发布时间 : 星期六 文章(浙江专用)2020版高考化学二轮复习专题八第2课时焓变、熵变及自发反应讲义(含解析)更新完毕开始阅读21c63bf7c57da26925c52cc58bd63186bceb921b
9.(2018·浙江东阳中学高二上节选)一定条件下，在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂，有下列反应发生： 反应1：CO(g)＋3H2(g)反应2：CO(g)＋H2O(g)
CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝a kJ/mol CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ/mol
(1)则二氧化碳与氢气反应转化为甲烷和水蒸气的热化学方程式是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)已知298 K时相关化学键键能数据为：
化学键 H—H 436 O—H 465 C—H 413 CO E/(kJ·mol－1) 1 076 则根据键能计算，ΔH1＝________。反应1自发的条件是________。(填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”)
解析 (1)应用盖斯定律，反应1－反应2得，二氧化碳与氢气反应转化为甲烷和水蒸气的反应式为CO2(g)＋4H2(g)
CH4(g)＋2H2O(g)，ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(a－b) kJ·mol；(2)反应
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热＝断裂化学键吸收的总能量－形成化学键释放的总能量，故ΔH1＝1 076 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－4×413 kJ/mol－2×465 kJ/mol＝－198 kJ·mol；根据复合判据公式ΔG＝ΔH－
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TΔS，若反应自发进行，ΔG小于零，反应ΔS小于零，故温度要保持较低温度。
答案 (1)CO2(g)＋4H2(g)
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CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝(a－b) kJ·mol (2)－198 kJ·mol
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较低温度
10.(2018·丽水衢州湖州高三上节选)据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。 甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，有以下三种： 1
部分氧化：CH4(g)＋O2(g)
2水蒸气重整：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋H2O(g)
CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝－35.9 kJ·mol
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①
CO(g)＋3H2(g) ΔH2＝205.9 kJ·mol ②
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CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2 kJ·mol ③
2CO(g)＋2H2(g) ΔH4 ④
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二氧化碳重整：CH4(g)＋CO2(g)
则：反应②自发进行的条件是________________，ΔH4＝________ kJ·mol。
解析 反应②是吸热的熵值增大的可逆反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可知自发进行的条件是高温；根据盖斯定律可知②－③即得到反应④的ΔH4＝＋247.1 kJ·mol。
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答案 高温 ＋247.1
11.(2018·北京高考节选)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝＋551 kJ·mol 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol
反应Ⅱ的热化学方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________。
催化剂
解析 由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2O=====2H2SO4＋S↓。根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(反应Ⅰ＋反应Ⅲ)可得：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH2＝－254 kJ·mol
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。
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答案 3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH2＝－254 kJ·mol
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