高考化学 考点37 盖斯定律必刷题.docx

高考化学 考点37 盖斯定律必刷题.docx

《高考化学 考点37 盖斯定律必刷题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学 考点37 盖斯定律必刷题.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学考点37盖斯定律必刷题

考点三十七盖斯定律

1．A2+B2＝2AB的反应历程可以看作如下（△H表示该过程的能量变化）：

Ⅰ．A2＝A+A△H1

Ⅱ．B2＝B+B△H2

Ⅲ．A+B＝AB△H3

则下列说法中正确的是

A．当△H3+（△H1+△H2）＞0时，该反应是吸热反应

B．当2△H3+（△H1+△H2）＞0时，该反应是放热反应

C．当2△H3+（△H1+△H2）＜0时，该反应是放热反应

D．当△H3+（△H1+△H2）＜0时，该反应是吸热反应

【答案】C

2．通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是（）

①太阳光催化分解水制氢：

2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1

②焦炭与水反应制氢：

C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1

A．反应①中电能转化为化学能

B．反应②为放热反应

C．反应③使用催化剂，ΔH3不变

D．反应CH4（g）=C（s）＋2H2（g）的ΔH＝－74.8kJ·mol－1

【答案】C

【解析】A、太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A错误；B、反应的△H2＞0，故该反应为吸热反应，故B错误；C、催化剂不能改变反应热的大小，只能改变化学反应速率，故C正确；D、根据盖斯定律，目标反应CH4（g）═C（s）+2H2（g）相当于③-②，故△H=△H3－△H2，△H=+206.1kJ·mol－1-（+131.3kJ·mol－1）=+74.8kJ·mol－1，故D错误。

3．已知：

a．C2H2（g）＋H2（g）＝C2H4（g）△H＜0；b．2CH4（g）＝C2H4（g）＋2H2（g）△H＞0

判断以下三个热化学方程式中△H1、△H2、△H3的大小顺序是（）

①C（s）＋2H2（g）＝CH4（g）△H1②C（s）＋H2（g）＝1/2C2H4（g）△H2

③C（s）＋1/2H2（g）＝1/2C2H2（g）△H3

A．△H2＞△H3＞△H1B．△H3＞△H2＞△H1

C．△H3＞△H1＞△H2D．△H1＞△H2＞△H3

【答案】B

4．（2017·江苏化学，8）通过以下反应可获得新型能源二甲醚（CH3OCH3）。

下列说法不正确的是（）

①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH1＝akJ·mol－1

②CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝bkJ·mol－1

③CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH3＝ckJ·mol－1

④2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）ΔH4＝dkJ·mol－1

A．反应①、②为反应③提供原料气

B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一

C．反应CH3OH（g）===1/2CH3OCH3（g）＋1/2H2O（l）的ΔH＝d/2kJ·mol－1

D．反应2CO（g）＋4H2（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）的ΔH＝（2b＋2c＋d）kJ·mol－1

【答案】C

【解析】A.反应③中的反应物为二氧化碳和氢气，由反应可知，反应①、②为反应③提供原料气，故正确；B.反应③的反应物为二氧化碳，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故正确；C.由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态是的能量高，则反应CH3OH（g）===1/2CH3OCH3（g）＋1/2H2O（l）的ΔH≠d/2kJ·mol－1，故错误；D.由盖斯定律可知，②×2+③×2+④得到反应2CO（g）＋4H2（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）的ΔH＝（2b＋2c＋d）kJ·mol－1，故正确。

故选C。

5．联氨（N2H4）常温下为无色液体，可用作火箭燃料。

下列说法不正确的是（）

①2O2（g）＋N2（g）=N2O4（l）ΔH1

②N2（g）＋2H2（g）=N2H4（l）ΔH2

③O2（g）＋2H2（g）=2H2O（g）ΔH3

④2N2H4（l）＋N2O4（l）=3N2（g）＋4H2O（g）ΔH4=−1048.9kJ·mol-1

A．ΔH4﹦2ΔH3−2ΔH2−ΔH1

B．O2（g）＋2H2（g）

2H2O（l）ΔH5，ΔH5＞ΔH3

C．1molO2（g）和2molH2（g）具有的总能量高于2molH2O（g）

D．联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热

【答案】B

6．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板中的铜，其热化学方程式为Cu（s）＋H2O2（l）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋2H2O（l）ΔH,已知①Cu（s）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋H2（g）ΔH1＝＋64kJ·mol－1②2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）ΔH2＝－196kJ·mol－1③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH3＝－286kJ·mol－1。

