2022届高考化学二轮复习专题化学能与热能--化学反应中的能量变化

这是一份2022届高考化学二轮复习专题化学能与热能--化学反应中的能量变化，共25页。试卷主要包含了单选题，共10小题，多选题，共3小题，非选择题，共6小题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题，共10小题
1．（2022·四川凉山·二模）下图是CO和O在钌催化剂的表面形成化学键的过程。 下列说法正确的是
A．CO2和CO都能与碱反应生成盐和水
B．该过程中，CO先断键成C和O
C．CO与O形成化学键的过程中放出能量
D．钌催化剂降低了该反应的焓变
2．（2022·河北张家口·一模）反应是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，起始投入原料的值和温度与的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．该反应为放热反应，B．M、N点的分压：
C．的值越大平衡产率越高D．M、N点的逆反应速率：
3．（2022·河南河南·二模）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热∆H=-620.9kJ·ml-1。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A．∆E=306.6kJ/mlB．三个基元反应中只有③是放热反应
C．该化学反应的速率主要由反应②决定D．该过程的总反应为2CO+2NO=N2+2CO2
4．（2022·广东肇庆·三模）化学使生活更加美好。下列生产活动中，运用相应化学原理不正确的是
A．AB．BC．CD．D
5．（2021·河南·模拟预测）甲醇羰基化制乙酸的催化剂为可溶性铱配合物(主催化剂)和碘化物(助催化剂)，利用铱配合物[Ir(CO)2I2]-催化甲醇羰基化的反应历程如图所示(其中Me—CH3，Ac—COCH3)。下列说法正确的是
A．Ir的成键数目在反应历程中没有发生变化
B．HI是反应过程中的催化剂
C．CO分压对反应速率没有影响
D．存在反应[Ir(CO)2I3(CH3)]7+CO=Ir(CO)3I2(CH3)+I
6．（2022·上海·复旦附中二模）下列变化中属于吸热反应的是
A．1mlH2O分解形成H、O
B．灼热的炭与二氧化碳生成一氧化碳
C．冰融化
D．NH4NO3(s)NH(aq)＋NO(aq)
7．（2022·山西晋中·一模）一种基于光催化剂MeOx(某金属氧化物)催化氮还原制取氨的反应过程如图所示(图中h+表示空穴)，下列说法错误的是
A．H+和N2是反应物，H2O是中间体
B．导带上发生的反应为2H2O+4h+=4H++O2↑
C．光能转变为化学能
D．该过程总反应可表示为2N2+6H2O4NH3+3O2
8．（2022·上海交大附中模拟预测）已知：热化学方程式为。硫化氢与甲合成甲硫醇的催化反应过程如下图。下列说法中不正确的是
A．过程①和②均吸收能量
B．过程④形成了和
C．(E表示键能)
D．适当降温加压可提高甲醇的平衡转化率
9．（2022·福建福州·二模）苯与的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是
A．苯与的催化反应为放热反应
B．该反应历程，苯与的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯
C．苯与的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成
D．从反应速率角度，苯与Br，的催化反应主反应为取代反应，原因是该反应活化能更低
10．（2022·江苏·模拟预测）下列关于2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) kJ/ml，说法正确的是
A．生产过程中将SO3分离出去，逆反应速率减慢
B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．该反应的>0
D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大
二、多选题，共3小题
11．（2022·山东泰安·一模）我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂，可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是
A．充电时，Zn电极周围pH降低
B．放电时，每生成，转移个电子
C．使用催化剂Sn或者均能有效减少副产物CO的生成
D．使用催化剂，中间产物更不稳定
12．（2022·山东·烟台市教育科学研究院一模）H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能(kJ·ml–1)如图所示。下列说法错误的是
A．H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B．Pd/SVG上H2还原NO，更容易生成N2
C．根据如图数据可计算NO+5H=NH3+H2O的ΔH
D．由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程
13．（2022·山东潍坊·一模）我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如下图所示(已知1eV=1.6×10−19J)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是
A．过渡态TS2比TS1更稳定
B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤
C．化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂
D．该过程的热化学方程式为：M(s)+CO2(g)=N(s) ΔH=-11.63kJ·ml-1
三、非选择题，共6小题
14．（2022·江苏·模拟预测）有机物催化脱氢制备氢气和化工原料是当前石化工业研究的重要课题之一、
(1)以甲烷、水蒸气为原料进行催化重整是制氢的常见方法之一，过程可能涉及反应：
