．圖丙風力發電主要將風能轉化為電能，故C不符合題意；D．圖丁太陽能熱水器主要將太陽能轉化為熱能，故D不符合題意。綜上所述，答案為A。11．（22-23高一下·四川達州·期末）已知4g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量484kJ，拆開1mol氧氣中的化學鍵需要消耗496kJ能量，水蒸氣中1molH?O鍵形成時放出能量463kJ，則氫氣中1molH?H鍵斷裂時吸收的能量為A．436kJ B．557kJ C．920kJ D．188kJ【答案】A【詳解】4g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量484kJ，即2mol氫氣和1mol氧氣反應生成1mol水蒸氣(4molH?O鍵)放出484kJ的熱，設氫氣中1molH?H鍵斷裂時吸收的能量為xkJ，拆開1mol氧氣中的化學鍵需要消耗496kJ能量，因此斷鍵吸收的熱量為2xkJ+496kJ，生成1mol水蒸氣放出的熱量為463kJ×4=1852kJ，根據該反應是放出反應即1852kJ?(2xkJ+496kJ)=484kJ，解得x=436即氫氣中1molH?H鍵斷裂時吸收的能量為436kJ，故A符合題意。綜上所述，答案為A。12．（22-23高一下·內蒙古阿拉善盟·期末）如圖為1mol和1mol反應生成2molHCl的能量變化圖(已知：物質具有的鍵能越大越穩定)。下列說法正確的是A．該反應每生成1molHCl，放出183kJ的熱量B．該反應既是氧化還原反應又是放熱反應C．氯氣分子中的化學鍵比氫氣分子中的化學鍵更穩定D．由圖知H原子和Cl原子形成1molHCl分子會吸收431kJ的能量【答案】B【詳解】A．根據產生的熱量=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和，所以該反應每生成2molHCl，放出183kJ的熱量，A錯誤；B．該反應是有單質參加的化合反應，既是氧化還原反應又是放熱反應，B正確；C．物質具有的鍵能越大，越穩定，因此氫氣分子中的化學鍵比氯氣分子中的化學鍵更穩定，C錯誤；D．由圖可知H原子和Cl原子形成1molHCl分子會放出431kJ的能量，D錯誤；選B。13．（22-23高一下·黑龍江哈爾濱·期末）下列關于化學反應中物質或能量變化的判斷正確的是A．加熱條件下進行的化學反應一定是吸熱反應B．化學鍵的斷裂是化學反應中能量變化的主要原因C．化學反應過程中一定伴隨能量變化D．將固體與固體混合并攪拌，反應放出熱量【答案】C【詳解】A．鋁熱反應需要在高溫條件下進行，但是該反應會放出大量的熱，A錯誤；

B．化學反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂和形成，B錯誤；C．化學反應是舊鍵的斷裂和新鍵形成的過程，舊鍵斷裂吸收能量，新鍵形成放出能量，因此化學反應過程中一定伴隨能量變化，C正確；

D．與的反應是吸熱反應，D錯誤；故選C。14．（23-24高一下·江蘇連云港·期末）銅-鈰氧化物(，Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H2中少量CO，總反應為，其反應過程與能量關系及可能機理如下圖所示。下列說法正確的是A．(ⅰ)中只有一種元素化合價發生變化 B．步驟(ⅲ)中只有共價鍵的生成C．反應過程中催化劑參與了反應 D．總反應為吸熱反應【答案】C【詳解】A．(ⅰ)中，CO轉化為CO2，則C元素化合價發生了變化，另外，催化劑中失去了1個O，則Cu或Ce元素的化合價也會發生變化，A不正確；B．步驟(ⅲ)中，O=O、C≡O中的共價鍵也會發生斷裂，所以既有共價鍵的生成，也有共價鍵的斷裂，B不正確；C．步驟(ⅰ)中，催化劑提供氧元素，將CO轉化為CO2，步驟(ⅲ)中O2提供O元素，將催化劑的中間產物轉化為催化劑，所以反應過程中催化劑參與了反應，C正確；D．從反應過程中的能量變化圖可以看出，反應物的總能量高于生成物的總能量，則總反應為放熱反應，D不正確；故選C。15．