专题02 盖斯定律 反应热的计算(期中真题汇编,广东专用)高二化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题02 盖斯定律 反应热的计算
2大高频考点概览
考点01 盖斯定律
考点02 反应热的计算
地 城
考点01
盖斯定律
1.(24-25高二上·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)NO催化生成的过程由三步基元反应构成:
第一步: ;
第二步: ;
第三步: 。
下列说法错误的是
A.该反应会经历三个过渡态
B.第二步、第三步反应均为放热反应
C.催化剂NO不改变总反应的焓变
D.总反应的
2.(24-25高二上·广东广州大学附属中学、广州铁一中学、 广州外国语学校·期中)通过以下反应均可获取:
①太阳光催化分解水制氢:
②焦炭与水反应制氢:
③甲烷与水反应制氢:
下列有关说法正确的是
A.反应①中电能转化为化学能
B.压缩体积有利于反应②的发生
C.反应③若使用液态水,增大
D.
3.(24-25高二上·广东茂名·期中)化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A.图甲可表示铝热反应、碳的燃烧、石灰石分解等化学反应的能量变化
B.由图乙可知CO的燃烧热为
C.由图乙可知24g石墨完全燃烧放出的热量为787kJ
D.由图乙可判断CO能量比能量高
4.(23-24高二上·广东清远·期中)和CO是环境污染性气体,可在催化剂表面转化为无害气体,其总反应为 ,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是
A.该反应常温下能自发进行
B. kJ⋅mol
C.为了实现转化,需不断向反应器中补充和
D.由图乙知该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
5.(23-24高二上·广东韶关·期中)氢能是清洁能源之一,工业制取氢气涉及的重要反应之一是:
已知:①
②
③
下列说法正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.相比完全燃烧,不完全燃烧生成时损失的热量为
D.的平衡常数表达式为
6.(23-24高二上·广东广州第三中学、第四中学、培正中学·期中)在298K、101kPa时,已知:
则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
7.(23-24高二上·广东清远名校·期中)将转化成有机物可实现碳循环。如:
①
②
假定,则x为
A. B. C. D.
8.(22-23高二上·广东华南师范大学附属中学·期中)载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热
B.反应的
C.反应)的
D.反应的
9.(24-25高二上·广东湛江·期中)和二者均为常见的大气污染物,科研工作者通过硫循环完成二者的综合处理,发生的反应有:
反应i. ;
反应ii. ;
反应iii. 。
(1) (用含的代数式表示), (用含的代数式表示)。
(2)向某恒容密闭容器中加入一定量和充入一定量,仅发生反应的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。
① (填“>”或“<”)0, (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。
②对应点的混合气体中氧元素的质量:a (填“>”“<”或“=”)b。
③对应点的平衡常数:b (填“>”“<”或“=”)c。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应后,该反应达到平衡,此时测得混合气体中的物质的量分数为。
①该混合气体中, 。
②内, ,该反应的平衡常数 (分压=总压×物质的量分数)。
10.(24-25高二上·广东广州第二中学·期中)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)溶液的配制:若实验中需配制作250 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,则需要称量NaOH固体 g。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为 J(c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应
试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
溶液100 mL
1.35g Zn粉
a
b
ii
0.65g Zn粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。
提出猜想:Zn粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Zn粉和酸的反应。
验证猜想:用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Zn粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为 。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。
地 城
考点02
反应热的计算
11.(24-25高二上·广东清远清新区第三中学·期中)已知:,则
的反应热是
A. B.
C. D.
12.(24-25高二上·广东部分学校·期中)已知:①、(aq)。下列说法正确的是
A.
B.已知常温下,若适当升温,则大于
C.加适量水稀释溶液,则增大
D.断开和(g)中化学键吸收的能量比形成中化学键放出的能量高
13.(24-25高二上·广东广州第二中学·期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C( 金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D.已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ,则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1
14.(24-25高二上·广东深圳深圳盟校高二期中联盟考试·期中)肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A.
