2020年化学高考难点专练：难点1 反应热的相关计算

难点1  反应热的相关计算

【命题规律】

本专题的考查点主要是运用盖斯定律进行△H的计算，而且考查频率较高；利用键能进行△H的计算及化学反应中能量变化的有关概念考察频率较低。本考点往往结合化学平衡移动综合考察：利用已知热化学方程式结合盖斯定律推出新的热化学方程式，然后结合新的热化学方程式进行平衡状态的相关设问。题型以填空题为主，选择题较少，难度中等。考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。

【备考建议】

2020年高考备考的重点仍以盖斯定律的应用、△H的相关计算及△H的大小比较为主。

【限时检测】（建议用时：30分钟）

1.（2019·江苏卷）氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是

A. 一定温度下，反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0

B. 氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−4OH−

C. 常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023

D. 反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：∆H=反应中形成新共价键的键能之和—反应中断裂旧共价键的键能之和

2.（2018·河北省衡水中学高考模拟）由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。

I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题:

（1）对甲烷而言，有如下两个主要反应:

①CH4(g) +1/2O2(g) =CO(g) +2H2(g)    △H1=−36kJ·mol−1

2CH4(g) +H2O(g) =CO(g) +3H2(g)       △H2=+216kJ·mol−1

若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，年生产lmolCO，转移电子的数目为______________________。

（2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。

①写出上述反应的热化学方程式________________________________。

②反应热大小比较:过程I________过程II (填“大 于”、“小于”或“等于”)。

II.（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂，删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________________________________，

在n(NO)/n(CO)=1的条件下，为更好的除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。

（4）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃ 和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol) 如下表:

①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________；

②若T1<T2，则该反应的ΔH_________0 (填“>”、“<”或“=”) ；

③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol  NO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为______。

3.（2019·东北育才学校科学高中部高考模拟，节选）二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一，它主要来自化石燃料的燃烧，研究CO催化还原SO2的适宜条件，在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。

Ⅰ.从热力学角度研究反应

(1) C(s)+O2(g)CO2(g)        ΔH1=−393.5 kJ·mol−1

CO2(g)+C(s)2CO(g)       ΔH2=+172.5 kJ·mol−1

S(s)+O2(g)SO2(g)         ΔH3=−296.0 kJ·mol−1

写出CO 还原SO2的热化学方程式:_________________。 

(2)关于CO还原SO2的反应，下列说法正确的是______。 

A.在恒温恒容条件下，若反应体系压强不变，则反应已达到平衡状态

B.平衡状态时，2v正(CO)=v逆(SO2)

C.其他条件不变，增大SO2的浓度，CO的平衡转化率增大

D.在恒温恒压的容器中，向达到平衡状态的体系中充入N2，SO2的平衡转化率不变

Ⅱ．NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)     ΔH=－34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)  ΔH=－64.2kJ/mol

(3)对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。

A．加入一定量的活性炭               B．通入一定量的NO

C．适当缩小容器的体积               D．加入合适的催化剂

4.高考题、名校高考模拟题精选

（1）（2019·北京卷，节选）氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。

甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。

①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。

②已知反应器中还存在如下反应：

i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)  ΔH1

ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  ΔH2

iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)  ΔH3

……

iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。

③反应物投料比采用n（H2O）∶n（CH4）=4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是________________（选填字母序号）。

1.   促进CH4转化    b.促进CO转化为CO2     c.减少积炭生成

(2)（2019·福建省莆田一中、四中高考模拟，节选）已知CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热分别为−283.0 kJ·mol－1、−285.8 kJ·mol－1、−764.5 kJ·mol－1。则反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝________。

(3)（2019·东北三省三校（辽宁实验中学、东北师大附中、哈师大附中）高考联考模拟）利用某些催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。

已知：① 

②NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 

反应的________；某温度下，反应①②③的平衡常数分別カ、、，则该反应的K=________(用、、表示)。