（22-23高一下·廣東·期末）已知一定條件下1mol完全燃燒生成與水蒸氣時放出802kJ的能量，根據下表的鍵能(斷開1mol化學鍵或形成1mol化學鍵時吸收或放出的能量叫鍵能)數據，則x的數值為化學鍵C—HO—H鍵能/()498463803A．415 B．425 C．440 D．450【答案】A【詳解】1molCH4完全燃燒生成CO2和水蒸氣放出802kJ熱量，熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ/mol，ΔH=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和，則4x+498×2-803×2-463×4=-802，解得x=415kJ/mol，故答案選A。16．（22-23高一下·山東青島·期末）如圖是氫氣和鹵素單質()反應的能量變化示意圖。下列說法正確的是A．用電子式表示HBr的形成過程：B．熱穩定性：HI<HBr<HCl<HFC．分解生成和需要吸收183kJ的熱量D．由圖可知1mol與反應生成2mol放出的熱量為97kJ【答案】B【詳解】A．HBr為共價化合物，HBr的電子式為，故A錯誤；B．物質能量越低越穩定，由圖象數據分析，化合物的熱穩定性順序為HI<HBr<HCl<HF，故B正確；C．2mol分解生成1mol和1mol需要吸收183kJ的熱量，故C錯誤；D．由圖可知1mol與反應生成2mol放出的熱量為97kJ，故D錯誤；故選B。17．（22-23高一下·福建龍巖·期末）我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程，該歷程示意圖如下。下列說法中錯誤的是A．催化劑參加了化學反應過程B．①→②過程中，形成了C—C鍵并放出能量C．生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%D．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵的斷裂和形成【答案】D【詳解】A．由反應歷程示意圖，催化劑存在和甲烷、CO2的結合和分離過程，參加了化學反應過程，A正確；B．觀察反應示意圖可知，①→②反應的反應物的總能量高于生成物的總能量，反應放熱，且在此過程中形成了新化學鍵，即乙酸中的C—C鍵，B正確；C．由和CH4制備的化學反應為，反應中沒有副產物生成，所以總反應的原子利用率為100%，C正確；D．CH4中含有4個C-H鍵，而中含有3個C-H鍵，顯然CH4→CH3COOH過程中，一定有C—H鍵發生斷裂，不存在C-H鍵的形成，D錯誤；故選D。18．（22-23高一下·廣東肇慶·期末）物質變化過程中常伴隨有能量變化。某化學反應的能量變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．該反應屬于放熱反應B．該反應中的能量一定低于的能量C．斷裂和時放出能量D．該反應生成時，吸收能量【答案】D【詳解】A．由圖可知，該反應中反應物的總能量低于生成物的總能量，該反應屬于吸熱反應，A錯誤；B．由圖可知，該反應中的能量一定低于的能量，B錯誤；C．斷裂化學鍵需要吸收能量，C錯誤；D．依據圖像分析判斷和反應生成，每生成吸收熱量，D正確；故選D。19．（22-23高一下·廣西百色·期末）結合下圖分析，說法錯誤的是A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是放熱反應B．斷開1molHCl中化學鍵時放出熱量431kJC．甲、乙中物質的穩定性大小關系為：甲>乙D．化學反應一定同時伴隨能量變化【答案】B【詳解】A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=（436+243）kJ/mol-862kJ/mol=-183kJ/mol，是放熱反應，A正確；B．化學鍵的斷裂吸收能量，斷開1molHCl中化學鍵時吸收熱量431kJ，B錯誤；C．物質的能量越低越穩定，乙的能量高于甲，甲、乙中物質的穩定性大小關系為：甲>乙，C正確；D．由于反應物、生成物具有的能量不同，化學反應中一定有能量變化，D正確；故選B。