2022高考化学一轮专题复习29盖斯定律反应热的比较和计算含解析

PAGE专练29盖斯定律反应热的比较和计算一、单项选择题1．Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH1，其反应机理如下图。若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，则反应Ⅰ的焓变ΔH为(反应Ⅰ、Ⅱ的计量数均为最简整数比)()A．ΔH1－ΔH2 B．ΔH1＋ΔH2C．2ΔH1－ΔH2 D．ΔH1－2ΔH22．[2021·湖南博雅中学月考]下列说法或表示法正确的是()A．氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多B．需要加热的反应说明它是吸热反应C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJD．1molS完全燃烧放热297.3kJ，其热化学方程式：S＋O2=SO2ΔH＝－297.3kJ/mol3．在25℃、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A．－488.3kJ·mol－1 B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1 D．＋191kJ·mol－14．[2021·浙江1月]已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H—HH—O键能/(kJ·mol－1)436463热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A．428kJ·mol－1B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1D．－498kJ·mol－15．下列说法正确的是()A．甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同6．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH57．不管化学反应过程是一步完成还是分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ/mol①C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ/mol②C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－Q3kJ/mol③若使23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()A．(Q1＋Q2＋Q3)kJB．[0.5(Q1＋Q2＋Q3)]kJC．(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3)kJD．(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ8．已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ·mol－1,②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－241.8kJ·mol－1，下列有关说法正确的是()A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L－1乙二酸，反应中的能量变化如图所示B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1C．氢气的标准燃烧热为241.8kJ·mol－1D．若反应②中水为液态，则同样条件下的反应热：ΔH>ΔH29．[2021·冀州中学月考]SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为()A．－1780kJ·mol－1 B．－1220kJ·mol－1C．－450kJ·mol－1 D．＋430kJ·mol－110．[2021·河南林州高三调研]在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)＋3/2O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=3/2S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4，则ΔH4的正确表达式为()A．ΔH4＝2/3(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝2/3(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝3/2(ΔH1＋ΔH2＋3ΔH3)D．ΔH4＝3/2(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)二、不定项选择题11．[2021·江西南康中学月考]已知一定温度下：①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH1＝＋180kJ·mol－1②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH2＝－92.4kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－483.6kJ·mol－1下列说法正确的是()A．反应②中的能量变化如上图所示，则ΔH2＝E1－E2B．2molH2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量小于483.6kJC．由反应②知在温度一定的条件下，在一恒容密闭容器中通入1molN2和3molH2，反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则184.8>Q2>2Q1D．氨催化氧化反应为4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝＋906kJ·mol－112．[情境创新]已知：(Ⅰ)Br2(g)＋H2(g)2HBr(g)ΔH＝－Q1kJ·mol－1(Q1>0)(Ⅱ)Br2(l)＋H2(g)2HBr(g)ΔH＝－Q2kJ·mol－1(Q2>0)(Ⅲ)Cl2(g)＋H2(g)2HCl(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1(Q3>0)下列叙述正确的是()A．Q1<Q3B．将1molBr2(g)和1molH2(g)混合后充分反应，放出热量Q1kJC．Br2(l)Br2(g)ΔH＝(Q2－Q1)kJ·mol－1D．1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量13．[2021·湖南博雅中学月考]灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn(s，白)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH1②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH2③Sn(s，灰)eq\o(,\s\up7(>13.2℃),\s\do5(<13.2℃))Sn(s，白)ΔH3＝＋2.1kJ·mol－1下列说法正确的是()A．ΔH1<ΔH2B．锡在常温下以灰锡状态存在C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应D．锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏14．室温下，CuSO4(s)和CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受热分解的能量变化如图所示，下列说法不正确的是()A．将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低B．将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高C．ΔH3＞ΔH2D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH315．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的标准燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1，S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1,2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1则x为()A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b16．[2021·山西部分学校联考]将1L0.1mol/LBaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量，将1L0.5mol/LHCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将0.5L1mol/L硫酸溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为()A．(5a－2b)kJB．(5a＋2b)kJC．(2b－5a)kJD．(10a＋4b)kJ三、非选择题17．[2021·广东卷]我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1b)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2c)CH4(g)C(s)＋2H2(g)ΔH3d)2CO(g)CO2(g)＋C(s)ΔH4e)CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s)ΔH5(1)根据盖斯定律，反应a的ΔH1＝________(写出一个代数式即可)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有________。