2024年江苏高考化学一轮复习 第17讲　反应热　盖斯定律 课时练（含解析）

第17讲　反应热　盖斯定律

1. 下列反应中热量变化与图像不一致的是(　　)

A. CO与O2反应

B. NaOH溶液和HNO3溶液反应

C. 镁条和盐酸反应

D. NH4Cl晶体和Ba(OH)2·8H2O晶体反应

2. 下列说法正确的是(　　)

A. (2022·高邮重点中学)2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－114 kJ/mol反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和

B. (2022·扬州中学)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol的ΔH＝E(N—N)＋3E(H—H)－6E(N—H)(E表示键能)

C. (2022·扬州期末)反应2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)的ΔH<0，说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和

D. (2022·江苏六校期初)反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－23.5 kJ/mol中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和

3. (2020·江苏卷)反应：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A. 该反应ΔH>0、ΔS<0

B. 该反应的平衡常数K＝

C. 高温下反应每生成1 mol Si需消耗2×22.4 L H2

D. 用E表示键能，该反应ΔH＝4E(Si—Cl)＋2E(H—H)－4E(H—Cl)

4. 已知反应：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol，②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。下列结论正确的是(　　)

A. 碳的燃烧热绝对值大于110.5 kJ/mol

B. ①的反应热为221 kJ/mol

C. 稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为－57.3 kJ/mol

D. 稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水，放出57.3 kJ热量

5. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH。

已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1

S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2

2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3

则ΔH为(　　)

A. ΔH1＋ΔH2－ΔH3  B. ΔH3＋3ΔH1－ΔH2

C. 3ΔH1＋ΔH2－ΔH3  D. ΔH3＋ΔH1－ΔH2

6. (2022·广州期末)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列关于该反应的说法正确的是(　　)

A. 反应物的总键能大于生成物的总键能

B. 该反应的焓变ΔH＝＋139 kJ/mol

C. 加入催化剂，可以使正反应活化能和逆反应活化能均降低，但两者的差值不变

D. 相同条件下，反应物、生成物和过渡态中的物质，过渡态最稳定

7. 比较下列反应热的大小：

(1) (2022·江苏七市三模)已知反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH1和反应H2(g)＋I2(s)2HI(g)　ΔH2，则ΔH2________(填“>”“<”或“＝”)ΔH1。

(2) (2022·盐城期中)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH，一般认为通过如下步骤来实现。①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1；②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2；

体系能量变化如图所示。

则ΔH1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。

(3) (2022·盐中、通中联考)335 ℃时，在恒容密闭容器中，1 mol C10H18(l)催化脱氢的反应过程如下。

反应Ⅰ：C10H18(l)===C10H12(l)＋3H2(g)　ΔH1

反应Ⅱ：C10H12(l)===C10H8(l)＋2H2(g)　ΔH2

则ΔH1________(填“>”“<”或“＝”，下同)0、ΔH2________0。

8. 利用键能求解反应热：(1) 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：CH2CH3(g) CH===CH2(g)＋H2(g)。已知：

计算上述反应的ΔH＝________kJ/mol。

(2) 已知：

工业上高纯硅可通过反应：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)制取，该反应的ΔH＝_____________________________________。

(3) 利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH3

反应①中相关化学键的键能数据如下：

由此计算ΔH1＝________kJ/mol，已知ΔH2＝－58 kJ/mol，则ΔH3＝________kJ/mol。

9. (1) (2022·苏州期末)CO2催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应：

Ⅰ. CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－165 kJ/mol

Ⅱ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　

ΔH2＝＋41 kJ/mol

Ⅲ. CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH3

反应Ⅲ的ΔH3＝________________。

(2) (2022·南通调研)已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.0 kJ/mol，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ/mol。有氧条件下，NH3与NO反应生成N2，相关热化学方程式为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝________kJ/mol。

10. (1) (2022·扬州期末)CH4－CO2重整反应的热化学方程式如下：

反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1

反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ/mol

反应Ⅲ：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3＝＋75 kJ/mol

反应Ⅳ：2CO(g)===C(s)＋CO2(g)　ΔH4＝－172 kJ/mol

ΔH1＝________kJ/mol。

(2) (2023·福建一模节选)捕集CO2转化为合成气(CO和H2)，再转化为烃类及含氧化合物等高附加值化学品，有利于实现碳循环利用。捕集CO2涉及以下反应：

①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1

②CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH2

有关物质能量变化如图所示，设稳定单质的焓(H)为0，则ΔH1＝________kJ/mol，ΔH2＝________kJ/mol。

第17讲　反应热　盖斯定律

1. D　【解析】 图中反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应是放热反应。CO与O2反应是放热反应，热量变化与图像一致，A不符合题意；NaOH溶液和HNO3溶液反应是放热反应，热量变化与图像一致，B不符合题意；镁条和盐酸反应是放热反应，热量变化与图像一致，C不符合题意；NH4Cl晶体和Ba(OH)2·8H2O晶体反应是吸热反应，热量变化与图像不一致，D符合题意。

