微主题3　反应热　电化学专练1　化学反应与能量小综合　盖斯定律的应用 热练（含解析）—2024年高考化学二轮复习

微主题3　反应热　电化学
专练1　化学反应与能量小综合　盖斯定律的应用
1 (2023南通、泰州、扬州等七市三模)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)。下列说法正确的是(　　)
A. 1 mol NO参与反应，转移电子数为2×6.02×1023
B. 该反应ΔS<0，ΔH>0
C. 其他条件相同，越大，NO的平衡转化率越大
D. 其他条件相同，使用催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小
2 (2023南京二模)反应2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH<0可实现CO2的资源化，下列说法正确的是(　　)
A. 上述反应在任何温度下均可自发进行
B. 上述反应每消耗1 mol CO2同时形成7 mol σ键
C. 上述反应平衡常数K＝
D. 催化剂可以降低上述反应的焓变，提高化学反应速率
3 (2023南通通州质量监测)关于反应4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)，下列说法正确的是(　　)
A. 反应活化能： Ea(正)B. 每生成22.4 L Cl2，放出58 kJ的热量
C. 若使用高效催化剂，可使平衡时的值增大
D. 断裂4 mol H—Cl键的同时，有4 mol H—O键生成，说明该反应达到平衡状态
4 (2023南通如皋调研)在有氧条件下，用NH3催化还原NO是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋2O2(g)＋2NO(g) 3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。关于有氧条件下，用NH3催化还原NO的反应的说法正确的是(　　)
A. 使用催化剂不能降低逆反应的活化能
B. 反应的平衡常数K＝
C. 该反应一定能自发进行
D. 其他条件不变，增大NO的用量有利于提高NO的转化率
5 (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反应： (g)＋3H2(g) (g)　ΔH＝－208.2 kJ·mol-1。下列说法不正确的是(　　)
A. 低温有利于上述反应自发进行
B. 上述反应中消耗1 mol苯，释放的热量为208.2 kJ
C. 实际投料时，适当增加H2用量，可提高苯的利用率
D. 由上述反应可推知，反应(g)＋H2(g) (g)的ΔH约为－69.4 kJ·mol-1
6 (2023连云港调研)二氧化碳催化加氢的反应有利于减少温室气体排放，反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)。下列说法正确的是(　　)
A. 上述反应平衡常数K＝
B. 上述反应的ΔH＝4E(C===O)＋6E(H—H)－4E(C—H)－8E(O—H)(E表示键能)
C. 上述反应中每生成1 mol C2H4，转移电子的数目约为6×6.02×1023
D. 实际应用中，氢碳比越大越有利于提高CO2的平衡转化率
7 (2023南通如皋适应性考试一)对于反应SO2(g)＋Cl2(g) SO2Cl2(g)　ΔH＝a kJ·mol-1(a＜0)，下列说法正确的是(　　)
A. 该反应在任意条件下均能自发进行
B. 反应SO2(g)＋Cl2(g) SO2Cl2(l)的焓变ΔH＜a kJ·mol-1
C. 其他条件一定，增大压强，反应平衡常数增大
D. 恒容条件下，当容器内气体密度不变时反应达到平衡
8 (2023南通如皋适应性考试三)通过反应SiHCl3(g)＋H2(g) Si(s)＋3HCl(g)可以制取晶体硅，该反应的平衡常数随温度升高逐渐增大。下列说法正确的是(　　)
A. 反应ΔH＞0、ΔS＞0
B. 反应平衡常数K＝
C. 每生成1 mol Si，共形成4 mol Si—Si共价键
D. 其他条件一定，减小反应压强，平衡常数增大
9 对于反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　ΔH＝－116.4 kJ·mol-1。下列说法正确的是 (　　)
A. 该反应在常温下能自发进行的主要原因是ΔS>0
B. 反应的平衡常数可表示为K＝
C. 若有2 mol NO参加反应，足够长的时间后，可放出116.4 kJ的热量
D. 反应物的键能和小于生成物的键能和
10 (2023南通调研)从废脱硝催化剂(主要成分为TiO2、V2O5)中回收TiO2和V2O5具有重要意义。
碳氯化-氧化法提取TiO2。将粉碎后的催化剂渣料与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应，将生成的TiCl4与其他气体分离，并将其氧化得TiO2。该过程主要涉及如下反应。
