2022年高考化学 黄金易错点专题汇编 专题18 反应热与盖斯定律.doc

2014年高考化学 黄金易错点专题汇编 专题18 反应热与盖斯定律1下列变化一定为放热的化学反应的是()AH2O(g)=H2O(l) H44.0 kJ·mol1 B2HI(g)=H2(g)I2(g) H14.9 kJ·mol1 C形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应D能量变化如图所示的化学反应2氯原子对O3的分解有催化作用：O3Cl=ClOO2；H1，ClOO=ClO2；H2，大气臭氧层的分解反应是O3O=2O2；H，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()A反应O3O=2O2的HE1E3B反应O3O=2O2的HE2E3CO3O=2O2是吸热反应DHH1H23下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AS(s)O2(g)=SO3(g)；H315kJ·mol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H57.3 kJ·mol1(中和热)CC2H5OH3O2=2CO23H2O；H1368.8 kJ·mol1(反应热)D2H2O(g)=2H2(g)O2(g)；H483.6 kJ·mol1(反应热)4.已知298 K时，N2(g)3H2(g) 2NH3(g)；H92.4kJ·mol1，在相同条件下向密闭容器中加入1mol N2和3mol H2，达到平衡时放出的热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入0.95mol N2、2.85mol H2和0.1mol NH3，达到平衡时放出的热量为Q2。则下列关系正确的是()AQ1Q292.4kJ BQ2<Q192.4kJCQ2<Q1<92.4kJ DQ1Q2<92.4kJ5.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)；H49.0kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)；H192.9kJ·mol1下列说法正确的是()ACH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol1B反应中的能量变化如下图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H>192.9kJ·mol16.已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。已知单质碳的燃烧热为YkJ·mol1，则1mol C与O2反应生成CO的反应热H为()AYkJ·mol1B(10XY)kJ·mol1C(5X0.5Y)kJ·mol1D(10XY)kJ·mol17.化学反应N23H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)；H2(abc)kJ·mol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)；H2(ba)kJ·mol1C.N2(g)H2(g)=NH3(l)；H(bca)kJ·mol1D.N2(g)H2(g)=NH3(g)；H(ab)kJ·mol18.下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g) H269.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NO H116.2 kJ/mol(反应热)9.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算用。化学键 SiO SiCl HH HCl SiSi SiC 键能/kJ·mol1 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g) Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热(H)为()A412 kJ·mol1 B412 kJ·mol1 C236 kJ·mol1 D236 kJ·mol110某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4和NH3·H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：(1)过程：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：_。用化学平衡原理解释通空气的目的：_。(2)过程：在微生物作用的条件下，NH4经过两步反应被氧化成NO3。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是_反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是_。1 mol NH4(aq)全部氧化成NO3(aq)的热化学方程式是_。(3)过程：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_。答案：B【正确答案】D 8.【错因分析】本题易错点较多，如果忽视燃烧热对产物状态的限制，会错选A项；如果忽视中和热是放热反应，易错选B项。 【正确解答】燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，H应小于0，B项错误；热化学方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误。答案：C易错起源1、吸热反应和放热反应的比较与判断 例1下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同【解析】本题考查化学反应能量变化，意在考查考生的分析推理能力和实际运用知识的能力。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的H不因反应条件的改变而改变，D选项错误。 【答案】C1.吸热反应和放热反应的比较 2.常见的放热反应和吸热反应(1)常见的放热反应活泼金属与水或酸的反应。例如：2Na2H2O=2NaOHH22Al6HCl=2AlCl33H2酸碱中和反应。例如：2KOHH2SO4=K2SO42H2OCH3COOHNaOH=CH3COONaH2O 燃烧反应。例如：2COO2 2CO2 CH3CH2OH3O2 2CO23H2O多数的化合反应。例如：SO3H2O=H2SO4 CaOH2O=Ca(OH)2 CuSO45H2O=CuSO4·5H2O (2)常见的吸热反应多数的分解反应。例如：CaCO3 CaOCO2CuSO4·5H2O CuSO45H2O2NH4Cl(s)Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl22NH310H2OCH2O(g) COH2 CO2C 2CO不同的化学反应发生的条件不同，放热反应和吸热反应均能在一定条件下发生。反应开始需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。吸热反应开始时加热。反应后需要不断加热才能维持反应继续进行。放热反应开始时加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量能够使反应继续进行，则反应过程不需要再加热，如煤的燃烧，一旦热量能足够使煤燃烧起来，之后煤就可以继续燃烧下去，不需要外界再加热。由此可见，反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。 易错起源2、热化学方程式的书写及正误判断 例2.已知A、B两种气体在一定条件下可以发生反应：2ABC3D，现将2 mol A气体与1 mol B气体充入一个密闭容器中，温度和压强恒定的情况下，测得反应后气体体积为反应前的一半，且测得放出的热量为198 kJ，则下列热化学方程式可能正确的是()A2A(g)B(g) C(g)3D(g)；H198kJ·mol1 BC(g)3D(l) 2A(g)B(g)；H198kJ·mol1 C2A(g)B(g) C(g)3D(l)；H198kJ·mol1 DC(g)3D(l) 2A(g)B(g)；H264kJ·mol1 与普通方程式相比，热化学方程式不仅代表物质变化，还代表着能量变化，书写时应注意以下几点：1反应条件反应热与温度和压强等测定条件有关，书写时必须注明反应时的温度和压强，绝大多数H是在25、101 kPa下测定的，可以不注明。2聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值和符号可能不同，因此必须在方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态(s、l、g)，因为：3H的符号和单位 H只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则H为“”；若为吸热反应，则H为“”。其单位为kJ·mol1。