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.若产物为(1),相应的焓变为,则
D.与曲线b相比,曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
15.(23-24高二上·广东广州广雅集团·期中)C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。已知:
①
②
下列推断正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.
D.欲分解2mol,至少需要提供的热量
16.(23-24高二上·广东实验中学·期中)载人飞船中通过如下过程实现再生:
反应①: kJ⋅mol
反应②: kJ⋅mol
下列说法正确的是
A.的燃烧热 kJ⋅mol
B.反应的 kJ⋅mol
C.反应①中反应物总能量低于生成物总能量
D.反应②的熵变
17.(23-24高二上·广东佛山南海区石门中学·期中)与ICl的反应分①②两步进行,其历程如下图(图中两步的最高点分别为反应①和反应②的过渡态),下列有关说法错误的是
A.反应①和反应②均为放热反应
B.若反应①的焓变为,反应②的焓变为,
C.反应过程中HI浓度维持不断增大
D.该过程表示的总反应焓变:
18.(23-24高二上·广东广州执信中学·)请回答下列问题:
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成,该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为 。
(3)近年来空气污染日益严重,原因之一是汽车尾气中含有NO、、CO等气体。为消除汽车尾气的污染,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应:
;
已知: ;
CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式: (用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,
郭汗贤等提出:在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如下:
①有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键
能量/kJ
535
496
472
由此计算反应Ⅰ的 kJ/mol。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为 、 。
试卷第1页,共3页
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专题02 盖斯定律 反应热的计算
2大高频考点概览
考点01 盖斯定律
考点02 反应热的计算
地 城
考点01
盖斯定律
1.(24-25高二上·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)NO催化生成的过程由三步基元反应构成:
第一步: ;
第二步: ;
第三步: 。
下列说法错误的是
A.该反应会经历三个过渡态
B.第二步、第三步反应均为放热反应
C.催化剂NO不改变总反应的焓变
D.总反应的
【答案】D
【详解】A.由题意可知,该反应由NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成,同时通过图中信息可知,该反应会经历三个过渡态,故A正确;
B.由图可知,第一步反应是吸热反应,第二步和第三步反应均为放热反应,故B正确;
C.NO是反应2O3(g)═2O2(g)的催化剂,催化剂不改变反应的始态和终态,不能改变总反应的焓变,故C正确;
D.总反应2O3(g)═2O2(g),由盖斯定律:第一步反应+第二步反应+第三步反应计算反应2O3(g)═3O2(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,故D错误;
答案选D。
2.(24-25高二上·广东广州大学附属中学、广州铁一中学、 广州外国语学校·期中)通过以下反应均可获取:
①太阳光催化分解水制氢:
②焦炭与水反应制氢:
③甲烷与水反应制氢:
下列有关说法正确的是
A.反应①中电能转化为化学能
B.压缩体积有利于反应②的发生
C.反应③若使用液态水,增大
D.
