山东省武城县第二中学2022届高考化学一轮复习专题盖斯定律

盖斯定律一、选择题(每小题6分，每小题有1－2个正确选项)1．能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8kJ·mol－1、282.5kJ·mol－1、726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　)A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－127.4kJ·mol－1B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝＋127.4kJ·mol－1C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－127.4kJ·mol－1D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝＋127.4kJ·mol－12．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn(s，白)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH1②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH2③Sn(s，灰)Sn(s，白)　ΔH3＝＋2.1kJ·mol－1下列说法正确的是(　　)A．ΔH1>ΔH2B．锡在常温下以灰锡状态存在C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应D．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏3．100g碳燃烧所得气体中，CO占，CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g)；ΔH(298K)＝－110.35kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH(298K)＝－282.57kJ·mol－1。与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是(　　)A．392.92kJ　　　　　　B．2489.44kJC．784.92kJD．3274.3kJ4．已知：H2O(g)===H2O(l)；ΔH1＝Q1kJ·mol－1；C2H5OH(g)===C2H5OH(l)；ΔH2＝Q2kJ·mol－1；C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)；ΔH＝Q3kJ·mol－1。若使用23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(　　)A．Q1＋Q2＋Q3B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)C．0.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q35．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)―→4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2869kJ·mol－1下列说法正确的是(　　)\nA．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B．正丁烷的稳定性大于异丁烷[C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多6．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　)A．＋262.6kJ·mol－1　　　B．－131.3kJ·mol－1C．－352.3kJ·mol－1D．＋131.3kJ·mol－1[二、非选择题(共64分)7．由金红石(TiO2)制备单质Ti，涉及的步骤为：TiO2―→TiCl4Ti已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－393.5kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)；ΔH＝－566kJ·mol－1③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)；ΔH＝＋141kJ·mol－1则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝__________。反应TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是.8．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2ΔH1__________ΔH2(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2ΔH1__________ΔH2(3)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH14Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2ΔH1__________ΔH2(4)煤作为燃料有2种途径：途径1——直接燃烧：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0途径2——先制水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2>0再燃烧水煤气：\n2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<02H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是__________。9．请根据下面所给出的5个热化学方程式，判断反应④的反应热量________。①NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)ΔH1＝－176kJ·mol－1②NH3(g)＋H2O(l)===NH3·H2O(aq)ΔH2＝－35.1kJ·mol－1③HCl(g)＋H2O(l)===HCl(aq)ΔH3＝－72.3kJ·mol－1④NH4Cl(s)＋H2O(l)===NH4Cl(aq)ΔH4＝？⑤NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH5＝－52.3kJ·mol－110．磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g单质磷(P)在3.2g氧气中燃烧至反应物耗尽，并放出XkJ热量。(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)：________________，其相应的质量(g)为__________。(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ·mol－1，则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝__________。(3)写出1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式：___________________________________。11．