安徽省2022届高考化学二轮复习专题 微题型7 盖斯定律的多角度应用

安徽2022届高考化学二轮复习专题微题型7[题型专练]1．(2022·海南，5)已知下列反应的热化学方程式：6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为(　　)A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3解析　利用盖斯定律分析目标热化学方程式中各物质在已知方程式中的位置及各物质前化学计量数，即可得出A项正确。答案　A2．标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应，单位常用kJ·mol－1表示。已知在25℃的条件下：Ag2O(s)＋2HCl(g)===2AgCl(s)＋H2O(l)　ΔH1＝－324.4kJ·mol－12Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)　ΔH2＝－30.56kJ·mol－1H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH3＝－92.21kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4＝－285.6kJ·mol－1则25℃时氯化银的标准生成热为(　　)A．－126.89kJ·mol－1B．－324.4kJ·mol－1C．－30.56kJ·mol－1D．题中数据不足，无法计算解析　先根据标准生成热的定义写出热化学方程式：Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH，再利用盖斯定律进行计算，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3－ΔH4)，将数据代入，得ΔH为－126.89kJ·mol－1。答案　A3．(2022·揭阳期中统考)已知下列热化学方程式：①Zn(s)＋1/2O2(g)===ZnO(s)　ΔH1；②Hg(l)＋1/2O2(g)===HgO(s)　ΔH2。则反应Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s)的ΔH为(　　)A．ΔH1－ΔH2B．ΔH2－ΔH1C．ΔH1＋ΔH2D．－(ΔH1＋ΔH2)解析　根据盖斯定律，由①式减去②式可得：Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2。答案　A4．在25℃、101kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)A．－488.3kJ·mol－1B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1D．＋191kJ·mol－1解析　由题知各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5-6-\nkJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5kJ·mol－1×2＋(－285.8kJ·mol－1×2)－(－870.3kJ·mol－1)＝－488.3kJ·mol－1。答案　A5．碘与氢气反应的热化学方程式如下：①I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－9.48kJ·mol－1②I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝＋26.48kJ·mol－1下列判断正确的是(　　)A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应①的产物比反应②的产物稳定D．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低解析　热化学反应方程式中的热量大小与可逆符号无关，表示完全反应的热效应，氢气和碘蒸气反应具有一定的可逆性，不可能完全反应，A选项错误；由①式减②式可得1mol气态碘转化为1mol固态碘放出35.96kJ的热量，B选项错误；反应①、②产物相同，其稳定性相同，C选项错误；等物质的量的物质固态时能量较低，气态时能量较高，D选项正确。答案　D6．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572kJ·mol－1；③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝－1196kJ·mol－1。则LiH在O2中燃烧的热化学方程式为(　　)A．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－702kJ·mol－1B．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－1950kJ·mol－1C．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－1586kJ·mol－1D．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(g)　ΔH＝－988kJ·mol－1解析　根据盖斯定律(③－①×2＋②)/2的热化学方程式2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－702kJ·mol－1。答案　A7．在常温常压下，已知：①4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH1②4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH2③2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH3则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是(　　)A．ΔH3＝(ΔH1＋ΔH2)B．ΔH3＝ΔH2－ΔH1C．ΔH3＝2(ΔH1＋ΔH2)D．ΔH3＝(ΔH2－ΔH1)解析　根据盖斯定律，(②－①)＝③，即ΔH3＝(ΔH2－ΔH1)。答案　D8．(2022·中山市期中统考)向足量的H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·L－1-6-\nBa(OH)2溶液，放出的热量是5.12kJ。向足量的Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·L－1HCl溶液时，放出的热量为2.292kJ。下列有关反应的热化学方程式中正确的是(　　)A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝＋128kJ·mol－1B．OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－64kJ·mol－1C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－13.4kJ·mol－1解析　由题给条件可得到如下两个热化学方程式：①Ba2＋(aq)＋SO(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－128kJ·mol－1；②OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，由①－2×②式得Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－13.4kJ·mol－1，由此知A、B、C错，D对。答案　D9．已知：NaHCO3在水溶液中水解的热化学方程式为：NaHCO3(aq)＋H2O(l)===H2CO3(aq)＋NaOH(aq)　ΔH＝akJ·mol－1；稀盐酸和稀NaOH的中和热为bkJ·mol－1。则等物质的量的NaHCO3(aq)与稀HCl(aq)反应的ΔH等于(　　)A．(a＋b)kJ·mol－1B．(a－b)kJ·mol－1C．－(a－b)kJ·mol－1D．－(a＋b)kJ·mol－1解析　理解中和热的特点，抓住盖斯定律的原理。根据中和热的定义，可以写出：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－bkJ·mol－1……①；NaHCO3水解的离子方程式为：HCO(aq)＋H2O(l)===H2CO3(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝akJ·mol－1……②。由盖斯定律可知，所求反应可通过①＋②得：HCO(aq)＋H＋(aq)===H2CO3(aq)　ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，B项正确。答案　B10．工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1和－283.0kJ·mol－1，则生成1m3(标准状况)CO所需热量为(　　)A．247.3kJB．494.6kJC．2.76×103kJD．5.52×103kJ解析　首先写出热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3kJ·mol－1①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0kJ·mol－1②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ·mol－1③①－(②＋③)×2得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247.3kJ·mol－1故标准状况下生成1m3CO所需热量为××(＋247.3kJ·mol－1)≈5.52×103kJ。答案　D11．[高考题组合](1)[2022·广东理综，31(1)]用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。①1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.3kJ·mol－1-6-\n②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH2＝＋210.5kJ·mol－1③CO(g)1/2C(s)＋1/2CO2(g)　ΔH3＝－86.2kJ·mol－1反应2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)(2)[2022·全国新课标Ⅰ，28(2)]已知：甲醇脱水反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)[2022·四川理综，11(3)]已知：25℃、101kPa时，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520kJ·mol－1S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297kJ·mol－1Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－1065kJ·mol－1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是__________________________________________________________。解析　(1)根据盖斯定律，可知①×4＋②＋③×2得ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。(2)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9kJ·mol－1　①2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－29.1kJ·mol－1　②C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1　③根据盖斯定律，由①－②－③得：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5kJ·mol－1。(3)将题中三个热化学方程式由上到下依次编号为①、②、③；根据盖斯定律可知，③－①－②得MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ·mol－1＋520kJ·mol－1＋297kJ·mol－1＝－248kJ·mol－1答案　(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3(2)－45.5(3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248kJ·mol－112．甲醇是人们开发利用的一种新能源，已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－571.8kJ·mol－1②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝－192.9kJ·mol－1③CH3OH(l)===CH3OH(g)　ΔH3＝＋37.4kJ·mol－1(1)写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(2)H2的燃烧热为__________________________________________________________。(3)二甲醚也是一种新型燃料，1mol二甲醚蒸气完全燃烧生成CO2和液态水时放出1455kJ热量，若1mol二甲醚和甲醇的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水时共放出1224.9kJ热量，则混合气体中甲醇和二甲醚的物质的量之比为________。解析　(1)根据盖斯定律，由①＋②＋③-6-\n可得液态甲醇完全燃烧的热化学方程式。书写表示物质燃烧热的热化学方程式时，需注意反应条件为25℃、101kPa，可燃物的化学计量数为1，且产物中H2O为液态。(2)根据燃烧热的定义和反应①的ΔH可计算出H2的燃烧热为285.9kJ·mol－1。(3)根据盖斯定律，由①＋②可得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7kJ·mol－1，设混合气体中甲醇的物质的量分数为n，则n×764.7kJ·mol－1＋(1－n)×1455kJ·mol－1＝1224.9kJ，解得n＝1/3，则甲醇和二甲醚的物质的量之比为1∶2。答案　(1)CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－727.3kJ·mol－1　(2)285.9kJ·mol－1　(3)1∶2[对点回扣]1．反应热ΔH的基本计算公式(1)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。(2)ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和。(3)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能两点说明：①莫把反应热与键能的关系和反应热与物质的总能量的关系相混淆。②准确把握反应前后分子中的化学键的数目。2．利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤：[纠错]　易错点一：易错点二：3．“ΔH”与反应的“可逆性”可逆反应的ΔH表示反应完全进行到底时反应的热量变化，与反应是否可逆无关。如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。表示在298K时，1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应，不可能生成2molNH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于92.4kJ。[纠错]　易错点一：易错点二：4．应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题。(1)首先要明确所求反应的始态和终态，各物质化学计量数；判断该反应是吸热还是放热；(2)不同途径对应的最终结果应一样；(3)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或减小倍数，ΔH也要相应扩大或减小相同倍数；(4)注意各分步反应的ΔH的正负；(5)比较反应热大小时，应把ΔH的“＋”、“－”号和数值作为一个整体进行比较；-6-\n(6)不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热，都对反应热有影响。[总结]　　-6-