【答案】C
【详解】A.太阳光催化分解水制氢气,是光能转化为化学能,故A错误;
B.反应②是气体体积增大的反应,压缩体积有不利于反应②的发生,故B错误;
C.反应③是吸热反应,反应物能量低于生成物,若使用液态水,反应物能量更低,故吸热更多,增大,故C正确;
D.根据盖斯定律,将反应③-反应②得, ΔH==,故D错误;
答案选C。
3.(24-25高二上·广东茂名·期中)化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A.图甲可表示铝热反应、碳的燃烧、石灰石分解等化学反应的能量变化
B.由图乙可知CO的燃烧热为
C.由图乙可知24g石墨完全燃烧放出的热量为787kJ
D.由图乙可判断CO能量比能量高
【答案】C
【详解】A.图甲表示反应放热反应,而石灰石分解为吸热反应,A错误;
B.燃烧热是指25℃,101Kpa下,1mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量,由图乙可知CO的燃烧热为,B错误;
C.由图乙数据,结合盖斯定律可得石墨的燃烧热,24g石墨的物质的量为2mol,完全燃烧放出的热量为787kJ,C正确;
D.CO燃烧有氧气参与,由图乙无法判断CO和的能量高低,D错误;
故选C。
4.(23-24高二上·广东清远·期中)和CO是环境污染性气体,可在催化剂表面转化为无害气体,其总反应为 ,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是
A.该反应常温下能自发进行
B. kJ⋅mol
C.为了实现转化,需不断向反应器中补充和
D.由图乙知该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
【答案】C
【详解】A.该反应熵变化小,反应放热,在常温下能自发进行,故A正确;
B.由图可知,N2O和CO为反应物,CO2和N2是生成物,则总反应为,故B正确;
C.和是催化剂,催化剂在化学反应的前后化学性质和质量是不变的,无需不断补充,故C错误;
D.由图乙知该反应正反应的活化能Ea小于逆反应的活化能Eb,故D正确;
故答案选C。
5.(23-24高二上·广东韶关·期中)氢能是清洁能源之一,工业制取氢气涉及的重要反应之一是:
已知:①
②
③
下列说法正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.相比完全燃烧,不完全燃烧生成时损失的热量为
D.的平衡常数表达式为
【答案】B
【详解】A.氢气燃烧热指定的产物为液态水,A项错误;
B.根据盖斯定律,③-②①得目标反应,,B项正确;
C.生成CO损失的热量实质是CO燃烧生成时放出的热量: ,即相比完全燃烧,不完全燃烧生成时损失的热量为,C项错误;
D.水蒸气浓度应写入平衡常数表达式,D项错误;
故选B。
6.(23-24高二上·广东广州第三中学、第四中学、培正中学·期中)在298K、101kPa时,已知:
则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】已知:
①
②
③
由盖斯定律可知,反应③=①+2×②,故。
故选D。
7.(23-24高二上·广东清远名校·期中)将转化成有机物可实现碳循环。如:
①
②
假定,则x为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据盖斯定律①+②可得,则x=(-44.2)+(+1411.0) =+1366.8,
故选D。
8.(22-23高二上·广东华南师范大学附属中学·期中)载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热
B.反应的
C.反应)的
D.反应的
【答案】B
【详解】A.根据②可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1,燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,H2O的稳定状态是液态,2 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是571.6 kJ,则1 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是285.8 kJ,故H2的燃烧热ΔH = -285.8 kJ·mol-1,A正确;
B.反应物的能量相同,当生成物是气态时含有的能量比液态高,所以反应放出热量就少,反应放出热量越少,则反应热就越大,所以反应的 ΔH>-571.6 kJ·mol-1,B错误;
C.反应反应的正反应是气体体积减小反应,,C正确;
D.已知①ΔH1=-252.9 kJ·mol-1、② ΔH2=+571.6 kJ·mol-1、根据盖斯定律,将-(①+②×2),整理可得反应的 ΔH=-890.3 kJ·mol-1,D正确;
故选B。
9.(24-25高二上·广东湛江·期中)和二者均为常见的大气污染物,科研工作者通过硫循环完成二者的综合处理,发生的反应有:
反应i. ;
反应ii. ;
反应iii. 。
(1) (用含的代数式表示), (用含的代数式表示)。
(2)向某恒容密闭容器中加入一定量和充入一定量,仅发生反应的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。
① (填“>”或“<”)0, (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。
②对应点的混合气体中氧元素的质量:a (填“>”“<”或“=”)b。
③对应点的平衡常数:b (填“>”“<”或“=”)c。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应后,该反应达到平衡,此时测得混合气体中的物质的量分数为。
①该混合气体中, 。
②内, ,该反应的平衡常数 (分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)
(2) < 低温 = >
(3) 22 0.006 2.25或
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应iii=,则;;
(2)①由图可知压强不变时,随温度的升高CO的平衡转化率降低,可知升温平衡逆向移动,则;该反应,则反应在低温条件下有利于自发进行;
②由反应可知,氧元素只存在于气体物质中,根据质量守恒可知各对应点的混合气体中氧元素的质量相等;
③c点温度高于b点,该反应为放热反应,温度越高K越小,则平衡常数b>c;
(3)①反应前后各元素质量守恒,则混合气体中=0.4×12=4.8g;=(0.4+0.4)×16=12.8g;=0.4×2×1=0.8g;;
②结合已知条件列三段式:(设平衡时CO的变化量为xmol)
,解得:x=0.24;内,;平衡时,气体总物质的量为0.8mol;
该反应的平衡常数或。