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2 kJ∙ml−1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=−41.1 kJ∙ml−1
CH4(g)=C(g)+2H2(g) △H3=+74.8 kJ∙ml−1
①反应C(g)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H4=___________kJ·ml-1
②向原料中添加正硅酸锂Li4SiO4作为CO2的吸附剂，除产生氢气外还生成两种盐，写出该反应的方程式___________。
(2)甲基环己烷催化脱氢(+3H2)是石油工业制氢常见方法，以Ni−Cu为催化剂，固定反应温度为650K，以氮气为载气，在不同载气流速情况下，甲基环己烷脱氢转化率如图1所示，b点转化率能与a点保持相当的原因是___________。
(3)以H2O、CaBr2、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气，其反应原理如图2所示。反应“①”中生成3mlHBr，生成氢气的物质的量为_______，从原料到O2的生成过程可描述为_______。
15．（2021·吉林·东北师大附中一模）工业废水中过量的氨氮(和)会导致水体富营养化，其氨氮总量的检测和去除备受关注。
(1)氨氮总量检测
利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图：
若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)含量为___________mg/L。
(2)氧化法处理氨氮废水
①写出酸性条件下氧化为氮气的离子反应方程式___________。
②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是___________(填字母)。
a．的氧化性比弱 b．氧化氨氮速率比慢 c．空气中的进入溶液中
(3)传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包括氨化[将含氮有机物转化为氨氮(、)、硝化和反硝化三个过程。
①硝化过程：废水中的氨氮(、)在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为和的过程。其中硝化过程的主要反应原理有：
反应1
反应2
反应3
则x=___________。
②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，向某含的酸性废水中加入适量的甲醇，能实现“反硝化”过程，并产生两种对环境无污染的气体；写出该过程的离子反应方程式：___________。
(4)新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段，防止生成，该工艺的优点___________。
16．（2021·浙江·模拟预测）已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如表所示：
(1)则反应_______；_______(填数据)。
(2)850℃时，在密闭容器中进行反应①，开始时只加入、，反应10后测得各组分的浓度如表：
(ⅰ)该时间段内反应速率_______。
(ⅱ)比较此时正逆反应速率的大小υ正_______(填“>““<”或“=”) υ逆。
(ⅲ)反应达到平衡后，保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡_______(填“逆向”“正向”或“不”)移动，该反应的平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)反应①依据温度对合成氨反应的影响，在如图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，甲醇物质的量变化的曲线示意图_________。
17．（2021·新疆喀什·一模）依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)在101 kPa时，H2在1.00 ml O2中完全燃烧生成2.00 ml液态H2O，放出571.6 kJ的热量，表示H2燃烧的热化学方程式为______________________________。
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，3.2 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ的热量____________________
(3)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0kJ·ml-1和－726.5kJ·ml-1。写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式_______________
(4)已知稀溶液中，1ml H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式____________
(5)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－437.3 kJ·ml-1
H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·ml-1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·ml-1
则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是____________。
18．（2021·重庆市育才中学模拟预测）有机反应具往往有可逆性，同时还伴随副反应发生。请回答下列问题：
Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)在一定条件下直接脱氢可制甲醛，反应方程式为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1>0
