微主题热练6　反应热　盖斯定律（含解析）-2024年高考化学二轮复习

这是一份微主题热练6　反应热　盖斯定律（含解析）-2024年高考化学二轮复习，共8页。试卷主要包含了 已知，02×1023，0 kJ/ml等内容，欢迎下载使用。

1. 判断下列说法正误，正确的打“√”，错误的打“”。
(1)反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在常温下可自发进行，说明该反应的ΔH<0( )
(2)反应4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋H2O(g) ΔH＝－116 kJ/ml，一定能自发进行( )
(3)反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应( )
(4)反应TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0( )
(5)(2023·苏锡常镇一调)利用甲烷可以除去SO3，反应为8SO3(g)＋6CH4(g)S8(g)＋6CO2(g)＋12H2O(g)，上述反应的ΔS<0( )
(6)(2023·无锡期终调研)对于反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，上述反应ΔS>0( )
(7)(2023·南京、盐城二模)反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0可用于处理汽车尾气，该反应在任何温度下都能自发进行( )
(8)(2023·南京三模)反应2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH<0，可实现CO2的资源化，上述反应在任何温度下均可自发进行( )
(9)(2023·苏锡常镇二调)Si(s)＋3HCl(g)===H2(g)＋SiHCl3(g)，反应的ΔS>0( )
(10)(2023·南通三调)汽车尾气中的有害气体可通过如下反应实现转化：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，该反应ΔS<0、ΔH>0( )
(11)(2023·苏北四市一调) H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。CO2(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2O(g) ΔH>0，已知该反应在加热条件下能自发进行，则其ΔS>0( )
(12)(2023·常州期末)化工生产中常利用苯催化加氢制备环己烷。一定条件下，在管式反应器中发生如下反应： ΔH＝－208.2 kJ/ml，低温有利于上述反应自发进行 ( )
2. (2023·苏州期中)已知：反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 该反应的ΔH＜0、ΔS＞0
B. 用V2O5催化时，反应①的速率大于反应②
C. 温度升高，上述反应化学平衡常数增大
D. 上述反应中消耗1 ml SO2，转移电子的数目为4×6.02×1023
3. (2022·泰州靖江调研)已知：反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. SO2的键角小于SO3的键角
B. 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l)ΔH＝(x－y)kJ/ml
C. 反应达到限度时，增大容器容积能增大正反应速率
D. 每转移电子4 ml，有22.4 L的O2被还原
4. (2022·南京、盐城二模)CO2催化加氢合成CH3OH是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式如下：
反应 Ⅰ. CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49 kJ/ml
反应Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41 kJ/ml
下列说法正确的是( )
A. 1个固态CO2晶胞(如图)中含14个CO2分子
B. 反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝＋90.0 kJ/ml
C. 用E表示键能，反应Ⅰ的ΔH＝3E(C—H)＋E(C—O)＋3E(O—H)－2E(C===O)－3E(H—H)
D. CH3OH能与水互溶，主要原因是CH3OH与H2O形成分子间氢键
5. (2022·海门期末)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－905.8 kJ/ml。下列说法不正确的是( )
A. 该反应在高温、低温条件下都能自发进行
B. 催化剂的使用能改变反应的活化能，但不能降低反应的焓变
C. 分离出H2O(g)，平衡右移，正反应速率增大
D. 1 ml N—H断裂的同时有1 ml O—H断裂，说明反应达到该条件下的平衡状态
6. (2022·苏北、苏中七市三模)关于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH1<0。下列说法正确的是( )
A. 2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)<0(E表示键能)
B. 体系中c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2，说明该反应达到平衡状态
C. 增大压强，正、逆反应速率均不变，化学平衡不移动