10.(24-25高二上·广东广州第二中学·期中)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)溶液的配制:若实验中需配制作250 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,则需要称量NaOH固体 g。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为 J(c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应
试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
溶液100 mL
1.35g Zn粉
a
b
ii
0.65g Zn粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。
提出猜想:Zn粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Zn粉和酸的反应。
验证猜想:用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Zn粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为 。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。
【答案】(1)5.5g;
(2)
(3) > 或
(4) 将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(4)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为
(5)燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)
【详解】(1)根据n=c·v=0.55mol/L×0.25L=0.1375mol,所以m(NaOH)=n·M=0.1375mol×40g/mol=5.5g;
(2)测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,混合溶液的质量为100g,则该过程放出的热量为;
(3)①由于铜离子物质的量为0.02mol,消耗的物质的量为0.02mol,由于0.65g锌粉物质的量为0.01mol,而1.35g锌粉物质的量大于0.02mol,因此1.35g锌粉反应铜离子更充分,放出的热量更多,则温度:b>c;
②或;
(4)①用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Zn粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和铁与硫酸反应生成氢气,其反应离子方程式为:;
②优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为;
(5)化学能可转化为热能,在生产或生活中的一种应用燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等);故答案为:燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。
地 城
考点02
反应热的计算
11.(24-25高二上·广东清远清新区第三中学·期中)已知:,则
的反应热是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】表示1molH2(g)和1molCl2(g)完全反应生成2molHCl(g)时放出184.6kJ的能量,则mol H2(g)和mol Cl2(g)完全反应生成1molHCl(g)时放出92.3kJ的能量,1molHCl(g)分解为mol H2(g)和mol Cl2(g)吸收的热量为92.3kJ,反应的ΔH=+92.3kJ/mol;
答案选A。
12.(24-25高二上·广东部分学校·期中)已知:①、(aq)。下列说法正确的是
A.
B.已知常温下,若适当升温,则大于
C.加适量水稀释溶液,则增大
D.断开和(g)中化学键吸收的能量比形成中化学键放出的能量高
【答案】C
【详解】A.因,故(l),A错误;
B.因,故适当升温该反应的化学平衡逆向移动,小于,B错误;
C.溶液中存在电离平衡,加水稀释,电离平衡正向移动,减小,,温度不变Ka不变,氢离子浓度减小,增大,C正确;
D.反应物的总键能—生成物的总键能,即断开和中化学键吸收的能量比形成中化学键放出的能量低270kJ,D错误;
故答案选C。
13.(24-25高二上·广东广州第二中学·期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C( 金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D.已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ,则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A .能量越低越稳定,石墨的能量比金刚石的能量低,所以石墨稳定,A错误;
B.氢气的燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成液态水所放出的能量,气态水变为液态水释放热,所以氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,B错误;
C.单质碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,焓变是负值,所以△H1<△H2,C正确;
D.该反应是可逆反应,不知道进行的程度如何,因此无法确定反应完全放出的热量,D错误;
故选C。
14.(24-25高二上·广东深圳深圳盟校高二期中联盟考试·期中)肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A.
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.若产物为(1),相应的焓变为,则
D.与曲线b相比,曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
【答案】C
【详解】A.该反应,根据图示可知,,A错误;
B.由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,B错误;
C.若产物为,能量低于,放出热量多,,C正确;
D.使用催化剂可降低反应的活化能,故与曲线a相比,曲线b为使用了催化剂的图像,D错误;
答案选C。
15.(23-24高二上·广东广州广雅集团·期中)C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。已知:
①
②
下列推断正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.
