PAGE專練29蓋斯定律反應熱的比較和計算一、單項選擇題1．Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH1，其反應機理如下圖。若反應Ⅱ的焓變為ΔH2，則反應Ⅰ的焓變ΔH為(反應Ⅰ、Ⅱ的計量數均為最簡整數比)()A．ΔH1－ΔH2 B．ΔH1＋ΔH2C．2ΔH1－ΔH2 D．ΔH1－2ΔH22．[2021·湖南博雅中學月考]下列說法或表示法正確的是()A．氫氣與氧氣反應生成等量的水蒸氣和液態水，前者放出熱量多B．需要加熱的反應說明它是吸熱反應C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJD．1molS完全燃燒放熱297.3kJ，其熱化學方程式：S＋O2=SO2ΔH＝－297.3kJ/mol3．在25℃、101kPa時，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反應熱為()A．－488.3kJ·mol－1 B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1 D．＋191kJ·mol－14．[2021·浙江1月]已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：共價鍵H—HH—O鍵能/(kJ·mol－1)436463熱化學方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1則2O(g)=O2(g)的ΔH為()A．428kJ·mol－1B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1D．－498kJ·mol－15．下列說法正確的是()A．甲烷的燃燒熱為ΔH＝－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，則2gH2(g)完全燃燒生成液態水比生成氣態水多釋放22kJ的能量C．常溫下，反應C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自發進行，則該反應的ΔH<0D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件的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下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH57．不管化學反應過程是一步完成還是分為數步完成，這個過程的熱效應是相同的。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酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為()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，下列有關說法正確的是()A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定體積的0.1mol·L－1乙二酸，反應中的能量變化如圖所示B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1C．氫氣的標準燃燒熱為241.8kJ·mol－1D．若反應②中水為液態，則同樣條件下的反應熱：ΔH>ΔH29．[2021·冀州中學月考]SF6是一種優良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉化為氣態硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應熱ΔH為()A．－1780kJ·mol－1 B．－1220kJ·mol－1C．－450kJ·mol－1 D．＋430kJ·mol－110．[2021·河南林州高三調研]在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發生下列反應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，則ΔH4的正確表達式為()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、不定項選擇題11．[2021·江西南康中學月考]已知一定溫度下：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下列說法正確的是()A．反應②中的能量變化如上圖所示，則ΔH2＝E1－E2B．2molH2(g)完全燃燒生成液態水時放出的熱量小于483.6kJC．由反應②知在溫度一定的條件下，在一恒容密閉容器中通入1molN2和3molH2，反應后放出的熱量為Q1kJ，若通入2molN2和6molH2反應后放出的熱量為Q2kJ，則184.8>Q2>2Q1D．氨催化氧化反應為4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝＋906kJ·mol－112．[情境創新]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)下列敘述正確的是()A．Q1<Q3B．將1molBr2(g)和1molH2(g)混合后充分反應，放出熱量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·湖南博雅中學月考]灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。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下列說法正確的是()A．ΔH1<ΔH2B．錫在常溫下以灰錫狀態存在C．灰錫轉化為白錫的反應是放熱反應D．錫制器皿長期處于低于13.2℃的環境中，會自行毀壞14．室溫下，CuSO4(s)和CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受熱分解的能量變化如圖所示，下列說法不正確的是()A．將CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低B．將CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高C．ΔH3＞ΔH2D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH315．黑火藥是中國古代的四大發明之一，其爆炸的熱化學方程式為：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的標準燃燒熱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則x為()A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b16．[2021·山西部分學校聯考]將1L0.1mol/LBaCl2溶液與足量稀硫酸充分反應放出akJ熱量，將1L0.5mol/LHCl溶液與足量CH3COONa溶液充分反應放出bkJ熱量(不考慮醋酸鈉水解)；將0.5L1mol/L硫酸溶液與足量(CH3COO)2Ba(可溶性強電解質)溶液反應放出的熱量為()A．(5a－2b)kJB．(5a＋2b)kJC．(2b－5a)kJD．(10a＋4b)kJ三、非選擇題17．[2021·廣東卷]我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：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)根據蓋斯定律，反應a的ΔH1＝________(寫出一個代數式即可)。(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有________。A．增大CO2與CH4的濃度，反應a、b、c的正反應速率都增加B．移去部分C(s)，反應c、d、e的平衡均向右移動C．加入反應a的催化劑，可提高CH4的平衡轉化率D．降低反應溫度，反應a～e的正、逆反應速率都減小(3)一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖1所示。該歷程分________步進行，其中，第________步的正反應活化能最大。(4)設Keq\o\al(r,p)為相對壓力平衡常數，其表達式寫法：在濃度平衡常數表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0＝100kPa)。反應a、c、e的lnKeq\o\al(r,p)隨eq\f(1,T)(溫度的倒數)的變化如圖2所示。①反應a、c、e中，屬于吸熱反應的有________(填字母)。②反應c的相對壓力平衡常數表達式為Keq\o\al(r,p)＝________。③在圖2中A點對應溫度下、原料組成為n(CO2)：n(CH4)＝1：1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進行反應，體系達到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉化率，寫出計算過程：________________________。(5)CO2用途廣泛，寫出基于其物理性質的一種用途：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。專練29蓋斯定律反應熱的比較和計算1．A由圖可知反應過程為H2O2＋Mn2＋=2H＋＋MnO2(Ⅰ)、MnO2＋H2O2＋2H＋=Mn2＋＋2H2O＋O2↑(Ⅱ)，題給反應可由兩個反應相加獲得，有ΔH1＝ΔH＋ΔH2，ΔH＝ΔH1－ΔH2。2．C水蒸氣變為液態水放熱，氫氣與氧氣反應生成等量的水蒸氣和液態水，后者放出熱量多，故A錯誤；反應吸放熱與反應條件無關，故B錯誤；濃硫酸溶于水放熱，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJ，故C正確；熱化學方程式要標注物質的聚集狀態，故D錯誤。3．A由題知表示各物質燃燒熱的熱化學方程式分別為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。則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)可由反應①×2＋②×2－③得出，則反應熱為－393.5kJ·mol－1×2＋(－285.8kJ·mol－1×2)－(－870.3kJ·mol－1)＝－488.3kJ·mol－1。4．D2O(g)=O2(g)的過程形成O=O共價鍵，是放熱過程，其ΔH等于負的O=O共價鍵的鍵能，A、C錯誤；對于熱化學方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1，根據鍵能與焓變的關系ΔH＝2E(H—H)＋E(O=O)－4E(O—H)，可計算得E(O=O)＝－482kJ·mol－1＋4×463kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1＝498kJ·mol－1，B錯誤，D正確。5．D水的狀態應該是液態，即甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，A錯誤；已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，則2gH2(g)即1mol氫氣完全燃燒生成液態水比生成氣態水多釋放44kJ的熱量，B錯誤；常溫下，反應C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH＞0，C錯誤；反應熱只與反應物和生成物總能量的相對大小有關系，則同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下反應的ΔH相同，D正確。6．