2019-2020年高考化學總復習 專題十八 蓋斯定律 反應熱的計算與比較專題演練.doc

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2019-2020年高考化學總復習 專題十八 蓋斯定律 反應熱的計算與比較專題演練 1.(xx海南化學，4)已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJmol－1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水，則放出的熱量約為(　　) A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 2．(xx重慶理綜，6)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為： S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJmol－1 已知：碳的燃燒熱ΔH1＝a kJmol－1 S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJmol－1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJmol－1，則x為(　　) A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a＋b－c D．c－a－b 3．(xx江蘇化學，10)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 4．(xx重慶理綜，6)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol－1，則a為(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 5．(xx課標全國Ⅱ，13)室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3 6．[xx四川理綜，11(4)]FeSO4可轉化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。 已知25 ℃，101 kPa時： 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝－1 648 kJ/mol C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393 kJ/mol 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ/mol FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是________________________________________________________________________。 7．[xx廣東理綜，31(1)]用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。 傳統(tǒng)上該轉化通過如下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。 其中，反應①為2HCl(g) ＋ CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1 反應②生成1 mol Cl2的反應熱為ΔH2，則總反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________， (反應熱用ΔH1和ΔH2表示)。 8．[xx課標全國Ⅱ，27(1)]甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2 ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3 回答下列問題： 已知反應①中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學鍵 H—H C—O C≡O H—O C—H E/(kJmol－1) 436 343 1 076 465 413 由此計算ΔH1＝________kJmol－1；已知ΔH2＝－58 kJmol－1，則ΔH3＝________kJmol－1。 9．[xx山東理綜，30(3)]貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應，溫度為T時，該反應的熱化學方程式為________________。已知溫度為T時：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJmol－1 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJmol－1 10．[xx課標全國Ⅰ，28(2)]已知： 甲醇脫水反應 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9 kJmol－1 甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1 kJmol－1 乙醇異構化反應 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7 kJmol－1 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJmol－1。  考點專練18　蓋斯定律　反應熱的計算與比較 一年模擬試題精練 1.(xx河南商丘期末，7) X、Y、Z、W有如圖所示的轉化關系，已知焓變：ΔH＝ΔH1＋ΔH2，則X、Y可能是(　　) ①C、CO　 ②AlCl3、Al(OH)3 ③Fe、Fe(NO3)2　④Na2CO3、NaHCO3 A．①②③④ B．①② C．③④ D．①②③ 2．(xx山東青島期末，10)T ℃時，紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數(shù)據(jù))，下列說法或熱化學方程式錯誤的是(　　) A．P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)　ΔH＝－310 kJmol－1 B．2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g)　ΔH＝＋800 kJmol－1 C．PCl3(g)＋Cl2(g)===PCl5(g)　ΔH＝－90 kJmol－1 D．P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的焓變與P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的焓變不相等 3．(xx烏魯木齊一次診斷，12)常溫下，0.01 molL－1MOH溶液的pH為10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJmol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJmol－1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為(　　) A．＋33.1 kJmol－1 B．＋45.2 kJmol－1 C．－81.5 kJmol－1 D．－33.1 kJmol－1 4．(xx?？谡{研，6)已知CH4(g)和CO(g)的燃燒熱分別是890.3 kJmol－1和283.0 kJmol－1，則由CH4(g)不完全燃燒生成1 mol CO(g)和H2O(l)的ΔH為(　　) A．－607.3 kJmol－1 B．＋607.3 kJmol－1 C．－324.3 kJmol－1 D．＋324.3 kJmol－1 5．(xx山東濰坊期末)已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，測得放出熱量a kJ。又知道12.0 g碳 完全燃燒，放出熱量為b kJ，則熱化學方程式C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH，則ΔH等于(　　) A．－(a－b) kJmol－1 B．－(a＋b) kJmol－1 C．－(5a－0.5b) kJmol－1 D．－(10a－b) kJmol－1 6．(xx江蘇鹽城調研，12)已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJmol－1。蒸發(fā)1 mol H2O(l)需要吸收的熱量為44 kJ，其他相關數(shù)據(jù)如下表： NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1 mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ a b z d 則表中z(用x、a、b、d表示)的大小為(　　) A. B. C. D. 7．(xx洛陽模擬)參考下列圖表和有關要求回答問題： (1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________，ΔH的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”)。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________。 (2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 參考答案 考點專練18　蓋斯定律　反應熱的計算與比較 【兩年高考真題演練】 1．A　[由丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJmol－1，可寫出其燃燒的熱化學方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215 kJmol－1，丙烷完全燃燒產生1.8 g水，n(H2O)＝mM＝1.8 g18 g/mol＝0.1 mol，所以反應放出的熱量是Q＝(2 215 kJ4 mol)0.1＝55.4 kJ，A選項正確。] 2．A　[由碳的燃燒熱ΔH1＝a kJmol－1，得C(s) ＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJmol－1，目標反應可由①3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。] 3．C　[設題中反應由上到下分別為①、②、③、④、⑤，反應①為碳的燃燒，是放熱反應，ΔH1<0，反應②為吸熱反應，ΔH2>0，反應③為CO的燃燒，是放熱反應，ΔH3<0，反應④為鐵的氧化反應(化合反應)，是放熱反應，ΔH4<0，A、B錯誤；C項，由于反應①＝反應②＋反應③，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正確；D項，反應③＝(反應④＋反應⑤2)/3，所以ΔH3＝，錯誤。] 4．D　[①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律①2－②得　2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋(2a＋220) kJmol－1 根據(jù)H—H、O===O和O—H鍵的鍵能數(shù)據(jù)，得 4462 kJmol－1－2436 kJmol－1－496 kJmol－1＝(2a＋220) kJmol－1，解得a＝130，A、B、C錯誤；D正確。] 5．B　[根據(jù)題意，可知①CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0，③CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3，根據(jù)蓋斯定律有①＝②＋③，則ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即有ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0。A項，由以上分析知，ΔH2<0，ΔH3>0，故有ΔH3>ΔH2，錯誤；B項，由于ΔH1>0，ΔH2<0，故有ΔH1<ΔH1－ΔH2＝ΔH3，正確；由以上分析ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C、D錯誤。] 6．解析　對三個已知的化學方程式由上到下依次標記為①、②、③，對照反應4FeCO3(s)＋O2(g)2Fe2O3(s)＋4CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律，由①＋4②－2③可得所求的熱化學方程式，其反應熱ΔH＝－1 648 kJ/mol ＋4(－393 kJ/mol)－2(－1 480 kJ/mol)＝－260 kJ/mol。 答案　4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ/mol 7．解析　根據(jù)題中催化循環(huán)圖示得出：CuCl2(s)＋O2(g)CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2，然后利用蓋斯定律將兩個熱化學方程式相加即可得出2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 答案　2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2　 8．解析　根據(jù)反應①，ΔH1＝[E(C≡O)＋2E(H—H)]－[3E(C—H)＋E(C—O)＋E(H—O)]＝[1 076 kJmol－1＋2436 kJmol－1]－[3413 kJmol－1＋343 kJmol－1＋465 kJmol－1]＝ －99 kJmol－1；根據(jù)蓋斯定律，②－①可得反應③，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58 kJmol－1－(－99 kJmol－1)＝＋41 kJmol－1。 答案?。?9?。?1 9．解析　CO、H2合成CH4的反應為CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH，將已知的兩個熱化學方程式依次編號為①、②，②－①即得所求的反應，根據(jù)蓋斯定律有：ΔH＝－41 kJmol－1－(＋165 kJmol－1)＝－206 kJmol－1。 答案　CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJmol－1 10．解析　2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9 kJmol－1?、? 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1 kJmol－1　② C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7 kJmol－1?、? 根據(jù)蓋斯定律，由①－②－③得： C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)ΔH＝－45.5 kJmol－1。 答案　－45.5 【一年模擬試題精練】 1．A　 2．D　[由能量圖知A、B、C項正確；P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的焓變與P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的焓變相等，D項錯誤。] 3．B　[根據(jù)題中0.01 mol/L MOH溶液的pH＝10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應可以看做兩個過程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2，根據(jù)蓋斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－24.2 kJmol－1)－(－57.3 kJmol－1)＝＋45.2 kJmol－1，B項正確。] 4．A　[由CH4、CO的燃燒熱可以寫出兩個熱化學方程式： ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ/mol，②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ/mol，CH4不完全燃燒的熱化學方程式為CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH，該熱化學方程式可由熱化學方程式①－熱化學方程式②得到，根據(jù)蓋斯定律ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－890.3 kJ/mol＋283.0 kJ/mol＝－607.3 kJ/mol，A項正確。] 5．C　[根據(jù)題意得兩個熱化學方程式： ①3C(s)＋2O2(g)===2CO(g)＋CO2(g)ΔH＝－10a kJmol－1； ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－b kJmol－1； 則(①－②)得C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－(5a－0.5b)kJmol－1。] 6．A　[由題給條件可得6H2O(l)===6H2O(g)　ΔH＝＋264 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律，將此式與題干中熱化學方程式同向相加得4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－(x－264) kJmol－1。則有4a＋5b－(4z＋6d)＝－(x－264)，解得z＝，A項正確。] 7．解析　(1)觀察圖形，E1應為反應的活化能，加入催化劑反應的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO的反應熱數(shù)值即反應物和生成物的能量差，因此該熱化學方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1。 (2)熱化學方程式：3②－①2＋③2得熱化學方程式： CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝3(－192.9 kJmol－1)－249.0 kJmol－1＋(－44 kJmol－1)2＝－764.7 kJmol－1。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJmol－1