高考化学百题精练-化学能与反应热的计算（解析版）

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1、1化学能与反应热的计算1二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)H=-164.7kJmol-1CO2(g)+H2(g)=COg)+H2O(g)H=41.2kJmol-1在密闭容器中，1.01105Pa、n起始(CO2)n起始(H2)=14时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为n生成(CH4)n生成(CO2)100%。下列说法正确的是()A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变H=-205.9kJmol-1B.CH4的平衡选择性随着温度

2、的升高而增加C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480530D.450时，提高n起始(H2)n起始(CO2)的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值答案：D解析：A由盖斯定律可知反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变H=-241.2kJmol-1-164.7kJmol-1=-247.1kJmol-1，A错误；BCO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4的含量降低，故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；C由图可知温度范围约为450550时二氧化碳实际转化率趋近于平衡转化率，此时为最适

3、温度，温度继续增加，催化剂活性下降，C错误；D450时，提高n起始(H2)n起始(CO2)的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，D正确。2氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。11H、21H、31H是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3

4、kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是()A.水煤气法制氢：C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)H=-131.3kJmol-1B.HCO催化加氢生成HCOO-的反应：HCO+H2=催化剂HCOO-+H2OC.电解水制氢的阳极反应：2H2O-2e-=H2+2OH-2D.CaH2与水反应：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2答案：B解析：A水煤气法制氢的反应为吸热反应，其热化学方程式为C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)H

5、=+131.3kJmol-1，A错误；B由题意可知HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-，根据原子守恒可得离子方程式为HCO+H2=催化剂HCOO-+H2O，B正确；C电解水制氢的阳极反应为4OH-4e-=O2+2H2O，C错误；DCaH2与水反应化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2，中H原子不守恒，D错误。3各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是()物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)H/(kJmol-1)-1559.8-1411285.8A.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)H=-1411kJmol-1B.C2H6(

6、g)=C2H4(g)+H2(g)H=-137kJmol-1C.H2O(l)=O2(g)+H2(g)H=+285.8kJmol-1D.C2H6(g)+72O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)H=-1559.8kJmol-1答案：D解析：1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。AH2O应该为液态，A错误；BC2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)H=+137kJmol-1，B错误；C氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则H2O(l)=12O2(g)+H2(g)H=+285.8kJmol-1，C错误；DC2H6(g)+72O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)H=-1559.8kJmol-1，D正确；4逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)在恒容条件下，按V(CO2)V(H2)=11投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A.反应的H0B.M点反应的平衡常数K历程D.历程、历程中速率最快的一步反应的热化学方程式