20．（22-23高一下·黑龍江大慶·期末）已知：由最穩定的單質合成1mol某物質的反應焓變叫做該物質的摩爾生成焓，用表示，最穩定的單質的摩爾生成焓為0。相同狀況下有關物質的摩爾生成焓如圖所示，下列有關判斷錯誤的是A．的摩爾生成焓B．相同狀況下，比穩定C．根據上表所給數據，可求得的燃燒熱D．與充分反應生成，放出45.9kJ的熱量【答案】C【詳解】A．由水蒸氣變成液態水需要放出熱量，因此的摩爾生成焓，A正確；B．圖中數據顯示，由最穩定的單質合成NH3放出能量，而合成N2H4吸收能量，故相同狀況下，比穩定，B正確；C．求燃燒熱的反應方程式為：，圖中沒有的摩爾生成焓，故不能求得的燃燒熱，C錯誤；D．根據圖中數據，與充分反應生成，放出45.9kJ的熱量，D正確；故選C。21．（22-23高一下·陜西商洛·期末）化學反應在發生物質變化的同時伴隨著能量的變化，它是人類獲取能量的重要途徑，而許多能量的利用與化學反應中的能量變化密切相關。回答下列問題：(1)的反應過程如圖所示：該反應為(填“放熱”或“吸熱”)反應，生成2mol吸收或放出的熱量為。(2)下列變化中屬于吸熱反應的是(填標號)。①液態水汽化②生石灰與水反應生成熟石灰③④與固體混合(3)某化學反應中，設反應物的總能量為，生成物的總能量為。若，則該反應可用圖(填“A”或“B”)表示。(4)為了驗證與的氧化性強弱，圖中能達到實驗目的的裝置是(填標號)，其正極的電極反應式為；若構建該原電池時兩個電極的質量相等，當導線中通過0.4mol電子時，兩個電極的質量差為g。(5)用于燃料電池后，其利用率更高，裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒)。實驗測得定向移向A電極，則(填“A”或“B”)電極入口處通，參與的電極反應為。【答案】(1)放熱183kJ(2)③④(3)B(4)②24(5)A【詳解】（1）化學反應能量變化是由發生化學變化時化學鍵斷裂吸收的能量和化學鍵形成時釋放的能量不同引起的。吸收的能量高于放出的能量，反應為吸熱反應；反之，為放熱反應。由圖象可知1molH2和1molCl2斷裂化學鍵分別形成2molH和2molCl吸收的能量為436kJ和243kJ，總計679kJ。，2molH和2molCl形成2molHCl總計放出的能量為431kJ×2=862kJ，679kJ>862kJ，反應為放熱反應，反應放出的熱量為862kJ-679kJ=183kJ。答案為：放熱，183kJ（2）①液態水汽化需要吸收能量，但該過程是物理變化，不符合題意；②生石灰與水反應生成熟石灰反應放出大量的熱，不符合題意；③持續高溫下進行的反應多數為吸熱反應，二氧化碳和碳高溫生成CO，反應為吸熱反應，符合題意；④Ba(OH)2·8H2O與固體NH4Cl混合發生如下反應，該反應是典型吸熱反應，符合題意；答案為③④；（3）說明反應物的總能量低于生成物的總能量。圖中表示反應物的總能量的線低于表示生成物的總能量的線，B圖符合題意。（4）①中Fe在冷的濃HNO3中發生鈍化，阻止Fe與濃HNO3進一步反應。于是，發生如下總反應，①中變化無法判斷Fe2+與Cu2+的氧化性強弱。②中發生如下總反應，在該氧化還原反應中Cu2+為氧化劑，Fe2+為氧化產物，一般情況下，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，于是，氧化性Cu2+>Fe2+，利用②可以判斷；原電池反應中正極上發生還原反應，物質得到電子，化合價降低，故正極電極反應式為：；導線中通過0.4mol電子即0.4mol電子轉移，正極生成0.2mol銅，質量增加12.8g，負極反應為，反應消耗鐵0.2mol，質量為11.2g，，即Cu電極減少12.8g，C電極增加Fe11.2g，于是兩個電極的質量差為12.8g+11.2g=24g。（5）在原電池中，陰離子向負極移動。于是，A極為負極，發生氧化反應；B極為正極，發生還原反應。CH4燃料電池的總反應為。其中，CH4做還原劑，發生氧化反應，故CH4應通入A極。在堿性條件下生成的CO2應以形式存在于溶液中。因此，電極方程式為。22．