下列说法不正确的是（）

A．反应①可通过铜作电极电解稀H2SO4的方法实现B．反应②在任何条件下都能自发进行

C．若H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）ΔH4，则ΔH4<ΔH3D．ΔH＝－320kJ·mol－1

【答案】C

【解析】A.用铜作电极电解稀H2SO4时，两个电极的反应分别为：

Cu-2e-=Cu2+、2H++2e-=H2↑，总反应为：

Cu（s）＋2H＋（aq）

Cu2＋（aq）＋H2（g），故A说法正确；B.反应②的ΔH<0，ΔS>0，则在任何条件下均能自发进行，故B说法正确；C.因为H2O（g）所具有能量较H2O（l）高，则反应H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）放出的热量较少，ΔH4>ΔH3，故C说法错误；D.由盖斯定律可得ΔH=ΔH1+

ΔH2+ΔH3=－320kJ·mol－1，故D说法正确；答案选C。

7．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）ΔH1;

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH2

C（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．2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

C．12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1D．ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

【答案】A

8．当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等。

如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。

（1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。

CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为__________________________。

（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。

已知：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

②CO2（g）＋C（s）===2CO（g）ΔH2＝＋172.5kJ·mol－1

③S（s）＋O2（g）===SO2（g）ΔH3＝－296.0kJ·mol－1

请写出CO与SO2反应的热化学方程式__________________________

（3）硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。

CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。

已知：

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－889.6kJ·mol－1①

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）ΔH＝＋67.7kJ·mol－1②

则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是__________________________

【答案】CO2＋3H2===CH3OH＋H2O2CO（g）＋SO2（g）===S（s）＋2CO2（g）ΔH＝－270kJ·mol－1CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋2H2O（g）＋CO2（g）ΔH＝－957.3kJ·mol－1

【解析】

（1）根据原子守恒可知CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为CO2＋3H2＝CH3OH＋H2O；

9．根据已知信息，完成下列问题

（1）汽车尾气中的NOx是大气污染物之一。

压缩天然气（CNG）汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。

已知：

①CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH1，

②CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH2。

则2CH4（g）＋4NO2（g）＝2N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH3＝____（用ΔH1和ΔH2表示）。

（2）工业上用水煤气法制氢气，

已知：

①C（s）＋

O2（g）＝CO（g）ΔH1＝－110.5kJ·mol－1，

②2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH2＝－483.6kJ·mol－1。

则水煤气法制氢气C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）ΔH3＝____kJ·mol－1。

（3）Cu2O是一种半导体材料，

已知：

①Cu2O（s）＋1/2O2（g）＝2CuO（s）ΔH1＝－145kJ·mol－1，

②CuO（s）＋H2（g）＝Cu（s）＋H2O（l）ΔH2＝－129kJ·mol－1，

③H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）ΔH3＝－285.8kJ·mol－1。

则反应2Cu（s）＋H2O（l）＝Cu2O（s）＋H2（g）ΔH4＝____kJ·mol－1。

（4）工业上由金红石（TiO2）制取单质Ti，

已知：

①C（s）＋O2（g）＝CO2（g）ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，

②2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）ΔH2＝－566.0kJ·mol－1，

③TiO2（s）＋2Cl2（g）＝TiCl4（s）＋O2（g）ΔH3＝＋141.0kJ·mol－1。

则反应TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）＝TiCl4（s）＋2CO（g）ΔH4＝____kJ·mol－1。

（5）工业上用天然气制备CH3OH。

已知：

①CH4（g）＋O2（g）＝CO（g）＋H2（g）＋H2O（g）ΔH1＝－321.5kJ·mol－1，

②CH4（g）＋H2O（g）＝CO（g）＋3H2（g）ΔH2＝＋250.3kJ·mol－1，

③CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g）ΔH3＝－90.0kJ·mol－1。

则CH4（g）与O2（g）反应生成CH3OH（g）的热化学方程式为____。

（6）已知1molN2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（l），放出622kJ热量，则N2H4（l）燃烧的热化学方程式为____。