2. C　【解析】 该反应的ΔH<0，反应热＝反应物的键能总和－生成物的键能总和<0，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A错误；利用ΔH＝反应物的键能总和－生成物键能总和，ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)，B错误；C正确；反应Ⅲ为放热反应，则反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和，D错误。

3. B　【解析】 该反应的气体化学计量数增大，则ΔS＞0，A错误；高温下反应每生成1 mol Si需要消耗2 mol H2，高温下气体摩尔体积不为22.4 L/mol，C错误；ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，应再减去2E(Si—Si)，D错误。

4. A　【解析】 由反应①可知，1 mol 碳燃烧生成CO放出的热量为110.5 kJ，CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量，故1 mol 碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ，所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol，A正确；①为放热反应，反应热为－221 kJ/mol，B错误；稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水放出的热量为中和热，中和热为57.3 kJ/mol，C错误；弱电解质电离时需要吸收热量，稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应时，醋酸需要电离出氢离子，生成1 mol 水时，放出的热量小于57.3 kJ，D错误。

5. C　【解析】 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1　①，S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2　②，2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3　③，由盖斯定律知，3×①＋②－③，可得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)，则ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，C正确。

6. C　【解析】 由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＜0，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A错误；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝(209－348)kJ/mol＝－139 kJ/mol，B错误；催化剂可以降低反应的活化能，但焓变不变，则加入催化剂，可以使正反应活化能和逆反应活化能均降低，但两者的差值不变，C正确；能量越低越稳定，相同条件下，过渡态物质所含能量最高，最不稳定，D错误。

7. (1) >　(2) ＞　(3) >　>

【解析】 (1) 物质从固态转化为气态吸收热量，将反应H2(g)＋I2(s)2HI(g)和反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)相减，可得I2(s)I2(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1>0，则ΔH2>ΔH1。(2) 反应①为吸热反应，ΔH1＞0，反应②为放热反应，ΔH2＜0，则ΔH1＞ΔH2。(3) 由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物总能量都低于生成物总能量，都是吸热反应，则ΔH1＞0、ΔH2＞0。

8. (1) ＋124　(2) ＋236 kJ/mol　(3) －99　＋41

【解析】 (1) 在反应中苯环没有变化，结合ΔH＝旧键断裂吸收的总能量－新键形成放出的总能量，则有ΔH＝(348＋412×2)kJ/mol－(612＋436)kJ/mol＝＋124 kJ/mol。(2) ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝[(4×360＋2×436)－(2×176＋4×431)]kJ/mol＝＋236 kJ/mol。(3) ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，则ΔH1＝[1 076＋(2×436)]kJ/mol－(413×3＋343＋465)kJ/mol＝－99 kJ/mol；由盖斯定律得ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝[－58－(－99)]kJ/mol＝＋41 kJ/mol。

9. (1) －206 kJ/mol　(2) －1 627

【解析】 (1) 反应Ⅰ－反应Ⅱ可得反应Ⅲ，故ΔH3＝－165 kJ/mol－41 kJ/mol＝－206 kJ/mol。(2) 根据盖斯定律，反应Ⅰ－4×反应Ⅱ可得到：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝(－905.0－4×180.5)kJ/mol＝－1 627 kJ/mol。

10. (1) ＋247　(2) ＋41　－165

【解析】 (1) 反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1，反应Ⅲ：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3＝＋75 kJ/mol，反应Ⅳ：2CO(g)===C(s)＋CO2(g)　ΔH4＝－172 kJ/mol。反应Ⅲ－反应Ⅳ即得到反应Ⅰ，ΔH1＝ΔH3－ΔH4＝[＋75－(－172)]kJ/mol＝＋247 kJ/mol。　(2) 由图1知，存在以下热化学方程式：Ⅰ. CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol；Ⅱ.  H2(g)＋ O2 (g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ/mol；Ⅲ. C (g)＋H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ/mol；Ⅳ. C (g)＋O2(g)===CO2 (g)　ΔH＝－394 kJ/mol。根据盖斯定律，Ⅱ－Ⅰ＝①，则CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝[－242－(－283)] kJ/mol＝＋41 kJ/mol；Ⅱ×2＋Ⅲ－Ⅳ＝②，则CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝[－242×2＋(－75)－(－394)] kJ/mol＝－165 kJ/mol。