（22-23高一下·遼寧丹東·期末）化學反應中伴隨著能量變化，探究各種能量變化是一個永恒的主題。(1)下列變化屬于放熱反應的是_______(填字母)。A．過氧化鈉溶于水 B．氫氧化鈉固體溶于水C．酸堿中和反應 D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合攪拌(2)中國研究人員研制出一種新型復合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實現高效分解水，其主要過程如圖所示。已知：幾種物質中化學鍵的鍵能如表所示。化學鍵中H-O鍵中O=O鍵中H-H鍵中O-O鍵中O-H鍵鍵能/(kJ/mol)463496436138463若反應過程中分解了2mol水，則過程Ⅲ(填“放出或吸收”)了kJ能量。(3)新冠肺炎最明顯的癥狀是出現發熱，體溫槍能快速檢測人體體溫。該體溫槍所用的電池為一種銀鋅電池(如圖所示)該電池的總反應為：。①該電池工作時，能轉化為能。②該電池負極的電極反應式為：。③該電池放電時，溶液中的向移動(選擇“Zn電極或電極”)。(4)如圖是某化學興趣小組探究原電池工作原理裝置圖：若a、b為質量相同的銅棒和鐵棒，用導線連接后插入溶液中，一段時間后，取出洗凈、干燥、稱量，二者質量差為12g，則導線中通過的電子的數目為。【答案】(1)AC(2)吸收132(3)化學電Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2Ag2O電極(4)0.2NA【詳解】（1）A．過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，放出熱量，為放熱反應，A正確；B．氫氧化鈉固體溶于水，放出熱量，但為物理變化，B錯誤；C．酸堿中和反應，放出熱量，為放熱反應，C正確；D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合攪拌，反應生成氯化鋇、氨氣和水，吸收熱量，為吸熱反應，D錯誤；答案選AC。（2）由圖示可知，過程III為過氧化氫分解生成了氧氣和氫氣，若反應過程中分解了2mol水，則過程III有1molH2O2分解為1molH2和1molO2，過程III的△H=(138+2463-436-496)kJ/mol=132kJ/mol，即過程III吸收了132kJ的能量。（3）①原電池在工作時，能將化學能轉化為電能。②負極失電子，元素化合價升高，因此鋅為負極，鋅失電子生成鋅離子，鋅離子結合氫氧根離子生成氫氧化鋅，負極反應式為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。③原電池中，陽離子向正極移動，鋅電極為負極，氧化銀電極為正極，則溶液中的K+向Ag2O電極移動。（4）質量相同的銅棒和鐵棒，用導線連接后插入CuSO4溶液中，形成原電池，鐵棒作負極，鐵失電子生成亞鐵離子，質量減少，銅棒作正極，溶液中銅離子得電子生成單質銅，質量增加，總反應為：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，反應過程中，若轉移2mol電子，兩極質量差為(56+64)g=120g，因此當兩極質量差為12g時，導線中通過0.2mol電子，電子數為0.2NA。23．（22-23高一下·江西南昌·期末）化石燃料的綜合利用既能減少污染，又能提高資源利用率。回答下列問題：(1)煤的氣化是將煤轉化為氣體燃料，其中重要的一步反應是高溫下焦炭與水蒸氣反應制備水煤氣(CO、)，該反應的化學方程式為。(2)合成氨工業是煤化工產業鏈中非常重要的一步。合成氨反應過程中的能量變化如圖所示，則該反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應。(3)實驗室模擬工業合成氨，向2L恒容密閉容器內充入和，在一定條件下發生反應。若經過5min后，測得容器內的物質的量為1mol，則這段時間內，，的轉化率為，此時容器內的物質的量濃度為。(4)天然氣的主要成分是。