A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D．降低反应温度，反应a～e的正、逆反应速率都减小(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分________步进行，其中，第________步的正反应活化能最大。(4)设Keq\o\al(r,p)为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0＝100kPa)。反应a、c、e的lnKeq\o\al(r,p)随eq\f(1,T)(温度的倒数)的变化如图2所示。①反应a、c、e中，属于吸热反应的有________(填字母)。②反应c的相对压力平衡常数表达式为Keq\o\al(r,p)＝________。③在图2中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)：n(CH4)＝1：1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程：________________________。(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。专练29盖斯定律反应热的比较和计算1．A由图可知反应过程为H2O2＋Mn2＋=2H＋＋MnO2(Ⅰ)、MnO2＋H2O2＋2H＋=Mn2＋＋2H2O＋O2↑(Ⅱ)，题给反应可由两个反应相加获得，有ΔH1＝ΔH＋ΔH2，ΔH＝ΔH1－ΔH2。2．C水蒸气变为液态水放热，氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出热量多，故A错误；反应吸放热与反应条件无关，故B错误；浓硫酸溶于水放热，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C正确；热化学方程式要标注物质的聚集状态，故D错误。3．A由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1；②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5kJ·mol－1×2＋(－285.8kJ·mol－1×2)－(－870.3kJ·mol－1)＝－488.3kJ·mol－1。4．D2O(g)=O2(g)的过程形成O=O共价键，是放热过程，其ΔH等于负的O=O共价键的键能，A、C错误；对于热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1，根据键能与焓变的关系ΔH＝2E(H—H)＋E(O=O)－4E(O—H)，可计算得E(O=O)＝－482kJ·mol－1＋4×463kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1＝498kJ·mol－1，B错误，D正确。5．D水的状态应该是液态，即甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，A错误；已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，则2gH2(g)即1mol氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放44kJ的热量，B错误；常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH＞0，C错误；反应热只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系，则同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下反应的ΔH相同，D正确。6．C发光放热的剧烈的氧化还原反应为燃烧，故煤炭的燃烧为放热反应，即ΔH1＜0，ΔH3＜0，A错误；以碳、CO或H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应，故ΔH2＞0；燃烧均为放热反应，故铁在氧气中燃烧是放热的，即ΔH4＜0，B错误；一个反应无论是一步完成还是分为几步完成，其热效应是相同的，已知②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH2③2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3根据盖斯定律可知将②＋③相加可得：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C正确；D、已知：④4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5根据盖斯定律可知将(④÷2＋⑤)×2/3可得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝eq\f(ΔH4＋2ΔH5,3)，D错误。7．D根据盖斯定律可以知道①×3－②＋③得C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝(－3Q1＋Q2－Q3)kJ/mol，即1mol液态酒精完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3)kJ，则23g液态酒精完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为0.5×(3Q1－Q2＋Q3)kJ＝(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ，D正确。8．A乙二酸是弱酸，向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L－1乙二酸放出热量小于5.73kJ，故A正确；H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)由于有硫酸钡沉淀生成，放出的热量大于114.6kJ，故B错误；氢气的标准燃烧热是生成液态水放出的热量，故C错误；若反应②中水为液态，则同样条件下的反应热：ΔH<ΔH2，故D错误。9．B根据反应热＝反应物的键能总和－生成物的键能总和分析，反应热＝280＋3×160－6×330＝－1220kJ/mol，选B。10．A根据盖斯定律，将第一个和第二个反应相加，减去3倍的第三个反应，即得3S(g)=eq\f(3,2)S2(g)，再将反应乘以eq\f(2,3)即得第四个反应，所以ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，答案选A。11．AC反应热等于生成物的总能量－反应物的总能量，因此ΔH2＝E1－E2，A正确；2molH2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量大于483.6kJ，B错误；在恒容密闭容器中通入1molN2和3molH2，反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2molN2和6molH2，相当于加压，平衡右移，Q2＞2Q1,92.4kJ·mol－1为生成2mol氨气时放出的热量，可逆反应不能进行到底，因此184.8＞Q2＞2Q1，C正确；由盖斯定律可知，①×2－②×2＋③×3得：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－906kJ·mol－1，D错误。12．ADA项，由于氯的非金属性比溴强，所以等物质的量的Cl2(g)、Br2(g)分别与H2(g)反应时，Cl2(g)与H2(g)反应放出的热量更多，即Q3>Q1，正确；B项，Br2(g)＋H2(g)2HBr(g)是可逆反应，所以1molBr2(g)与1molH2(g)混合后充分反应，放出热量小于Q1kJ，错误；C项，由(Ⅱ)－(Ⅰ)得，Br2(l)Br2(g)ΔH＝－(Q2－Q1)kJ·mol－1，错误；D项，物质从气态转化为液态要释放出能量，所以1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量，正确。13．AD由②－①得③，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋2.1kJ·mol－1可知ΔH1<ΔH2；灰锡在13.2℃转化为白锡，则锡在常温下以白锡状态存在；灰锡转变为白锡是吸热反应；锡制器皿(白锡)长期处于低于13.2℃时，由白锡转变为灰锡时，因体积骤然膨胀，锡器碎裂成粉末，也叫“锡疫”。14．D胆矾溶于水时，溶液温度降低，反应为CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋5H2OΔH3＞0，故A正确；硫酸铜溶于水，溶液温度升高，该反应为放热反应，则：CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH2＜0；故B正确；由分析：ΔH2＜0，ΔH3＞0，ΔH3＞ΔH2，故C正确；由图像分析可知：ΔH1＝ΔH3－ΔH2，故D错误。15．A碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，运用盖斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。16．B根据题意，可得：①Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－10akJ/mol，②H＋(aq)＋CH3COO－(aq)=CH3COOH(aq)ΔH＝－2bkJ/mol。根据盖斯定律，由①＋②×2可得硫酸和(CH3COO)2Ba的反应为2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2CH3COO－(aq)=2CH3COOH(aq)＋BaSO4(s)ΔH＝－(10a＋4b)kJ/mol，故0.5molH2SO4参加反应，放出热量为(10a＋4b)kJ/mol×0.5mol＝(5a＋2b)kJ。17．(1)ΔH3－ΔH4(或ΔH2＋ΔH3－ΔH5)(2)AD(3)44(4)①ac②eq\f(p2H2,pCH4·p0)③由题图2中A点对应温度下反应c的lnKeq\o\al(r,p)＝0，即Keq\o\al(r,p)＝eq\f(p2H2,pCH4·p0)＝1，p(CH4)＝eq\f(p2H2,p0)＝eq\f(40kPa2,100kPa)＝16kPa，p初始(CH