已知下列各反应的反应热为：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－870.3kJ/mol(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ/mol(3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－285.5kJ/mol试计算下列反应的反应热ΔH4。(4)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)12．已知下列两个反应：a．C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH<0b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH>0判断以下3个热化学方程式ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是_________________________________________________________。①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1②C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH2③C(s)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH3\n盖斯定律1.解析：根据题给三种物质的燃烧热可以写出：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－282.5kJ·mol－1②CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－726.7kJ·mol－1③运用盖斯定律进行计算，即①×2＋②－③可得：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH。ΔH＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝2×(－285.8kJ·mol－1)＋(－282.5kJ·mol－1)－(－726.7kJ·mol－1)＝－127.4kJ·mol－1。答案：A2.解析：由②－①得③，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋2.1kJ·mol－1∴ΔH1<ΔH2；锡在常温下以白锡状态存在；灰锡转变为白锡是吸热反应；锡制器皿(白锡)长期处于低于13.2℃时，由白锡转变为灰锡时，因体积骤然膨胀，锡器碎裂成粉末，也叫“锡疫”。答案：D3.解析：100g碳不完全燃烧时产生CO物质的量为×mol，因为碳完全燃烧可分两步，先生成CO同时放热，CO再生成CO2再放热，总热量即为完全燃烧时放出的热。因此与100g碳完全燃烧相比，损失的热量为即×molCO燃烧放出的热量，设为Q。CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH(298K)＝－282.57kJ·mol－11mol282.57kJ×molQQ＝282.57kJ××mol，Q＝784.92kJ。答案：C4.答案：D5.解析：将两式相减得：CH3CH2CH2CH3→(CH3)2CHCH3　ΔH＝－9kJ·mol－1，则A正确，C错误；体系能量越低稳定性越强，稳定性异丁烷大于正丁烷；分子中氢原子数相同，二者分子中碳氢键数相同。答案：A6.解析：据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的ΔH。①－②，得2C(s)＋O2(g)－2H2(g)－O2(g)===2CO(g)－2H2O(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1－(－483.6kJ·mol－1)，即\n2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝＋262.6kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为＋262.6kJ·mol－1÷2＝＋131.3kJ·mol－1。答案：D7.解析：可根据盖斯定律：①×2－②＋③得：ΔH＝(＋141kJ·mol－1)＋(－393.5kJ·mol－1)×2－(－566kJ·mol－1)＝－80kJ·mol－1；Mg在高温下易和空气中的成分反应，所以应在Ar气氛中进行。答案：－80kJ·mol－1　防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用8.解析：(1)中两式相减得：S(s)===S(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2>0(固态硫变为硫蒸气是吸热过程)，所以ΔH1>ΔH2(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多)；(2)中两式相减得：2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(水蒸气变为液态水是放热过程)，所以ΔH1<ΔH2(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多)；(3)中两式相减得：4Al(s)＋2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)＋4Fe(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(铝热反应很剧烈，是典型而熟悉的放热反应)，所以ΔH1<ΔH2；(4)中将途径2的后两个热化学方程式分别乘以后与第一个热化学方程式相加得：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)，即ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)。(两种途径的ΔH完全相同)。答案：(1)>　(2)<　(3)<(4)ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)9.答案：＋16.3kJ·mol－110.解析：根据题意，依质量守恒定律，设反应生成P2O3xmol，P2O5ymol则有⇒所以反应生成P2O3：0.025mol×110g·mol－1＝2.75g，P2O5：0.025mol×142g·mol－1＝3.55g根据燃烧热的概念，可知燃烧生成0.5molP2O5放热YkJ，所以生成0.025molP2O3放出热量：X－×0.025＝(X－0.05Y)kJ由此可推算出其余问题答案。答案：(1)P2O3，P2O5　2.75g,3.55g(2)－(20X－Y)kJ·mol－1(3)P(s)＋O2(g)===P2O3(s)ΔH＝－(20X－Y)kJ·mol－111.解析：通过反应式可以看出，从始态物质和终态物质上看，(2)、(3)两步的结果与(1)、(4)两步的结果是相同的，根据盖斯定律应有2×[(2)式＋(3)式]＝(1)式＋(4)式，即2(ΔH2＋ΔH3)＝ΔH1＋ΔH4由此可求出第(4)步反应的反应热。答案：2×[(2)式＋(3)式]＝(1)式＋(4)式即2(ΔH2＋ΔH3)＝ΔH1＋ΔH4即2×[－393.5kJ/mol＋(－285.5kJ/mol)]＝\n－870.3kJ/mol＋ΔH4　ΔH4＝－487.7kJ/mol12.解析：本题是多次使用盖斯定律的典型题目。由热化学方程式之间的关系列式。由2×(③－②)＝a，则2(ΔH3－ΔH2)＝(ΔH)a<0，即ΔH3<ΔH2；由2×(③－①)＝b，则2(ΔH3－ΔH1)＝(ΔH)b>0，即ΔH3>ΔH1。三者之间的关系为ΔH1<ΔH3<ΔH2。答案：ΔH2、ΔH3、ΔH1