在酸性介質中，利用反應可設計成結構簡單、能量轉化率高、對環境無污染的燃料電池，其工作原理如圖所示(其中質子交換膜只允許通過)，通入b氣體的電極名稱為，通入a氣體的電極反應式為。【答案】(1)(2)放熱(3)50%(4)正極【詳解】（1）高溫下焦炭與水蒸氣反應生成水煤氣(CO、)，答案為：；（2）由圖可知合成氨反應過程中反應物的能量高生成物的能量低，所以該反應為放熱反應，答案為：放熱；（3），，的轉化率為，此時容器內的物質的量濃度為，答案為：，50%，；（4）由圖示可知通入b氣體電極得到電子是正極，通入a氣體的電極失去電子是負極，在反應中氧氣得到電子，甲烷失去電子在酸性環境中轉化為二氧化碳和氫離子，電極反應式為：，答案為：正極，。24．（22-23高一下·河南駐馬店·期末）2023年5月，“神舟十六號”載人飛船成功發射，神十五和神十六兩個乘組六名航天員會師空間站。Ⅰ．回答下列問題：(1)運載火箭常以偏二甲肼和為燃料，生成無毒，無污染物質，寫出該反應的化學方程式：。Ⅱ．肼是火箭常用高能燃料，也可與發生反應：。請回答下列問題。已知鍵能定義：常溫常壓下，斷裂(理想)氣態分子化學鍵形成氣態原子所吸收的能量，單位：。相關化學鍵的鍵能數據如表所示：化學鍵鍵能159389498946465(2)肼的電子式為。(3)，生成會(填“吸收”或“放出”)能量。(4)在中完全燃燒放出能量。(5)肼可用于處理高壓鍋爐水中的溶解氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上肼可除去水中溶解的的質量為。Ⅲ．某實驗興趣小組利用氨氣與次氯酸鈉反應制備，其制備裝置如圖所示。回答下列問題：(6)儀器的優點為，儀器的作用是。(7)裝置試管中發生反應的化學方程式為。(8)上述裝置B、C間缺少一個裝置，可能導致的結果及原因是。【答案】(1)(2)

(3)放出249(4)1186(5)(6)平衡氣壓，使液體順利流下防倒吸(或導氣和防倒吸)(7)(8)除中(或盛裝飽和食鹽水的試劑瓶)濃鹽酸有揮發性，C中產生的氯氣中混有會與中溶液反應，導致肼的產率降低【詳解】Ⅲ．利用裝置A制備氨氣，利用裝置C制備氯氣。在裝置B中，先通入氯氣，和NaOH溶液反應生成次氯酸鈉，再通入氨氣與次氯酸鈉反應制備。濃鹽酸具有揮發性，C中產生的氯氣中混有HCl，HCl會與B中NaOH溶液反應，導致肼的產率降低，故上述裝置B、C間缺少一個除中的裝置。（1）根據元素守恒，生成無毒，無污染物質應為CO2、N2和H2O，該反應的化學方程式為。（2）肼的電子式為。（3）生成，即形成，會放出能量。（4）和完全反應生成和，燃燒放出。（5）由知，理論上肼可除去水中溶解的的質量為。（6）儀器b的名稱為恒壓滴液漏斗，其優點為平衡氣壓，使液體順利流下；由于NH3極易溶于水，易使容器產生負壓，液體倒流，因此儀器a的作用是防倒吸。（7）裝置A試管中發生反應產生氨氣，化學方程式為。（8）濃鹽酸具有揮發性，C中產生的氯氣中混有HCl，HCl會與B中NaOH溶液反應，導致肼的產率降低，故上述裝置B、C間缺少一個除中的裝置。25．（23-24高一下·山東泰安·期末）H2與O2、F2均能發生反應，如圖為H2與F2發生反應生成HF過程中的能量變化示意圖。請回答下列問題：(1)完成轉化I、II(填“吸收”或“放出”，下同)能量，完成轉化III能量。(2)H2和F2反應的能量變化圖可用(填“A”或“B”)表示。(3)如圖是宇宙飛船上使用的一種新型電池裝置。A、B兩個電極均由多孔的碳塊組成，該電池正極的電極反應式為；若將該裝置中的氫氣換成甲烷，其余都不改變，對應裝置的負極電極反應式為。【答案】吸收放出AO2+4e-+2H2O=4OH-CH4-8e-+10OH-=+7H2O【詳解】斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量；根據H2與F2發生反應生成HF過程中的能量變化判斷反應是吸熱還是放熱，選擇合適的能量圖；堿性氫氧燃料電池中，氧氣做正極，生成氫氧根離子，根據化合價的變化寫出電極反應；甲烷燃料電池中甲烷作負極，在堿性條件下生成碳酸根離子，根據化合價的變化寫出電極反應，據此分析。