(1)已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备，制备过程中发生的反应有：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7kJ/ml
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5k/ml
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/ml
则反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___。
(2)若在恒温恒容容器中进行上述制甲醛的反应，可判断反应达到平衡状态的是___(填序号)。
A．混合气体的密度不变B．CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1
C．H2的体积分数不再改变D．混合气体的平均相对分子质量不变
(3)能提高上述制甲醛的反应中甲醇平衡转化率的措施是___。
A．及时移除产物B．降低温度
C．恒温恒压充入稀有气体D．使用合适的催化剂
Ⅱ.2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如下反应：
反应Ⅰ：+CH3OH △H1
反应Ⅱ：+CH3OH △H2
反应Ⅲ： △H3
(4)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是___；反应Ⅱ是___(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0mlTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为a。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=8，则平衡体系中B的物质的量为___ml，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=___。
(6)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为___(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率V正___逆反应速率V逆(填“>”“<”或“=)。
19．（2021·陕西省洛南中学一模）按要求完成下列各题
(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是___________。
(2)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是___________。
(3)过氧化钠的电子式是___________。
(4)溶液显碱性的原因是(用离子方程式说明)___________。
(5)已知葡萄糖的燃烧热为，试写出葡萄糖燃烧的热化学方程式___________。
选项
生产活动
化学原理
A
用重油裂解制备有机化工原料
长链烷烃裂解可得短链烷烃和烯烃
B
电解饱和食盐水制备、、NaOH
电解池能将化学能转化为电能
C
用聚合氯化铝净化生活用水
胶粒具有吸附作用
D
用小苏打焙制糕点
受热易分解生成气体
化学反应
反应热
平衡常数(850℃)
①=
②=
③=
物质
浓度()
0.2
0.2
0.4
0.4
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．CO为不成盐氧化物，不能与碱发生反应，A错误；
B．根据过程图示可知，该过程中，CO未断键，B错误；
C．形成化学键时会释放能量，C正确；
D．催化剂只是降低了反应的活化能，不会改变反应的焓变，D错误；
答案选C。
2．C
【解析】
【详解】
A．温度升高，的平衡产率减小，说明反应向逆反应方向移动，正反应为放热反应，选项A正确；
B．M点的平衡产率大，其物质的量大、温度高，故分压大，选项B正确；
C．由图可知，的值增大至7时，的平衡产率降低至接近于0，选项C错误；
D.M点温度较高，浓度较大，逆反应速率，选项D正确。
答案选C。
3．D
【解析】
【详解】
A．图中ΔE=620.9kJ⋅ml-1+248.3kJ⋅ml-1=869.2kJ⋅ml-1，故A错误；
B．由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误；
C．正反应活化能最大的是反应③，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应③决定，故C错误；
D．由始态和终态可知，该过程的总反应为2CO+2NO=N2+2CO2，故D正确；
故选：D。
4．B
【解析】
【详解】
A．石油裂解是用长链烷经制备乙烯、甲烷等化工原料的过程，选项A正确；
B．电解池将电能转化为化学能，选项B错误；
C．胶粒具有吸附作用，故可用聚合氯化铝净水，选项C正确；
D．焙制糕点利用了受热易分解，选项D正确。
答案选B。
5．D
【解析】
【详解】
A．Ir的成键数目如图所示有4、5、6个，故A错误；
B．HI是反应过程中的中间产物，故B错误；
C．根据图示，总反应为CH3OH+CO→CH3COOH，CO分压增大，反应速率加快，故C错误；
D．根据图示，存在反应[Ir(CO)2I3(CH3)]7+CO=Ir(CO)3I2(CH3)+I，故D正确；
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A. 1mlH2O分解形成H、O，断开化学键，吸收能量，不是化学反应，故A不符合；
B． 灼热的炭与二氧化碳生成一氧化碳是吸热反应，故B符合；
C． 冰融化是吸热的物理过程，故C不符合；
D． NH4NO3(s)NH(aq)＋NO(aq)是溶解平衡，不是化学反应，故D不符合；
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
A．由图可知，H+和H2O是反应的中间体，N2是反应物，故A错误；
B．由图可知，导带上面H2O和h+反应生成了氧气和氢离子，方程式为：2H2O +4h+= 4H++ O2↑，故B正确；
C．由图可知，光催化剂MeOx(某金属氧化物)催化氮还原制取氨，则实现了光能向化学能的转化，故C正确；
D．由图可知，该过程反应物是氮气和水，生成物是氨气和氧气，总方程式可表示为2N2 +6H2O4 NH3+3O2，故D正确；
故答案选D。
8．C
