十年高考(2015-2024)化学真题分类汇编专题34 反应热计算——盖斯定律(解析版)

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1.(2021•北京卷,14)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变,提高CO2浓度,测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。

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已知:

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)  △H=-2043.9kJ/mol

C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)   △H=-1926.1kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)   △H=-241.8kJ/mol

下列说法不正确的是(    )

A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)  △H=+124kJ/mol

B.C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O

C.相同条件下,提高C3H8对CO2的比例,可以提高C3H8的转化率

D.如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)

【答案】C

【解析】A项,根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)  △H3=-241.8kJ/mol 可知,可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol,A正确;B项,仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确;C项,从图中可知,相同条件下,C3H6的百分含量随着CO2的浓度增大,C3H6的百分含量增大,即表示C3H8的转化率增大,而增大CO2的浓度,相当于减小C3H8对CO2的比例,C错误;D项,根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正确;故选C。

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