（7）已知0.5molCH4（g）完全燃烧，生成CO2（g）和H2O（l）时，放出445kJ热量，则CH4（g）燃烧的热化学方程式为____。

（8）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。

已知在300℃、Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，烟气中c（NO2）：

c（NO）＝1：

1时脱氮效果最佳，且生成1molN2（g）反应放出的热量为QkJ（Q＞0），此时对应的脱氮反应的热化学方程式为____。

【答案】ΔH1＋ΔH2＋131.3＋117.2－802CH4（g）＋O2（g）＝2CH3OH（g）ΔH＝－251.2kJ·mol－1N2H4（l）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－622kJ·mol－11/2CH4（g）＋O2（g）＝1/2CO2（g）+H2O（l）ΔH＝－445kJ·mol－12NH3（g）+NO（g）+NO2（g）＝2N2（g）+3H2O（g）ΔH＝－2QkJ·mol－1。

ΔH2＋2×ΔH3＝-321.5＋250.3＋2×（-90）＝－251.2kJ·mol－1，所以反应的热化学方程式为2CH4（g）＋O2（g）＝2CH3OH（g）ΔH＝－251.2kJ·mol－1。

（6）1molN2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（l），其方程式为N2H4（l）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（l），已知1molN2H4（l）燃烧的放热为622kJ，所以热化学方程式为：

N2H4（l）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－622kJ·mol－1。

（7）0.5molCH4（g）应该与1molO2（g）反应，生成0.5molCO2（g）和1molH2O（l），放出445kJ热量，所以热化学方程式为：

1/2CH4（g）＋O2（g）＝1/2CO2（g）+H2O（l）ΔH＝－445kJ·mol－1。

（8）根据题目描述，可以写出反应的部分方程式为（明显生成物中一定有H2O）：

NH3（g）+NO（g）+NO2（g）→N2（g）+H2O（g），因为烟气中c（NO2）：

c（NO）＝1：

1，所以两种氮氧化物在方程式中的系数相等，化合价降低6价（NO降低2价，NO2降低4价），NH3化合价升高3价，所以NH3的系数为2，NO和NO2的系数都是1，再根据原子守恒得到反应为：

2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）＝2N2（g）+3H2O（g），已知生成1molN2（g）反应放出的热量为QkJ，所以此反应的焓变ΔH＝－2QkJ·mol－1，所以热化学方程式为：

2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）＝2N2（g）+3H2O（g）ΔH＝－2QkJ·mol－1。

10．

（1）若在常温常压下，l克乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热约为30kJ的热量。

写出乙醇燃烧热的热化学方程式________。

（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小关系。

已知：

H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=-185kJ/mol，断裂1mo1H-H键吸收的能量为436kJ，断裂1molCl-Cl键吸收的能量为247kJ，则形成1molH-Cl键放出的能量为______kJ。

（3）根据以下三个热化学方程式：

2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O

（1）△H=-Q1kJ/mol

2H2S（g）+O2（g）=2S（g）+2H2O

（1）△H=-Q2kJ/mol

2H2S（g）+O2（g）=2S（g）+2H2O（g）△H=-Q3kJ/mol

判断Q1、Q2、Q3三者大小关系：

__________。

（4）用CO2和氢气合成CH3OCH3（甲醚）是解决能源危机的研究方向之一。

已知：

CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=akJ·mol-1

2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=bkJ·mol-1

CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=ckJ·mol-1

则CO2和氢气合成CH3OCH3（g）的热化学方程式为_________________________。

【答案】C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1380kJ/mol434Ql>Q2>Q32CO2（g）+

6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=（2a+b-2c）kJ·mol-1

11．近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

回答下列问题：

（1）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、____________________________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。

（2）H2S与CO2在高温下发生反应：

H2S（g）+CO2（g）

COS（g）+H2O（g）。

在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中。

2min后，反应达到平衡，水的物质的量为0.01mol。

①H2S的平衡转化率α=_______%

②从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率为_________________

（3）在一定条件下，用H2O2氧化H2S。

随着参加反应的n（H2O2）/n（H2S）变化，氧化产物不同。

在酸性溶液中，当n（H2O2）/n（H2S）=4时，写出离子方程式___________________________________。

【答案】H2O（l）=H2（g）+1/2O2（g）ΔH=+286kJ/molH2S（g）=H2（g）+S（s）ΔH=+20kJ/mol系统（II）2.50.002mol/（L•min）4H2O2+H2S＝SO42—+2H++4H2O