【解析】
【分析】
通过催化过程可以看出，硫化氢加入催化剂后将硫化氢中的氢硫键断开形成-SH和氢原子，加入甲醇后，甲醇分子吸附在催剂表面，将氢氧键断开，-SH取代了羟基的位置形成了甲硫醇和水。过程①是H2S的断键过程，过程②是CH3OH的断键过程，过程③，断开O-C键，形成C-S键，过程④为：断裂了C-O和C-H，形成了O-H和C-S，过程⑤O-H键和C-H键是新形成的，生成CH3SH和H2O。
【详解】
A． 过程①是H2S的断键过程，过程②是CH3OH的断键过程，断键需要吸收能量，故A正确；
B． 过程④为：HS*+OCH3*→OH*+HSCH2*(*表示结合催化剂)，断裂了C-O和C-H，形成了O-H和C-S，故B正确；
C． 硫化氢与甲醇合成甲硫醇的热化学方程式为：H2S(g)+CH3OH(l)→CH3SH(l)+H2O(l) ΔH=-21kJ/ml，断裂1mlH-S和1mlC-O，生成1mlC-S和1mlH-O，则△H=[E(H-S)+E(C-O)]-[E(C-S)+E(H-O)]＜0(E表示键能)，故E(H-S)+E(C-O)＜E(C-S)+E(H-O)，故C错误；
D． 该反应为正向气体分子数减小的放热反应，故适当降温加压可使反应正向移动，提高甲醇的平衡转化率，故D正确；
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，苯与Br2的加成反应是吸热反应，取代反应是放热反应，故A错误；
B．该反应历程，苯与的催化反应可生成溴苯，但不能生成邻二溴苯，故B错误；
C．由于转化为的活化能最大，反应速率最慢，故是总反应的决速步骤，但步骤中不存在极性键的断裂，故C错误；
D．第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故苯与Br2的催化反应主反应为取代反应，故D正确；
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
A．生产过程中将SO3分离出去，即减小生成物浓度，则逆反应速率减慢，A正确；
B．由题干可知，该反应是一个放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；
C．由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的反应，故该反应的∆S＜0，C错误；
D．由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故其他条件不变，增大压强，平衡右移，但平衡常数仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，D错误；
答案选A。
11．CD
【解析】
【详解】
A．根据装置图，充电时，外电路电子流向Zn电极，即Zn电极为阴极发生还原反应，反应式为Zn(OH)+2e-=Zn+4OH-，c(OH-)增大，pH增大，故A说法错误；
B．根据装置图可知，放电时，右侧电极为正极，发生还原反应，反应式为CO2+2e-+H2O =HCOO-+OH-，生成1ml HCOO-时，转移电子物质的量为2ml，故B说法错误；
C．根据图像可知，在使用催化剂Sn和s-SnLi生成CO时活化能大，活化能大反应速率慢，且CO能量比HCOOH能量高，能量越低，物质越稳定，因此使用催化剂Sn和s-SnLi可以减少副产物CO的生成，故C说法正确；
D．根据图像可知，使用催化剂s-SnLi，中间产物能量高，不稳定，故D说法正确；
故选CD。
12．BC
【解析】
【详解】
A．活化能最大的为决速步，则H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥，A正确；
B．由图知， Pd/SVG上H2还原NO，经过①到⑤即可生成氨气、经过①到⑧步才能生成氮气、而决速步反应⑥的活化能最大、发生最困难，则更容易生成NH3、不容易生成N2，B不正确；
C． 根据如图数据可计算NO+5H=NH3+H2O的正反应的活化能、不知道逆反应的活化能，故不能计算ΔH，C不正确；
D． 由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程、可能得到不同产物，D正确；
答案选BC。
13．AD
【解析】
【详解】
A．据图可知TS1的能量比TS2的能量低，所以TS1更稳定，A错误；
B．过程P→TS2为两步反应中活化能能较大的反应，为慢反应，为化合物M生成化合物N的决速步骤，B正确；
C．M为催化剂，整个反应前后M的结构不会发生改变，对比M和N的结构特点可知，当N中Fe-O键断裂，重新连接H原子才能生成M，所以化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂，C正确；
D．图示为一个CO2分子反应的过程，据图可知该过程能量变化ΔE=-11.63eV，所以当1mlCO2参与反应时能量变化为-11.63×1.6×10−19J×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ，所以该反应的焓变ΔH=1120kJ/ml，D错误；
综上所述答案为AD。
14．(1) +90.3 CH4＋2H2O＋Li4SiO4Li2SiO3＋Li2CO3＋4H2
(2)a点载气流速较小，甲基环己烷的浓度较大，其在催化剂表面吸附及发生脱氢反应的百分率较小，故其转化率较小；适当加快载气流速可以减小反应物的浓度，使反应物在催化剂表面吸附及发生脱氢反应的百分率变大，故甲基环己烷转化率随载气流速适当加快而提高；b点载气流速过快，会使甲基环己烷在催化剂表面的反应时间减少，导致甲基环己烷转化率降低，因此，b点转化率能与a点保持相当
(3) 0.5ml 在高温下，水先与溴化钙反应生成氧化钙和溴化氢；然后溴化氢与四氧化三铁反应生成溴化亚铁和溴；溴再与氧化钙反应生成溴化钙和氧气，水再与溴化亚铁反应生成氢气、四氧化三铁和溴化氢，催化剂得以再生。如此周而复始，水在催化剂（CaBr2、Fe3O4）的作用下转化为氧气和氢气，总反应的化学方程式为 2H2OO2↑＋2H2↑
【解析】
(1)
①将第一个方程式加上第二个方程式，再减去第三个方程式得到反应C(g)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H4=+206.2 kJ∙ml−1+(−41.1 kJ∙ml−1) –(+74.8 kJ∙ml−1)=+90.3 kJ∙ml−1；故答案为：+90.3。