C發光放熱的劇烈的氧化還原反應為燃燒，故煤炭的燃燒為放熱反應，即ΔH1＜0，ΔH3＜0，A錯誤；以碳、CO或H2為還原劑的氧化還原反應為吸熱反應，故ΔH2＞0；燃燒均為放熱反應，故鐵在氧氣中燃燒是放熱的，即ΔH4＜0，B錯誤；一個反應無論是一步完成還是分為幾步完成，其熱效應是相同的，已知②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH2③2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3根據蓋斯定律可知將②＋③相加可得：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C正確；D、已知：④4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5根據蓋斯定律可知將(④÷2＋⑤)×2/3可得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝eq\f(ΔH4＋2ΔH5,3)，D錯誤。7．D根據蓋斯定律可以知道①×3－②＋③得C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝(－3Q1＋Q2－Q3)kJ/mol，即1mol液態酒精完全燃燒并恢復至室溫，則放出的熱量為(3Q1－Q2＋Q3)kJ，則23g液態酒精完全燃燒并恢復至室溫，則放出的熱量為0.5×(3Q1－Q2＋Q3)kJ＝(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ，D正確。8．A乙二酸是弱酸，向含0.1molNaOH的溶液中加入一定體積的0.1mol·L－1乙二酸放出熱量小于5.73kJ，故A正確；H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)由于有硫酸鋇沉淀生成，放出的熱量大于114.6kJ，故B錯誤；氫氣的標準燃燒熱是生成液態水放出的熱量，故C錯誤；若反應②中水為液態，則同樣條件下的反應熱：ΔH<ΔH2，故D錯誤。9．B根據反應熱＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和分析，反應熱＝280＋3×160－6×330＝－1220kJ/mol，選B。10．A根據蓋斯定律，將第一個和第二個反應相加，減去3倍的第三個反應，即得3S(g)=eq\f(3,2)S2(g)，再將反應乘以eq\f(2,3)即得第四個反應，所以ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，答案選A。11．AC反應熱等于生成物的總能量－反應物的總能量，因此ΔH2＝E1－E2，A正確；2molH2(g)完全燃燒生成液態水時放出的熱量大于483.6kJ，B錯誤；在恒容密閉容器中通入1molN2和3molH2，反應后放出的熱量為Q1kJ，若通入2molN2和6molH2，相當于加壓，平衡右移，Q2＞2Q1,92.4kJ·mol－1為生成2mol氨氣時放出的熱量，可逆反應不能進行到底，因此184.8＞Q2＞2Q1，C正確；由蓋斯定律可知，①×2－②×2＋③×3得：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－906kJ·mol－1，D錯誤。12．ADA項，由于氯的非金屬性比溴強，所以等物質的量的Cl2(g)、Br2(g)分別與H2(g)反應時，Cl2(g)與H2(g)反應放出的熱量更多，即Q3>Q1，正確；B項，Br2(g)＋H2(g)2HBr(g)是可逆反應，所以1molBr2(g)與1molH2(g)混合后充分反應，放出熱量小于Q1kJ，錯誤；C項，由(Ⅱ)－(Ⅰ)得，Br2(l)Br2(g)ΔH＝－(Q2－Q1)kJ·mol－1，錯誤；D項，物質從氣態轉化為液態要釋放出能量，所以1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量，正確。13．AD由②－①得③，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋2.1kJ·mol－1可知ΔH1<ΔH2；灰錫在13.2℃轉化為白錫，則錫在常溫下以白錫狀態存在；灰錫轉變為白錫是吸熱反應；錫制器皿(白錫)長期處于低于13.2℃時，由白錫轉變為灰錫時，因體積驟然膨脹，錫器碎裂成粉末，也叫“錫疫”。14．D膽礬溶于水時，溶液溫度降低，反應為CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋5H2OΔH3＞0，故A正確；硫酸銅溶于水，溶液溫度升高，該反應為放熱反應，則：CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH2＜0；故B正確；由分析：ΔH2＜0，ΔH3＞0，ΔH3＞ΔH2，故C正確；由圖像分析可知：ΔH1＝ΔH3－ΔH2，故D錯誤。15．A碳燃燒的熱化學方程式為①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，將另外兩個熱化學方程式進行編號，②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，運用蓋斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，則x＝3a＋b－c，故A正確。16．B根據題意，可得：①Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－10akJ/mol，②H＋(aq)＋CH3COO－(aq)=CH3COOH(aq)ΔH＝－2bkJ/mol。根據蓋斯定律，由①＋②×2可得硫酸和(CH3COO)2Ba的反應為2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2CH3COO－(aq)=2CH3COOH(aq)＋BaSO4(s)ΔH＝－(10a＋4b)kJ/mol，故0.5molH2SO4參加反應，放出熱量為(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由題圖2中A點對應溫度下反應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