4反应的可逆性当反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。2SO2(g)O2(g) 4反应的可逆性当反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Ha kJ·mol1，同样是指2 mol SO2气体与1 mol O2完全反应时，放出a kJ的热量，若将2 mol SO2与气体1 mol O2放于一密闭容器中在一定条件下反应达平衡时，放出的热量要小于a kJ，且当平衡移动(各物质状态不变)时，H不变。(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(2)热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化。方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。如：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1 H2(g) Cl2(g)=HCl(g)H2 2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H3 则有：H12H2H3 易错起源3、盖斯定律和反应热的计算 例3在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)；H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)；H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)；H3 则H3与H1和H2间的关系正确的是()AH3H12H2BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H21盖斯定律(1)化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热(能量)只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。如：有H1H2H3H4。(2)应用：计算无法直接用实验测量的反应的反应热。如：已知下列三个热化学方程式H2(g)1/2 O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ·mol1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131 kJ/mol写出碳燃烧生成CO和CO燃烧的热化学方程式。应用盖斯定律，对几个热化学方程式变换和叠加，可以得出要写的热化学方程式，对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。由可得：C(s)1/2 O2(g)=CO(g) H110.8 kJ·mol1，由可得：CO(g)1/2 O2(g)=CO2(g) H282.7 kJ·mol1.2反应热的计算(1)依据反应物与生成物的能量计算 HE生成物E反应物。(2)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 H反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学键形成释放的能量。(3)利用热化学方程式进行计算先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接计算反应热。(4)依据标准燃烧热数据，利用公式直接计算反应热 Q标准燃烧热×n(可燃物的物质的量)。(5)利用盖斯定律计算反应热设计合理的反应途径。适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。在进行反应热的计算时，要注意反应热的符号以及反应热与热化学方程式中化学计量数间的比例关系。解答有关反应热的计算问题时，要注意以下几点： (1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时，H的“”、“”号随之改变。 1.已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566kJ·mol1N2(g)O2(g)=2NO(g)H180kJ·mol1则2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)的H是()A386kJ·mol1B386kJ·mol1C746kJ·mol1 D746kJ·mol12. 25、101 kPa下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414kJ/mol2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511kJ/mol下列说法正确的是()A. 和产物的阴阳离子个数比不相等B. 和生成等物质的量的产物，转移电子数不同C. Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D. 25、101 kPa下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317kJ/mol3.已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中：4P(红磷，s)5O2(g)=2P2O5(s) HakJ·mol14P(白磷，s)5O2(g)=2P2O5(s) HbkJ·mol1若a、b均大于零，则a、b关系为()Aa<b B. abCa>b D无法确定4.已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g) H221kJ·mol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3kJ·mol1下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5kJ·mol1B的反应热为221kJ·mol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ·mol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量5.一般硫粉含有S(单斜)和S(正交)两种同素异形体。已知常温下：S(正交)O2(g)=SO2(g) H296.83kJ/molS(单斜)O2(g)=SO2(g) H297.16kJ/mol下列说法正确的是()AS(g)O2(g)=SO2(g)'H>297.16kJ/molB单斜硫转变为正交硫的能量变化可用下图表示C常温下正交硫比单斜硫稳定D单斜硫转化为正交硫的变化是物理变化6.根据碘与氢气反应的热化学方程式(1)I2(g)H2(g) 2HI(g) H9.48kJ/mol(2)I2(s)H2(g) 2HI(g) H26.48kJ/mol下列判断正确的是()A254g I2(g)中通入2g H2(g)，反应放热9.48kJB1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC反应(1)的产物比反应(2)的产物稳定D反应(2)的反应物总能量比反应(1)的反应物总能量低7.对于反应C2H4(g)=C2H2(g)H2(g)、2CH4(g)=C2H4(g)2H2(g)，当升高温度时都向右移动。C(s)2H2(g)=CH4(g) H1 2C(s)H2(g)=C2H2(g) H22C(s)2H2(g)=C2H4(g) H3。则中H1、H2、H3的大小顺序排列正确的是()AH1>H2>H3 BH2>H3>H1CH2>H1>H3 DH3>H2>H18.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H574kJ·mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H1160kJ·mol1下列说法不正确的是()A由反应可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)'HQ，Q>574kJ·mol1B等物质的量的甲烷分别参加反应、，反应转移的电子数不同C若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJD若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总物质的量为1.6mol9.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能10.