②向原料中添加正硅酸锂Li4SiO4作为CO2的吸附剂，除产生氢气外还生成两种盐，说明CO2与Li4SiO4反应生成碳酸锂和硅酸锂，其反应方程式CH4＋2H2O＋Li4SiO4Li2SiO3＋Li2CO3＋4H2；故答案为：CH4＋2H2O＋Li4SiO4Li2SiO3＋Li2CO3＋4H2。
(2)
b点转化率能与a点保持相当的原因：a点载气流速较小，甲基环己烷的浓度较大，其在催化剂表面吸附及发生脱氢反应的百分率较小，故其转化率较小；适当加快载气流速可以减小反应物的浓度，使反应物在催化剂表面吸附及发生脱氢反应的百分率变大，故甲基环己烷转化率随载气流速适当加快而提高；b点载气流速过快，会使甲基环己烷在催化剂表面的反应时间减少，导致甲基环己烷转化率降低，因此，b点转化率能与a点保持相当。
(3)
反应①为3FeBr3＋4H2O＝Fe3O4＋H2↑＋6HBr，生成1ml氢气同时生成6mlHBr，反应生成3mlHBr，则生成氢气的物质的量为0.5ml。根据图中信息可知，从原料到O2的生成过程可描述为：在高温下，水先与溴化钙反应生成氧化钙和溴化氢；然后溴化氢与四氧化三铁反应生成溴化亚铁和溴；溴再与氧化钙反应生成溴化钙和氧气，水再与溴化亚铁反应生成氢气、四氧化三铁和溴化氢，催化剂得以再生。如此周而复始，水在催化剂（CaBr2、Fe3O4）的作用下转化为氧气和氢气，总反应的化学方程式为2H2OO2↑＋2H2↑。
15．(1)3.4
(2) a、b
(3) －556.8
(4)节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇
【解析】
(1)
氨氮完全转化为N2，N元素化合价从-3升高到0价，得 ，若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)物质的量为、 含量为，则答案为：3.4。
(2)
①酸性条件下氧化为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+2价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得：
离子反应方程式。
②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，则：
a．的氧化性比弱，氧气没有参与反应，符合，a选；
b．氧化氨氮速率比慢，则对氨氮去除率几乎不影响，符合，b选；
c．空气中的难溶于水、氮气性质稳定不参与反应、不会进入溶液中，不符合，c不选；
选ab。
(3)
①其中硝化过程的主要反应原理有：
反应1
反应2
反应3
则按盖斯定律知，反应3=(反应1+反应2)，则， ，则 x=－556.8。
②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，在酸性条件下，与甲醇反应产生两种对环境无污染的气体为氮气和二氧化碳，反应中，碳元素从-2价升高到+4价、氮元素从+5价降低到0价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得该过程的离子反应方程式：。
(4)
转变为是氧化过程、需要消耗氧气，使用甲醇进行反硝化时，等物质的量的所消耗的甲醇比的少，则新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段、防止生成优点为：节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇。
16．(1) -90 0.5
(2) 0.12ml∙(L∙min) −1 ＞ 正向 不变
(3)
【解析】
(1)
将第二个方程式加上第一个方程式得到第三个方程式，则反应-90；则平衡常数相乘，K1∙K2=K3，得到K3=0.5；故答案为：-90；0.5。
(2)
(ⅰ)该时间段内甲醇改变量为0.4 ml∙L−1，则氢气的改变量为1.2 ml∙L−1，氢气反应速率；故答案为：0.12ml∙(L∙min) −1。
(ⅱ)此时浓度商，此时正逆反应速率的大小υ正＞υ逆。
(ⅲ)反应达到平衡后，保持其他条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡向体积减小的方向移动即平衡正向移动，该反应的平衡常数不变，平衡常数只与温度有关；故答案为：正向；不变。
(3)
从通入原料气开始，随温度不断升高，甲醇物质的量不断增大，当达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的量又逐渐减小，其变化的曲线示意图；故答案为：。
17．(1)H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml-1
(2)N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·ml-1
(3)CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·ml-1
(4)
(5)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·ml-1
【解析】
【分析】
(1)
1ml纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量称为燃烧热，在101 kPa时，H2在1.00 ml O2中完全燃烧生成2.00 ml液态H2O，放出571.6 kJ的热量，则表示H2燃烧的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml-1；
(2)
卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，3.2 g N2H4(气态)O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ的热量，则1ml N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ×=534kJ的热量，则热化学方程式可表示为N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·ml-1；
(3)