【解析】

（1）系统（I）中发生的反应有：

H2SO4（aq）=SO2（g）+H2O（l）+

O2（g）ΔH1=327kJ/mol（①）、SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）ΔH2=-151kJ/mol（②）、2HI（aq）=H2（g）+I2（s）ΔH3=110kJ/mol（③），应用盖斯定律，将①+②+③得，系统（I）中制氢的热化学方程式为H2O（l）=H2（g）+

O2（g）ΔH=327kJ/mol+（-151kJ/mol）+110kJ/mol=+286kJ/mol。

系统（II）中发生的反应有：

SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）ΔH2=-151kJ/mol（②）、2HI（aq）=H2（g）+I2（s）ΔH3=110kJ/mol（③）、H2S（g）+H2SO4（aq）=S（s）+SO2（g）+2H2O（l）ΔH4=61kJ/mol（④），应用盖斯定律，将②+③+④得，系统（II）制氢的热化学方程式为H2S（g）=H2（g）+S（s）ΔH=（-151kJ/mol）+110kJ/mol+61kJ/mol=+20kJ/mol。

根据上述热化学方程式，制得等量H2所需能量较少的是系统（II）。

（2）用三段式，H2S（g）+CO2（g）

COS（g）+H2O（g）

c（起始）（mol/L）0.160.0400

c（转化）（mol/L）0.0040.0040.0040.004

c（平衡）（mol/L）0.1560.0360.0040.004

①H2S的平衡转化率α=

×100%=2.5%。

②从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率υ（CO2）=

=0.002mol/（L·min）。

（3）H2O2将H2S氧化，H2O2被还原成H2O，1molH2O2得到2mol电子，4molH2O2参与反应得到8mol电子，当n（H2O2）/n（H2S）=4时，根据得失电子守恒，1molH2S参与反应失去8mol电子，H2S的氧化产物为H2SO4，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，当n（H2O2）/n（H2S）=4时，反应的离子方程式为4H2O2+H2S=SO42-+2H++4H2O。

12．依据事实，按要求填空：

（1）在25℃、101kPa下，1mol乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热1269.6kJ．则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为______．

（2）已知拆开1molH﹣H键，1molN﹣H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为______．

（3）已知：

2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）△H=﹣196.6kJ•mol﹣1

2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）△H=﹣113.0kJ•mol﹣1

则反应NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g）的△H=______kJ•mol﹣1．

（4）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：

______．

【答案】C2H5OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1269KJ/molN2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H=-92KJ/mol－41.82H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol﹣1

13．已知下列热化学方程式：

①H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）ΔH=-285kJ·mol-1

②H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH=-241.8kJ·mol-1

③C（s）+1/2O2（g）＝CO（g）ΔH=-110.5kJ·mol-1

④C（s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH=-393.5kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）H2的燃烧热为____________；C的燃烧热为______________。

（2）燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为_________________。

（3）写出CO燃烧的热化学方程式__________________________。

【答案】285kJ/mol393.5kJ/mol142.5kJCO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH=－283kJ·mol-1

14．

（1）1mol石墨转变成金刚石需要吸收1.9kJ的热量该反应的热化学方程式是__________。

（2）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_________。

（3）已知下列热化学方程式

Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）ΔH1＝－25kJ·mol－1①

3Fe2O3（s）＋CO（g）===2Fe3O4（s）＋CO2（g）ΔH2＝－47kJ·mol－1②

Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）ΔH3＝＋19kJ·mol－1③

写出FeO（s）被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_________________。

（4）向足量H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·L－1Ba（OH）2溶液，放出的热量是5.12kJ。

如果向足量Ba（OH）2溶液中加入100mL0.4mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2kJ。

则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为___________。

【答案】C（石墨，s）=C（金刚石，s）△H=+1.9kJ/molC2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-2QkJ/molFeO（s）＋CO（g）=Fe（s）＋CO2（g）ΔH＝－11kJ·mol－1Ba2＋（aq）＋SO42－（aq）=BaSO4（s）ΔH＝－18kJ·mol－1

【解析】（