【创新设计】（江苏专用）2023高考化学二轮复习 下篇 专题三 微题型八 能量变化图像分析及盖斯定律多维应用

微题型八能量变化图像分析及盖斯定律多维应用[题型专练]1．反应A(g)＋2B(g)===C(g)的反应过程中能量变化如右图所示。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂时的能量变化．下列相关说法正确的是(　　)A．该反应是吸热反应B．催化剂改变了该反应的焓变C．催化剂降低了该反应的活化能D．该反应的焓变ΔH＝－510kJ·mol－1解析　本题通过能量图像考查反应的热效应及催化剂与焓变的关系．由图像知生成物的能量比反应物的能量小，因此反应是放热反应，A项错；焓变与催化剂使用与否无关，B项错；催化剂可降低反应的活化能，C项正确；反应的ΔH＝－(510－419)kJ·mol－1＝－91kJ·mol－1，D项错．答案　C2．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1　①CH2===CH2(g)＋3O2(g)===2H2O(g)＋2CO2(g)　ΔH2　②2CH3CH3(g)＋7O2(g)===6H2O(g)＋4CO2(g)　ΔH3　③CuO(s)＋H2(g)===Cu(s)＋H2O(g)　ΔH4　④2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH5　⑤CH2===CH2(g)＋H2(g)===CH3CH3(g)　ΔH6　⑥下列关于上述反应焓变(ΔH)的判断正确的是(　　)A．ΔH1＜0，ΔH3＞0B．ΔH2＞0，ΔH4＜0C．ΔH1＝ΔH4＋ΔH5D．2ΔH6＝ΔH1＋2ΔH2－ΔH3解析　氢气、有机物燃烧的反应均是放热反应，ΔH1＜0、ΔH2＜0，ΔH3＜0，反应④为吸热反应，ΔH4＞0，A项和B项错误；根据盖斯定律有④×2＋⑤＝①，故ΔH1＝2ΔH4＋ΔH5，C项错误；由盖斯定律可知D项正确。答案　D3．已知：NaHCO3在水溶液中水解的热化学方程式为：NaHCO3(aq)＋H2O(l)===H2CO3(aq)＋NaOH(aq)　ΔH＝akJ·mol－1；稀盐酸和稀NaOH的中和热为bkJ·mol－1\n。则等物质的量的NaHCO3(aq)与稀盐酸(aq)反应的ΔH等于(　　)A．(a＋b)kJ·mol－1B．(a－b)kJ·mol－1C．－(a－b)kJ·mol－1D．－(a＋b)kJ·mol－1解析　理解中和热的特点，抓住盖斯定律的原理。根据中和热的定义，可以写出：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－bkJ·mol－1……①；NaHCO3水解的离子方程式为：HCO(aq)＋H2O(l)H2CO3(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝akJ·mol－1……②。由盖斯定律可知，所求反应可通过①＋②得：HCO(aq)＋H＋(aq)===H2CO3(aq)　ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，B项正确。答案　B4．某一化学反应在不同条件下的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A．此反应放热，在任何条件下都自发进行B．催化剂只改变反应历程，不影响热效应C．任何温度下，酶催化反应速率均比化学催化反应速率快D．酶催化的效果比化学催化效果好，能让反应放出更多热量解析　A项，由于生成物的能量小于反应物的能量，故该反应为放热反应，放热反应可能自发，但不一定在任何条件下都能自发，错误；C项，酶的主要成分是蛋白质，高温条件下，蛋白质发生变性，丧失催化活性，错误；D项，催化剂不影响反应的限度和反应热，错误。答案　B5．常温下，0.01mol·L－1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2kJ·mol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3kJ·mol－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为(　　)A．＋33.1kJ·mol－1B．＋45.2kJ·mol－1C．－81.5kJ·mol－1D．－33.1kJ·mol－1解析　常温下，0.01mol·L－1MOH溶液的pH为10，说明MOH为弱碱。①2MOH(aq)＋2H＋(aq)===2M＋(aq)＋2H2O(l)ΔH1＝－24.2kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3kJ·mol－1\n根据盖斯定律，[①－②×2]/2可得：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝＋45.2kJ·mol－1。答案　B6．已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为(　　)(1)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－197kJ·mol－1　K1＝a(2)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH2＝－144kJ·mol－1　K2＝b(3)NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH3＝－mkJ·mol－1　K3＝c下列说法正确的是(　　)A．m＝53　c2＝a/bB．m＝－26.5　2c＝a－bC．m＝－170.5　2c＝a－bD．m＝26.5　c2＝a/b解析　根据盖斯定律，由[(1)－(2)]÷2得NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH3＝－26.5kJ·mol－1，故m＝26.5，K＝K1/K2，即c2＝a/b，D项正确。答案　D7．标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应，单位常用kJ·mol－1表示。已知在25℃的条件下：Ag2O(s)＋2HCl(g)===2AgCl(s)＋H2O(l)　ΔH1＝－324.4kJ·mol－12Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)　ΔH2＝－30.56kJ·mol－1H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH3＝－92.21kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4＝－285.6kJ·mol－1则25℃时氯化银的标准生成热为(　　)A．－126.89kJ·mol－1B．－324.4kJ·mol－1C．－30.56kJ·mol－1D．题中数据不足，无法计算解析　先根据标准生成热的定义写出热化学方程式：Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH，再利用盖斯定律进行计算，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3－ΔH4)，将数据代入，得ΔH为－126.89kJ·mol－1。答案　A8．如图是298K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是(　　)\nA．该反应的热化学方程式为N2＋3H22NH3　ΔH＝－92kJ·mol－1B．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C．加入催化剂，该化学反应的反应热发生改变D．温度、体积一定，1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ，若2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则184＞Q2＞2Q1解析　在热化学方程式中必须注明物质的状态，因此A错误；催化剂可以降低反应的活化能，加快化学反应速率，但反应热并不发生改变，B、C均错误．假设把1molN2和3molH2放在体积为V的密闭容器①中进行反应，2molN2和6molH2放在体积为2V的密闭容器②中进行反应，则两容器中N2和H2的转化率分别相等，反应放出的热量②是①的2倍；若把容器②加压使其体积变为V，则平衡向生成NH3的方向移动，N2的转化率增大，反应放出的热量增加，因此Q2＞2Q1；由于N2与H2的反应为可逆反应，因此Q2小于2molN2完全反应放出的热量184kJ，因此D正确．答案　D[对点回扣]1．“ΔH”与反应的“可逆性”可逆反应的ΔH表示反应完全进行到底时反应的热量变化，与反应是否可逆无关。如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。表示在298K时，1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应，不可能生成2molNH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于92.4kJ。2．应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题。(1)首先要明确所求反应的始态和终态，各物质化学计量数；判断该反应是吸热还是放热；(2)不同途径对应的最终结果应一样；(3)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或减小倍数，ΔH也要相应扩大或减小相同倍数；(4)注意各分步反应的ΔH的正负；(5)比较反应热大小时，应把ΔH的“＋”、“－”号和数值作为一个整体进行比较；(6)不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热，都对反应热有影响。