已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0kJ·ml-1和－726.5kJ·ml-1，则
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·ml-1；
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝－726.5kJ·ml-1；
根据盖斯定律，②-①得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·ml-1，即CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ·ml-1；
(4)
在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1ml水放出的热量称为中和热，在稀溶液中，1ml H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ的热量，则表示其中和热的热化学方程式为；
(5)
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－437.3 kJ·ml-1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·ml-1
③CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·ml-1
根据盖斯定律，①-②-③得C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·ml-1，则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·ml-1。
18．(1)-246.1kJ/ml
(2)CD
(3)AC
(4) B 放热
(5) a
(6) X <
【解析】
【分析】
(1)
已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备，制备过程中发生的反应有：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7kJ/ml
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5k/ml
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/ml
则根据盖斯定律分析，有①×2+②+③得热化学方程式为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-90.7kJ/ml×2-23.5k/ml-41.2kJ/ml=-246.1kJ/ml；
(2)
在恒温恒容容器中进行上述制甲醛的反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1>0，可判断反应达到平衡状态的是
A. 在恒温恒容下混合气体的总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，故密度不变不能确定为平衡状态；B. CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1：1不能说明反应到平衡；C. H2的体积分数不再改变可以说明反应到平衡；D. 混合气体的前后物质的量不同，故平均相对分子质量不变能说明反应到平衡。故选CD。
(3)
A. 及时移除产物，使平衡正向移动，能提高甲醇的平衡转化率；B. 该反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，不能提高甲醇的平衡转化率；C.恒温恒压充入稀有气体，容器体积增大，相当于减压，平衡正向移动，能提高甲醇的平衡转化率；D. 使用合适的催化剂不影响平衡移动，不影响转化率。故选AC。
(4)
由平衡常数Kx与温度T变化关系曲线可知，反应I、I、皿的平衡常数的自然对数随温度升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小，说明3个反应均为放热反应，即△H1<0、△H2<0、△H3<0，因此，B的总能量高于A的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳定的为B。
(5)
为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0mlTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为a。则平衡时n( TAME) = (1-a) ml，n(A) +n(B) =n ( CH3OH) =a ml，平衡时总物质的量为为（1+a）ml，已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=8，则，平衡体系中B的物质的量为ml，A的物质的量为ml，反应Ⅰ的平衡常数Kx1= 。
(6)
温度为353K ，反应Ⅲ的平衡常数Kx3=8，；由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知，X代表的平衡浓度高于Y，则代表B的变化曲线为X；由母线的变化趋势可知，100s以后各组分的浓度仍在变化，t=100s时Qc= =10.2> Kx3，此时反应Ⅲ正在向逆反应方向移动。即正反应速率v正小于逆反应速率v逆。
19．(1)因为共价键键能H-F>H-Cl
(2)乙醇分子和水分子间能形成氢键
(3)
(4)+H2O +OH-
(5)C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=2800kJ·ml-1
【解析】
【分析】
(1)
气态氢化物的稳定性与共价键的键能大小有关，故因为共价键键能H-F>H-Cl，所以气态氢化物热稳定性大于。
(2)
因为乙醇分子和水分子间能形成氢键，所以在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷。
(3)
过氧化钠的电子式为。
(4)
溶液显碱性的原因是+H2O +OH-。
(5)
葡萄糖燃烧的热化学方程式C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=2800kJ·ml-1。