反应Ⅰ：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH1；
反应Ⅱ：TiCl4(g)＋O2(g)===TiO2(s)＋2Cl2(g)
ΔH2＝－172 kJ·mol-1。
已知：常压下TiCl4的沸点为136.4 ℃，C的燃烧热ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ·mol-1。
反应Ⅰ的ΔH1＝________kJ·mol-1。
微主题3　反应热　电化学专练1　化学反应与能量小综合　盖斯定律的应用
1. A　氮元素由＋2价变为0价，A正确；根据ΔG＝ΔH－TΔS，若ΔS<0，ΔH>0，则该反应不能进行，与事实不符合，B错误；越大，则NO的平衡转化率越小，C错误；使用催化剂，正、逆反应速率均增大，D错误。
2. B　ΔH－TΔS<0时反应自发进行，该反应ΔH<0，ΔS<0，反应在高温下不可自发进行，A错误；由2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，反应每消耗1 mol CO2，生成0.5 mol CH3OCH3、1.5 mol H2O，形成7 mol σ键，B正确；上述反应平衡常数K＝，C错误；催化剂可以提高反应速率，但是不改变反应的焓变，D错误。
3. A　该反应放热，生成物的总能量低于反应物的总能量，则反应活化能：Ea(正)＜Ea(逆)，A正确；未指明在标准状况下，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算，B错误；平衡常数K＝，平衡常数只随温度的变化而变化，使用高效催化剂，K不变，C错误；无论何种情况，断裂4 mol H—Cl键的同时一定有4 mol H—O键生成，不能说明该反应达到平衡状态，D错误。
4. C　催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，A错误；固体、纯液体的浓度视为常数，不代入平衡常数的表达式，但是此反应的生成物是水蒸气，故反应的平衡常数K＝，B错误；该反应的ΔH＜0，气体生成物的化学计量数之和大于气体反应物的化学计量数之和，ΔS＞0，则ΔG＝ΔH－TΔS始终小于0，故一定能自发进行，C正确；其他条件不变，增大NO的用量，NO的转化率降低，D错误。
5. D　该反应ΔH＝－208.2 kJ·mol-1<0，为放热反应，低温有利于上述反应自发进行，A正确；反应中消耗1 mol苯，释放的热量为208.2 kJ，B正确；实际投料时，适当增加H2用量，平衡正向移动，可提高苯的利用率，C正确；1 mol和3 mol H2发生加成反应放出208.2 kJ热量，中的碳碳键是介于单键和双键之间特殊的键，中含有一个碳碳双键，故1 mol和1 mol H2发生加成反应时放出的热量不等于208.2 kJ×＝69.4 kJ，D错误。
6. D　由方程式可知，反应平衡常数K＝，A错误；由反应热与反应物键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得，反应ΔH＝4E(C===O)＋6E(H—H)－4E(C—H)－E(C===C)－8E(O—H)，B错误；反应中每生成1 mol C2H4，转移电子的数目约为12×6.02×1023，C错误；氢碳比增大相当于增大H2的浓度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，D正确。
7. B　该反应ΔH<0，ΔS<0，高温下反应不可能自发进行，A错误；由于反应放热，生成的SO2Cl2(l)的能量比SO2Cl2(g)能量低，反应生成SO2Cl2(l)放出的热量更多，ΔH更小，即ΔH8. A　反应的平衡常数随温度升高而增大，说明反应的ΔH>0，A正确；Si是固体，不计入平衡常数表达式，B错误；每生成1 mol Si，形成2 mol Si—Si键，C错误；平衡常数只与温度有关，与压强无关，D错误。
晶体硅与二氧化硅中共价键的数目
晶体 晶体硅 二氧化硅
结构
1 mol含有的共价键数 2 mol Si—Si键 4 mol Si—O键
9. D　该反应前后气体分子数减小，ΔS<0，A错误；反应的平衡常数可表示为K＝，B错误；该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故2 mol NO反应足够长的时间后，放出的热量少于116.4 kJ，C错误；该反应为放热反应，反应物的键能和小于生成物的键能和，D正确。
10. －49
解析：根据题意可得热化学方程式：Ⅲ. C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1，Ⅳ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4＝－283 kJ·mol-1，由盖斯定律知，反应Ⅰ由2×Ⅲ－2×Ⅳ－Ⅱ得到，则ΔH1＝2ΔH3－2ΔH4－ΔH2＝2×(－393.5 kJ·mol-1)－2×(－283 kJ·mol-1)－(－172 kJ·mol-1)＝－49 kJ·mol-1。