资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第22练　盖斯定律及其应用
高考真题演练
1．(2022·重庆高考)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ·mol－1)为(　　)
A．＋533 B．＋686
C．＋838 D．＋1143
2．(1)(2024·全国甲卷节选)已知如下热化学方程式：
CH4(g)＋Br2(g)===CH3Br(g)＋HBr(g)　ΔH1＝－29 kJ·mol－1
3CH3Br(g)===C3H6(g)＋3HBr(g)　ΔH2＝＋20 kJ·mol－1
计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)===C3H6(g)＋6HBr(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)(2024·山东卷节选)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)(Ⅰ)　ΔH1＞0
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(Ⅱ)　ΔH2＜0
CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3＜0
回答下列问题：
C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)CaCO3(s)＋2H2(g)的焓变ΔH＝________(用代数式表示)。
(3)(2024·安徽卷节选)C2H6氧化脱氢反应：
2C2H6(g)＋O2(g)===2C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1
C2H6(g)＋CO2(g)===C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)　ΔH2＝178.1 kJ·mol－1
计算：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝________kJ·mol－1。
3．(1)(2023·全国甲卷节选)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
已知下列反应的热化学方程式：
①3O2(g)===2O3(g)ΔH1＝285 kJ·mol－1
②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)ΔH2＝－329 kJ·mol－1
反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)(2023·浙江6月选考节选)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2
请回答：
ΔH2＝________kJ·mol－1。
4．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH5＞0
B．ΔH1＋ΔH2＝0
C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0
5．已知反应：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1
②N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2
③N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3
则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　)
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
6．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ
2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1
则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为(　　)
A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1
B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1
C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1
D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1
7．(2025·山东中学联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1
相关数据如下表：
化学键 C===O O===O C—H O—H
键能/ (kJ·mol－1) 798 x 413 463
下列说法正确的是(　　)
A．a>b
B．上表中x＝×(1796＋b)
C．H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1
D．当有4NA个C—H断裂时，该反应放出的热量一定为|a| kJ
8．(2025·重庆涪陵区统考)已知：25 ℃、101 kPa时，反应①Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH1＝－520 kJ·mol－1；反应②Mn(s)＋SO2(g)＋O2(g)===MnSO4(s)　ΔH2＝－768 kJ·mol－1，则反应MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)的ΔH为(　　)
A．－248 kJ·mol－1 B．＋248 kJ·mol－1
C．－1288 kJ·mol－1 D．＋1288 kJ·mol－1
9．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，工业冶炼晶体硅反应为2C(s)＋SiO2(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH4。则下列判断或热化学方程式书写正确的是(　　)
A．ΔH1>ΔH2
B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4
C．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1
D．Si＋O2===SiO2　ΔH3
10．用活性炭还原氮氧化物可防止空气污染。向1 L密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应：
①C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH
已知：②C(s)＋O2(g) CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
③N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1
下列说法错误的是(　　)
A．ΔH＝－574.0 kJ·mol－1
B．当容器内气体密度不变时，反应①达到平衡状态
C．反应③正反应的活化能大于180.5 kJ·mol－1
D．反应①达到平衡后，增大压强平衡向正反应方向移动
11．在298 K和100 kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度如表所示：
物质 S/(J·K－1·mol－1) ΔH/(kJ·mol－1) ρ/(kg·m－3)
C(金刚石，s) 2.4 －395.40 3513
C(石墨，s) 5.7 －393.51 2260
此条件下，对于反应C(石墨，s)===C(金刚石，s)，下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
B．由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1
C．金刚石比石墨稳定
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
12．已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.31 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1452 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
下列说法不正确的是(　　)
A．CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－1452 kJ·mol－1
B．3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)　ΔH＝＋585.07 kJ·mol－1
C．等物质的量的CH4(g)和CH3OH(l)完全燃烧，CH4(g)放出的热量更多
D．在中性溶液中，CH4(g)和O2(g)能形成燃料电池
13．(2025·湖北黄冈中学调研)已知：①1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6 kJ热量；②2.00 g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ热量。下列说法中不正确的是(　　)