已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.8kJ·mol1Fe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)H15.73kJ·mol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4kJ·mol1则14g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为()A. 218kJ·mol1 B. 109kJ·mol1C. 218kJ·mol1 D. 109kJ·mol111 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ·mol1现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3695 kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A11 B13C14 D2312已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)；H566 kJ·mol1N2(g)O2(g)=2NO(g)；H180 kJ·mol1则2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)的H是()A386 kJ·mol1 B386 kJ·mol1C746 kJ·mol1 D746 kJ·mol113已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)；H72 kJ/mol，蒸发 1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：则表中a为()A404 B260C230 D20014. 已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)；H221 kJ/mol稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ/mol红磷的化学式为P，白磷的化学式为P4，已知P4(s)5O2(g)=P4O10(s)；H3093.2 kJ/mol,4P(s)5O2(g)=P4O10(s)；H2954.0 kJ/mol下列结论正确的是()A由于红磷转化为白磷是放热反应，等质量红磷的能量比白磷低B碳的燃烧热大于110.5 kJ/molC稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热H57.3 kJ/molD稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量15.面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ，101 kPa)：C4H10(g) O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)； H2878 kJ/molC4H10(g) O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)； H2658 kJ/molC4H10(g) O2(g)=4CO(g)5H2O(l)； H1746 kJ/molC4H10(g) O2(g)=4CO(g)5H2O(g)； H1526 kJ/mol由此判断，正丁烷的燃烧热是()A2878 kJ/mol B2658 kJ/molC1746 kJ/mol D1526 kJ/mol 16已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJ·mol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJ·mol1。则HCN在水溶液中电离的H等于 ()A67.7 kJ·mol1 B43.5 kJ·mol1 C43.5 kJ·mol1 D67.7 kJ·mol1 17由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)；H172 kJ·mol1；TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)；H238.8 kJ·mol1，下列有关说法正确的是()A反应物TiO2(s)和Cl2(g)的总能量大于生成物TiCl4(g)和O2(g)的总能量B由题中的两个热化学方程式可以求出C的燃烧热C由题中的两个反应比较可知，生成TiCl4时可能吸热也可能放热D根据反应可知，生成1 mol TiCl4转移电子2 mol18能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1)在25 、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是_。(2)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)；H437.3 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H285.8 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJ·mol1则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)；H_kJ·mol1。19下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。方法用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4方法用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫方法用Na2SO3溶液吸收SO2，再经电解转化为H2SO4(1)方法中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为：2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3SO2H2O=2NH4HSO3能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有_(填字母)。A增大氨水浓度B升高反应温度C使燃煤烟气与氨水充分接触D通入空气使HSO3转化为SO42采用方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是_(用离子方程式表示)。(2)方法中主要发生了下列反应：2CO(g)SO2(g)=S(g)2CO2(g)；H8.0 kJ·mol12H2(g)SO2(g)=S(g)2H2O(g)；H90.4 kJ·mol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)；H566.0 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H483.6 kJ·mol1S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为_。(3)方法中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如图所示。阳极区放出气体的成分为_。(填化学式)。20已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如下图所示：(1)在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g·mol1，则该蒸气中S2分子的体积分数不小于_。(2)在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。写出表示S8燃烧热的热化学方程式_。写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式_。若已知硫氧键的键能为d kJ·mol1，氧氧键的键能为e kJ·mol1，则S8分子中硫硫键的键能为_。1.【解析】根据盖斯定律，将反应得该反应，则H566kJ·mol1(180kJ·mol1)746kJ·mol1。【答案】C2. 【解析】A项，Na2O2的电子式为Na2Na，两个氧原子形成一个阴离子，所以Na2O2中阴阳离子个数比为12，与Na2O相同；B项，生成1mol Na2O、1mol Na2O2都转移2mol电子；C项，在较高的温度下产物可能是Na2O2而非Na2O；D项，×2可得Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317kJ/mol。【答案】D8.【解析】因反应、中甲烷均转化为CO2和H2O，故等物质的量的甲烷分别参加反应、，反应转移的电子数相同；由()×可得出反应CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g) H0.5H10.5H2。反应放出的热量为(574kJ·mol11160kJ·mol1)×0.2mol173.4kJ，反应转移电子的总物质的量为1.6mol。【答案】B得a200 【答案】D，()÷2，可计算得出热化学方程式为：S(g)O2(g)=SO2(g)；H574.0 kJ·mol1；(3)阳极是阴离子OH放电产生O2，由于加入的稀硫酸中H不能透过阴离子交换膜，而左室的HSO3通过阴离子交换膜进入右室，故可以产生SO2气体。答案：(1)A、CHCO3SO2=CO2HSO3(2)S(g)O2(g)=SO2(g)；H574.0 kJ·mol1(3)O2、SO222