(1)斷裂化學鍵吸收能量，完成轉化I、II吸收能量，形成化學鍵釋放能量；完成轉化III放出能量；(2)H2與F2發生反應生成HF過程中斷裂反應物中化學鍵共吸收154kJ/mol+436kJ/mol=580kJ/mol的熱量，形成生成物中化學鍵共釋放的能量為565×2kJ/mol=1130kJ/mol580kJ/mol，反應放熱，反應物的總能量高于生成物的總能量，能量變化圖選擇A；(3)該電池為堿性氫氧燃料電池，該電池正極的電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-；若將該裝置中的氫氣換成甲烷，堿性甲烷燃料電池，甲烷作負極，氧氣做正極，負極上甲烷失去電子，發生氧化反應，轉變成碳酸根離子，甲烷中的碳元素的化合價從-4價升高到+4價，一個甲烷分子失去8個電子，根據電荷守恒計算氫氧根離子的數目，根據原子守恒配平電極反應，電極反應式為：CH4-8e-+10OH-=+7H2O。26．（22-23高一下·河北保定·期末）氮及其化合物是元素化合物學習的重要內容。(1)合成氨的反應對人類解決糧食問題貢獻巨大，利用N2和H2在催化劑表面合成氨氣，該反應的能量變化及微觀歷程的示意圖如圖，用、、分別表示N2、H2、NH3。該反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應，原因是反應物化學鍵斷裂吸收的總能量(填“大于”或“小于”)生成物化學鍵形成放出的總能量。(2)煤炭燃燒造成環境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。①酸雨的pH(填“＞”、“＜”或“=”)5.6。②煤燃燒產生的廢氣中的NO轉化為硝酸一般分兩步，第一步為2NO+O2=2NO2，第二步為。③煤燃燒排放的煙氣中含有SO2和NOx，NaClO2溶液在堿性條件下可對煙氣進行脫硫、脫硝，效果非常好。補全煙氣脫硝過程的離子方程式：___________+___________NO+___________OH-=___________Cl-+___________+_______。④用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，發生的反應為NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。現有VL某NaOH溶液能完全吸收由nmolNO2和mmolNO組成的大氣污染物。所用NaOH溶液的物質的量濃度至少為(用含n、m、V的代數式表示)mol/L。若所得溶液中c()：c()=1：9，則原大氣污染物中NO2和NO的物質的量之比n：m=。【答案】(1)放熱小于(2)＜3NO2+H2O=2HNO3+NO3+4NO+4OH-=3Cl-+4+2H2O3∶2【解析】（1）根據圖示可知：該反應的反應物的能量比生成物的能量高，因此發生反應時會釋放能量，故該反應是放熱反應；發生反應時斷裂反應物化學鍵要吸收能量，形成生成物化學鍵會釋放能量。由于斷裂反應物化學鍵吸收的總能量小于形成生成物化學鍵釋放的總能量，故該反應為放熱反應；（2）①酸雨的pH＜5.6；②煤燃燒產生的廢氣中的NO轉化為硝酸一般分兩步，第一步為2NO+O2=2NO2，第二步為NO2溶于水反應產生硝酸和NO，反應的化學方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO；③在該反應中Cl元素化合價由反應前中的+3價變為反應后Cl-的-1價，化合價降低4價，N元素化合價由反應前NO中的+2價變為反應后中的+5價，化合價升高3價，化合價升降最小公倍數是12，所以、Cl-的系數都是3，NO、的系數都是4；再根據電荷守恒可知OH-的系數是4，最后根據元素守恒，可知缺項物質是H2O，系數是2，則配平后的化學方程式為：3+4NO+4OH-=3Cl-+4+2H2O；④用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，發生的反應為NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。根據方程式可知：只要NO不剩余，N與Na個數比是