A．CH4的燃烧热为ΔH1＝－889.6 kJ·mol－1，C2H2的燃烧热为ΔH2＝－1294.8 kJ·mol－1
B．CH4和C2H2的燃烧热大小关系：ΔH1>ΔH2
C．等量的C2H2完全燃烧生成水蒸气和CO2放出的热量比生成液态水和CO2放出的热量多
D．分别燃烧等质量的CH4和C2H2生成液态水和CO2，CH4放出的热量多
二、非选择题
14．(1)(2025·陕西省宝鸡市高三检测)工业上用CO2和H2合成甲醇，发生的主反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝________ kJ·mol－1。
物质 H2(g) CH3OH(g) H2O(g) CO2(g)
相对能量/ (kJ·mol－1) 0 －201 －242 －393
(2)(2025·河北正定中学高三月考)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和H2的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应：
Ⅰ：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)
Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1 mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质 C(s) H2O(g) CO(g) H2(g)
标准生成热/kJ·mol－1 0.0 －241.8 －110.5 0.0
反应Ⅰ的焓变ΔH1＝________ kJ·mol－1。
(3)(2025·银川一中高三质量检测)研究碳、氮、硫元素化合物的性质及其相互转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义，请回答下列问题。
已知热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH1＝－25 kJ·mol－1
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－47 kJ·mol－1
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH3＝＋19 kJ·mol－1
已知FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的正反应活化能为234 kJ·mol－1，则其逆反应活化能为________ kJ·mol－1。
15．(1)(2025·广东省河源中学高三调研)当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)过程主要涉及以下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1
反应Ⅲ：CO(g)＋H2(g) CH3OH(g)　ΔH3＝－45.1 kJ·mol－1
①根据盖斯定律，反应Ⅰ的ΔH1＝________。
②我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的E正＝________ eV。并写出该历程的化学方程式：____________________________________________。
(2)(2025·岳阳市知源高中高三月考)
(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6常作净水剂。它失重过程发生的反应如下：
Ⅰ.2(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6(s) 2Fe2O3·Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4(s)＋6H2O(g)　ΔH1＝x kJ·mol－1
Ⅱ.2Fe2O3·Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4(s)===2Fe2O3·Fe2(SO4)3·SO3(s)＋2NH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝y kJ·mol－1
Ⅲ.2Fe2O3·Fe2(SO4)3·SO3(s) 3Fe2O3(s)＋4SO3(g)　ΔH3＝z kJ·mol－1
①(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6净水时________(填“有”或“没有”)发生氧化还原反应。
②反应(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6(s) Fe2O3(s)＋2SO3(g)＋NH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mo1－1。
16．CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。
(1)CO和H2可以合成简单有机物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如下图所示，计算2CH3OH(g) HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝__________________。
已知键能数据如下表。
化学键 H—H C—O H—O C—H
键能(kJ·mol－1) 436 326 a 464 414
则的键能为________________。
(2)已知：
反应1：2CO(g)＋4H2(g)===CH3CH2OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－128.8 kJ·mol－1
反应2：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－78.1 kJ·mol－1
假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是________(填字母)。
(3)CO2催化加氢制甲醇可分两步完成，反应历程如图所示。
则CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝________________。
该反应进程中总反应速率由第________(“1”或“2”)步决定。
第22练　盖斯定律及其应用（解析版）
高考真题演练
1．(2022·重庆高考)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ·mol－1)为(　　)
A．＋533 B．＋686
C．＋838 D．＋1143
答案：C
解析：根据图示可得：①NH4Cl(s)===NH(g)＋Cl－(g)　ΔH1＝＋698 kJ·mol－1、②NH4Cl(s)===NH(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2＝＋15 kJ·mol－1、③Cl－(g)===Cl－(aq)　ΔH3＝－378 kJ·mol－1、④(NH4 )2SO4(s)===NH(g)＋SO(g)　ΔH4、⑤(NH4)2SO4(s)===NH(aq)＋SO(aq)　ΔH5＝＋3 kJ·mol－1、⑥SO(g)===SO(aq)　ΔH6＝－530 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②＋③，可得NH(aq)===NH(g)　ΔH＝＋305 kJ·mol－1，同理，由④－⑤＋⑥，可得NH(aq)===NH(g)　ΔH＝ΔH4－533 kJ·mol－1，则ΔH4－533 kJ·mol－1＝＋305 kJ·mol－1，ΔH4＝＋838 kJ·mol－1，C正确。
2．(1)(2024·全国甲卷节选)已知如下热化学方程式：
CH4(g)＋Br2(g)===CH3Br(g)＋HBr(g)　ΔH1＝－29 kJ·mol－1
3CH3Br(g)===C3H6(g)＋3HBr(g)　ΔH2＝＋20 kJ·mol－1
计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)===C3H6(g)＋6HBr(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)(2024·山东卷节选)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)(Ⅰ)　ΔH1＞0
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(Ⅱ)　ΔH2＜0
CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3＜0
回答下列问题：
C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)CaCO3(s)＋2H2(g)的焓变ΔH＝________(用代数式表示)。
(3)(2024·安徽卷节选)C2H6氧化脱氢反应：
2C2H6(g)＋O2(g)===2C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1
C2H6(g)＋CO2(g)===C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)　ΔH2＝178.1 kJ·mol－1
计算：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝________kJ·mol－1。