D. 反应H2(g)＋I2(s)2HI(g)的ΔH>ΔH1
7. (2021·八省联考重庆卷)已知：△(g)＋H2(g)===CH3CH2CH3(g) ΔH＝－157 kJ/ml，环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2 092 kJ/ml，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2 220 kJ/ml,1 ml液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ/ml，则 2 ml氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ/ml)为( )
A. －658 B. －482
C. －329 D. －285
8. 以NH3和CO2为原料合成化肥——尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图：
写出合成CO(NH2)2(s)的热化学方程式：_____________________________
____________________________________________________________________，已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测E1________E3(填“>”“<”或“＝”)。
9. (1)(2023·盐城三校联考)用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：
反应Ⅰ.CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g)ΔH1
反应Ⅱ.H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)ΔH2＝a kJ/ml
反应Ⅲ.CH3OH(g)2H2(g)＋CO(g)ΔH3＝b kJ/ml
反应Ⅳ.2CH3OH(g)2H2O(g)＋C2H4(g)ΔH4＝c kJ/ml
则ΔH1＝________kJ/ml。
(2)(2023·盐城五校联考)我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
大气中的CO2主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，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：
①CH4(g)C(s)＋2H2(g)ΔH1＝a kJ/ml
②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝b kJ/ml
③2CO(g)CO2(g)＋C(s)ΔH3＝c kJ/ml
则反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝________kJ/ml。
10. (1)(2023·南京江宁期中)甲醇制烯烃的反应有3CH3OH(g)===C3H6(g)＋3H2O(g)、4CH3OH(g)===C4H8(g)＋4H2O(g)，烯烃产物之间存在如下转化关系：
反应Ⅰ：2C3H6(g)3C2H4(g)ΔH1＝＋117 kJ/ml
反应Ⅱ：3C4H8(g)4C3H6(g)ΔH2＝＋78 kJ/ml
反应Ⅲ：C4H8(g)2C2H4(g)ΔH3
反应Ⅲ的ΔH3＝__________kJ/ml。
(2)(2023·海安期中)温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义，又具有环保意义，以CO2为碳源制备HCOOH已成为一碳化学研究的热点。
CO2直接加氢法：将n(CO2)∶n(H2)＝1∶4的混合气体充入某密闭容器中，在一定温度下，同时发生反应1和反应2。
已知：
反应1：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1＞0
反应2：CO2 (g)＋H2 (g)HCOOH (g) ΔH2
则ΔH2________(填“＞”“＜”)0。
专题二 化学反应与能量 化学反应速率及平衡
微主题热练6 反应热 盖斯定律
1. (1)√ (2) (3) (4)√ (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)√ (12)√
【解析】 (1)该反应的ΔS<0，在常温下可自发进行，说明该反应的ΔH<0，正确。(2)该反应的ΔS<0、ΔH<0，当ΔH－TΔS<0时，反应自发进行，则需要低温的条件，错误。(3)该反应的ΔS<0，常温下可自发进行，该反应为放热反应，错误。(4)当ΔH－TΔS<0时，反应可以自发进行，该反应ΔH>0，则只有ΔS>0才能在一定温度下自发进行，正确。(5)该反应的正反应为气体分子数增大的反应，ΔS>0，错误。(6)该反应的正反应为气体分子数减小的反应，则ΔS<0，错误。(7)该反应的ΔH<0、ΔS<0，根据反应自发进行的条件ΔH－TΔS<0知，该反应在高温下不能自发进行，错误。(8)该反应的ΔS<0、ΔH<0，由ΔH－TΔS<0知，该反应在低温下可自发进行，错误。(9)该反应的正反应是气体分子数减小的反应，故ΔS<0，错误。(10)该反应的正反应是气体分子数减小的反应，则ΔS<0，该反应能自发进行，说明存在ΔH－TΔS<0的情况，故ΔH<0，错误。(11)该反应在加热条件下能自发进行，则ΔH－TΔS<0，由于ΔH>0，故ΔS>0，正确。(12)该反应的ΔH<0、ΔS<0，由ΔH－TΔS<0知，低温有利于该反应自发进行，正确。