D.欲分解2mol,至少需要提供的热量
【答案】C
【详解】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时放出的热量,即C生成CO2放出的热量,而不是生成CO时放出的热量,A错误;
B.反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和,,B错误;
C.①
②
由盖斯定律可知,①-②得,则,C正确;
D.由B项分析可知,,故分解2mol,至少需要提供480kJ的热量,D错误;
故选C。
16.(23-24高二上·广东实验中学·期中)载人飞船中通过如下过程实现再生:
反应①: kJ⋅mol
反应②: kJ⋅mol
下列说法正确的是
A.的燃烧热 kJ⋅mol
B.反应的 kJ⋅mol
C.反应①中反应物总能量低于生成物总能量
D.反应②的熵变
【答案】D
【详解】A.氢气的燃烧热是1mol氢气燃烧生成液态水放出的能量,的燃烧热 kJ⋅mol,故A错误;
B.气态水的能量大于液态水,反应的kJ⋅mol,故B错误;
C.反应①放热,反应物总能量大于生成物总能量,故C错误;
D.反应②气体物质的量增多,熵变,故D正确;
选D。
17.(23-24高二上·广东佛山南海区石门中学·期中)与ICl的反应分①②两步进行,其历程如下图(图中两步的最高点分别为反应①和反应②的过渡态),下列有关说法错误的是
A.反应①和反应②均为放热反应
B.若反应①的焓变为,反应②的焓变为,
C.反应过程中HI浓度维持不断增大
D.该过程表示的总反应焓变:
【答案】C
【分析】反应①:,生成能量低于反应物,为放热反应;反应②,生成物能量低于反应物,为放热反应。
【详解】A.根据图象可知,反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物,则反应①、反应②均为放热反应,故A正确;
B.由图可知,反应①、②均为放热反应,反应②放热更多,即,,放热越多越小,,故B正确;
C.根据图象可知,反应①中正反应的活化能较大,反应②中正反应的活化能较小,则反应①比反应②的速率慢,HI的消耗速率比生成速率快,HI的浓度不能维持不断增大,故C错误;
D.总反应的反应物为H2(g)和ICl(g),生成物为I2(g)和HCl(g),总反应焓变=生成物正能量-反应物总能量,由图可知,△H=﹣218kJ•mol﹣1,故D正确;
故选:C。
18.(23-24高二上·广东广州执信中学·)请回答下列问题:
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成,该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为 。
(3)近年来空气污染日益严重,原因之一是汽车尾气中含有NO、、CO等气体。为消除汽车尾气的污染,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应:
;
已知: ;
CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式: (用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,
郭汗贤等提出:在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如下:
①有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键
能量/kJ
535
496
472
由此计算反应Ⅰ的 kJ/mol。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为 、 。
【答案】(1) 放出 135
(2)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) △H=-254kJ/mol
(3)△H1+△H2-2△H3
(4) -98 SO2+V2O5⇌V2O4•SO3 2V2O4•SO3+O2⇌2V2O5+2SO3
【详解】(1)SO2和CO反应生成S和CO2的方程式为SO2+2CO⇌S↓+2CO2,由图可知,每生成1molS(s)放出热量270kJ,16gS(s)的物质的量=0.5mol,=0.5mol,所以生成16gS(s)放出热量135kJ;
(2)根据图知,反应II为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),将方程式-I-III即得3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) △H=-(+551kJ•mol-1)-(-297kJ•mol-1)=-254kJ/mol;
(3)根据给定的反应① ;② ,CO的燃烧热的热化学方程式③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H3,①+②-2③可得方程式,结合盖斯定律可计算出△H=△H1+△H2-2△H3;
(4)①反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则反应I的△H=(2×535+×496-3×472)kJ/mol=-98kJ/mol;
②反应Ⅱ生成V2O4•SO3,方程式为SO2+V2O5⇌V2O4•SO3,反应ⅢV2O4•SO3与氧气反应生成V2O5和SO3,方程式为2V2O4•SO3+O2⇌2V2O5+2SO3。
试卷第1页,共3页
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