答案：(1)－67　(2)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　
(3)－566
3．(1)(2023·全国甲卷节选)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
已知下列反应的热化学方程式：
①3O2(g)===2O3(g)ΔH1＝285 kJ·mol－1
②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)ΔH2＝－329 kJ·mol－1
反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)(2023·浙江6月选考节选)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2
请回答：
ΔH2＝________kJ·mol－1。
答案：(1)－307　(2)＋6
4．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH5＞0
B．ΔH1＋ΔH2＝0
C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0
答案：D
5．已知反应：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1
②N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2
③N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3
则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　)
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
答案：C
6．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ
2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1
则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为(　　)
A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1
B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1
C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1
D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1
答案：D
7．(2025·山东中学联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1
相关数据如下表：
化学键 C===O O===O C—H O—H
键能/ (kJ·mol－1) 798 x 413 463
下列说法正确的是(　　)
A．a>b
B．上表中x＝×(1796＋b)
C．H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1
D．当有4NA个C—H断裂时，该反应放出的热量一定为|a| kJ
答案：B
解析：反应①②都是放热反应，等量CH4(g)完全燃烧生成H2O(l)比生成H2O(g)放出的热量多，则有a8．(2025·重庆涪陵区统考)已知：25 ℃、101 kPa时，反应①Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH1＝－520 kJ·mol－1；反应②Mn(s)＋SO2(g)＋O2(g)===MnSO4(s)　ΔH2＝－768 kJ·mol－1，则反应MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)的ΔH为(　　)
A．－248 kJ·mol－1 B．＋248 kJ·mol－1
C．－1288 kJ·mol－1 D．＋1288 kJ·mol－1
答案：A
解析：由反应②－①可得目标反应MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH2－ΔH1＝(－768 kJ·mol－1)－(－520 kJ·mol－1)＝－248 kJ·mol－1。
9．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，工业冶炼晶体硅反应为2C(s)＋SiO2(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH4。则下列判断或热化学方程式书写正确的是(　　)
A．ΔH1>ΔH2
B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4
C．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1
D．Si＋O2===SiO2　ΔH3
答案：B
解析：1 mol C完全燃烧放出的热量大于1 mol CO完全燃烧放出的热量，ΔH1<ΔH2，A错误；根据题给信息，可分别得到热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1，②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，③Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH3，将①×2－②×2－③得，2C(s)＋SiO2(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH4＝2ΔH1－2ΔH2－ΔH3，B正确，C、D错误。
10．用活性炭还原氮氧化物可防止空气污染。向1 L密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应：
①C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH
已知：②C(s)＋O2(g) CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
③N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1
下列说法错误的是(　　)
A．ΔH＝－574.0 kJ·mol－1
B．当容器内气体密度不变时，反应①达到平衡状态
C．反应③正反应的活化能大于180.5 kJ·mol－1
D．反应①达到平衡后，增大压强平衡向正反应方向移动
答案：D
11．在298 K和100 kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度如表所示：
物质 S/(J·K－1·mol－1) ΔH/(kJ·mol－1) ρ/(kg·m－3)
C(金刚石，s) 2.4 －395.40 3513
C(石墨，s) 5.7 －393.51 2260
此条件下，对于反应C(石墨，s)===C(金刚石，s)，下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
B．由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1
C．金刚石比石墨稳定
D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
答案：D
解析：根据燃烧热的定义可知，C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.40 kJ·mol－1，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.51 kJ·mol－1，反应C(石墨，s)===C(金刚石，s)的ΔH＝(－393.51 kJ·mol－1)－(－395.40 kJ·mol－1)＝＋1.89 kJ·mol－1＞0，ΔS＝S(金刚石，s)－S(石墨，s)＝2.4 J·K－1·mol－1－5.7 J·K－1·mol－1＝－3.3 J·K－1·mol－1＜0，A错误；由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝1.89 kJ·mol－1－298 K×(－3.3×10－3 kJ·K－1·mol－1)＝2.8734 kJ·mol－1，B错误；由A项分析可知，石墨比金刚石稳定，C错误。
12．已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.31 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1452 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
下列说法不正确的是(　　)
A．CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－1452 kJ·mol－1
B．3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)　ΔH＝＋585.07 kJ·mol－1
C．等物质的量的CH4(g)和CH3OH(l)完全燃烧，CH4(g)放出的热量更多
D．在中性溶液中，CH4(g)和O2(g)能形成燃料电池
答案：A