2. B 【解析】 由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，ΔH＜0，该反应是气体分子数减小的反应，ΔS＜0，A错误；反应①的活化能比反应②小，故反应①的速率大于反应②，B正确；温度升高，放热反应的化学平衡常数减小，C错误；由2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)可知，消耗1 ml SO2时，转移电子数为2×6.02×1023，D错误。
3. A 【解析】 SO3中S原子价层电子对数为3＋eq \f(6－2×3,2)＝3、SO2中S原子价层电子对数为2＋eq \f(6－2×2,2)＝3，且含有1个孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故SO2的键角小于SO3的键角，A正确；反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝(x－y)kJ/ml，气态三氧化硫能量高于液态三氧化硫，则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l)的ΔH＜(x－y)kJ/ml，B错误；增大容器容积，各物质的浓度均减小，反应速率减小，C错误；未说明是否为标准状况，无法计算O2的物质的量，D错误。
4. D 【解析】 利用均摊法，该晶胞中含有的CO2分子数目为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，A错误；根据盖斯定律，反应Ⅰ－反应Ⅱ得出ΔH＝[(－49.0)－(＋41.0)]kJ/ml＝－90.0 kJ/ ml，B错误；ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝[2E(C===O)＋3E(H—H)－3E(C—H)－E(C—O)－3E(O—H)]，C错误；CH3OH与水互溶，主要原因是甲醇与H2O能形成分子间氢键，D正确。
5. C 【解析】 由题干信息可知，该反应为气体分子数增大的放热反应，即ΔH<0、ΔS>0，故在高温、低温条件下都能自发进行，A正确；使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，改变反应途径，但催化剂不能降低反应的焓变，B正确；分离出H2O(g)，由于生成物浓度减小，逆反应速率突然减慢，平衡右移，导致反应物浓度也减小，则正反应速率减慢，C错误；已知反应平衡时12 ml N—H断裂的同时有12 ml O—H断裂，即1 ml N—H断裂的同时有1 ml O—H断裂，说明反应达到该条件下的平衡状态，D正确。
6. D 【解析】 已知该反应为放热反应，即2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)>0，A错误；浓度之比等于化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态，B错误；增大压强，正、逆反应速率均增大，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，C错误；I2(s)===I2(g) ΔH2>0，ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故ΔH>ΔH1，D正确。
7. B 【解析】 已知反应①为△(g)＋H2(g)===CH3CH2CH3(g) ΔH1＝－157 kJ/ml，反应②为△(g)＋eq \f(9,2)O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH2＝－2 092 kJ/ml，反应③为CH3CH2CH3(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH3＝－2 220 kJ/ml，变化④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44 kJ/ml，则根据盖斯定律，①－②＋③＋④得到反应：H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH，ΔH＝ΔH1－ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－241 kJ/ml，则2 ml氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ/ml，B正确。
8. 2NH3(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(NH2)2(s) ΔH＝－(E4－E3＋E2－E1)kJ/ml <
【解析】 活化能大的反应决定了反应速率的快慢，已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，则可推测活化能E1＜E3。
9. (1)b－a (2)a－c
【解析】 (1)由盖斯定律知，Ⅲ－Ⅱ＝目标反应，则CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g) ΔH＝ΔH3－ΔH2＝(b－a)kJ/ml。(2)由盖斯定律知，①－③＝目标反应，则CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH3＝(a－c)kJ/ml。
10. (1)＋104 (2)＜
【解析】 (1)由盖斯定律知，eq \f(2,3)×Ⅰ＋eq \f(1,3)×Ⅱ＝目标反应，则C4H8(g)2C2H4(g) ΔH3＝eq \f(2,3)×(＋117 kJ/ml)＋eq \f(1,3)×(＋78 kJ/ml)＝＋104 kJ/ml。(2)由反应2的ΔS<0知，在一定温度下可发生反应2，则一定存在ΔH－TΔS<0，故反应②是放热反应，ΔH2＜0。