解析：由②＋③×4可得2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)的ΔH＝[－1452＋(－44)×4] kJ·mol－1＝－1628 kJ·mol－1，所以甲醇的燃烧热ΔH＝－814 kJ·mol－1，故A错误；根据盖斯定律，①×3－(②＋③×4)×2可得3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)的ΔH＝{－890.31×3－[－1452＋(－44)×4]×2} kJ·mol－1＝＋585.07 kJ·mol－1，故B正确；根据①可知1 mol甲烷完全燃烧放出的热量为890.31 kJ，根据A项分析可知1 mol甲醇完全燃烧放出的热量为814 kJ，所以甲烷放出的热量更多，故C正确；只要溶液为电解质溶液且形成闭合回路，就可以形成燃料电池，故D正确。
13．(2025·湖北黄冈中学调研)已知：①1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6 kJ热量；②2.00 g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ热量。下列说法中不正确的是(　　)
A．CH4的燃烧热为ΔH1＝－889.6 kJ·mol－1，C2H2的燃烧热为ΔH2＝－1294.8 kJ·mol－1
B．CH4和C2H2的燃烧热大小关系：ΔH1>ΔH2
C．等量的C2H2完全燃烧生成水蒸气和CO2放出的热量比生成液态水和CO2放出的热量多
D．分别燃烧等质量的CH4和C2H2生成液态水和CO2，CH4放出的热量多
答案：C
二、非选择题
14．(1)(2025·陕西省宝鸡市高三检测)工业上用CO2和H2合成甲醇，发生的主反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝________ kJ·mol－1。
物质 H2(g) CH3OH(g) H2O(g) CO2(g)
相对能量/ (kJ·mol－1) 0 －201 －242 －393
(2)(2025·河北正定中学高三月考)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和H2的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应：
Ⅰ：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)
Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1 mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质 C(s) H2O(g) CO(g) H2(g)
标准生成热/kJ·mol－1 0.0 －241.8 －110.5 0.0
反应Ⅰ的焓变ΔH1＝________ kJ·mol－1。
(3)(2025·银川一中高三质量检测)研究碳、氮、硫元素化合物的性质及其相互转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义，请回答下列问题。
已知热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH1＝－25 kJ·mol－1
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－47 kJ·mol－1
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH3＝＋19 kJ·mol－1
已知FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的正反应活化能为234 kJ·mol－1，则其逆反应活化能为________ kJ·mol－1。
答案：(1)－50　(2)＋131.3　(3)245
15．(1)(2025·广东省河源中学高三调研)当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)过程主要涉及以下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1
反应Ⅲ：CO(g)＋H2(g) CH3OH(g)　ΔH3＝－45.1 kJ·mol－1
①根据盖斯定律，反应Ⅰ的ΔH1＝________。
②我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的E正＝________ eV。并写出该历程的化学方程式：____________________________________________。
(2)(2025·岳阳市知源高中高三月考)
(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6常作净水剂。它失重过程发生的反应如下：
Ⅰ.2(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6(s) 2Fe2O3·Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4(s)＋6H2O(g)　ΔH1＝x kJ·mol－1
Ⅱ.2Fe2O3·Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4(s)===2Fe2O3·Fe2(SO4)3·SO3(s)＋2NH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝y kJ·mol－1
Ⅲ.2Fe2O3·Fe2(SO4)3·SO3(s) 3Fe2O3(s)＋4SO3(g)　ΔH3＝z kJ·mol－1
①(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6净水时________(填“有”或“没有”)发生氧化还原反应。
②反应(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6(s) Fe2O3(s)＋2SO3(g)＋NH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mo1－1。
答案：(1)①－49.0 kJ·mol－1
②0.61　CO＋HO*＋H*===H2O*＋CO(或HO*＋H*===H2O*)
(2)①没有　②
16．CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。
(1)CO和H2可以合成简单有机物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如下图所示，计算2CH3OH(g) HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝__________________。
已知键能数据如下表。
化学键 H—H C—O H—O C—H
键能(kJ·mol－1) 436 326 a 464 414
则的键能为________________。
(2)已知：
反应1：2CO(g)＋4H2(g)===CH3CH2OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－128.8 kJ·mol－1
反应2：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－78.1 kJ·mol－1
假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是________(填字母)。
(3)CO2催化加氢制甲醇可分两步完成，反应历程如图所示。
则CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝________________。
该反应进程中总反应速率由第________(“1”或“2”)步决定。
答案：(1)＋135.4 kJ·mol－1　1054 kJ·mol－1　(2)A　(3)－65 kJ·mol－1　1
解析：(1)根据题图可写出①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106.0 kJ·mol－1、②2CO(g)＋2H2(g)===HCOOCH3(g)　ΔH＝－76.6 kJ·mol－1，②－①×2可得出2CH3OH(g) HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋135.4 kJ·mol－1。根据反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106.0 kJ·mol－1，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，代入数据可得a＝1054，则的键能为1054 kJ·mol－1。
(2)反应1、反应2均为放热反应，并且反应1放热量多，反应1的速率快则说明反应1的活化能小，因此选A。
(3)根据题图可写出反应CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41 kJ·mol－1，结合反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106 kJ·mol－1，两个反应相加可得出总反应CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－65 kJ·mol－1。活化能越大则反应速率越慢，总反应速率由活化能大的步骤决定，故总反应速率由第1步决定。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