高考化学 备考百强校小题精练系列 专题24 盖斯定律及应用Word文档格式.docx
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本题考查热化学方程式的书写,难度不大,注意书写燃烧热的热化学方程式时可燃物一定是1mol,即可燃物的计量系数一定是1。
2.向火箭燃料液态联氨(N2H4)中加入催化剂,发生反应:
N2H4(l)=N2(g)+2H2(g)△H。
已知:
①3N2H4(l)=4NH3(g)+N2(g)△H1=-336.6kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H2=-92.4kJ/mol。
下列说法错误的是()
A.使用催化剂后,反应②的正、逆反应的活化能都减小,但△H1不变
B.△H=-151.8kJ/mol
C.将28gN2和10molH2混合充分反应,放出的热量一定小于92.4kJ
D.联氨作为火箭燃料是一种清洁能源
3.甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用作燃料。
CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(g)ΔH1=-443.64kJ/mol,2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ/mol。
下列说法正确的是()
A.CO的燃烧热为566.0kJ/mol
B.2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量低
C.完全燃烧20g甲醇,生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3kJ
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1453.28kJ/mol
【答案】D
方程式的计量数加倍,则反应热也加倍则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1453.28kJ•mol-1,故D正确;
故选D。
4.CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:
①CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)
△H1=a
kJ/mol;
②H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g)
△H2=bkJ/mol;
③C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=c
kJ/mol。
下列说法正确的是
A.△H1>
B.2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=-2b
kJ/mol
C.CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%
D.2CO(g)+4H2(g)═H2O(g)+C2H5OH(l)
△H=(2a+4b-c)kJ/mol
5.室温下,将1mol的CuSO4•5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2:
CuSO4•5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4•5H2O(s)
CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为△H3,则下列判断正确的是
A.△H2>△H3B.△H1<△H3
C.△H1+△H3=△H2D.△H1+△H2>△H3
【分析】
胆矾溶于水时,溶液温度降低,反应为CuSO4•5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)△H1>0;
CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)△H2<0;
已知CuSO4•5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H3,根据盖斯定律确定之间的关系。
本题考查了物质溶解及物质分解过程中的能量变化,根据盖斯定律分析物质溶解过程中的能量变化是解题关键,题目难度中等。
6.已知反应:
①H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH1②
N2(g)+O2(g)===NO2(g) ΔH2③
N2(g)+
H2(g)===NH3(g) ΔH3,则反应2NH3(g)+
O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH为( )
A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3B.ΔH1+ΔH2-ΔH3
C.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3D.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
【答案】C
分析各热化学方程式,用盖斯定律计算。
分析各热化学方程式,消去H2(g)和N2(g),应用盖斯定律,将①×
3+②×
2-③×
2得,2NH3(g)+
O2(g)=2NO2(g)+3H2O(g)ΔH=3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3,答案选C。
用盖斯定律计算ΔH的一般步骤为:
找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。
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)Δ
H1;
2H2(g)+
O2(g)=
2H2O(g)Δ
H2
C(s)+
O2(g)=CO2(g)Δ
H3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)=
12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)
+6N2(g)的Δ
H为( )
A.12Δ
H3+5Δ
H2-2Δ
H1B.2Δ
H1-5Δ
H2-12Δ
C.12Δ
H3-5Δ
H1D.Δ
【答案】A
分析各热化学方程式,消去C(s)、H2(g),应用盖斯定律分析。
8.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)过程中的能量变化如图所示,下列有关说法中正确的是
A.∆H1<
0B.∆H2为该反应的反应热
C.∆H1=∆H3-∆H2D.∆H3为氢气的燃烧热
A、△H1是分子拆成原子的过程,需吸收能量,△H1>0,故A错误;
B、△H3是该反应的反应热,△H2只是原子结合成分子是释放的能量,故B错误;
C、一个反应的△H应是拆开反应物的化学键吸收的能量与形成新的化学键释放的能量之差,从反应过程分析,△H3=△H1+△H2,即△H1=△H3-△H2,故C正确;
D、燃烧热是指1mol可燃物燃烧放出的热量,△H3是2mol氢气燃烧放出的热量,不是氢气的燃烧热,故D错误;
故选C。
9.已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下:
①2NO(g)
N2O2(g)(快)△H1<
0,平衡常数K1
②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)(慢)△H2<
0,平衡常数K2
A.2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的△H=△H1+△H2
B.2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的平衡常数K=K1/K2
C.反应①的速率大小决定2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应速率
D.反应过程中的能量变化可用图a表示
10.已知:
2CH4(g)+3O2(g)===2CO(g)+4H2O(g) ΔH=akJ·
mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-220kJ·
C—H、O=O、O—H和C=O键的键能分别为415kJ·
mol-1、496kJ·
mol-1、462kJ·
mol-1和847kJ·
mol-1,则a为
A.-780B.-1560
C.-670D.-1000
根据盖斯定律,两式相加,得到新反应:
2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=(a-220)kJ·
mol-1,再用公式:
反应热△H=反应物键能之和-生成物键能之和,结合键能可求出a。
难点:
mol-1,再要利用公式“反应热△H=反应物键能之和-生成物键能之和”求出a。
11.氢卤酸的能量关系如图所示:
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1<
B.相同条件下,HC1的△H2比HBr的小
C.相同条件下,HC1的(△H3+△H4)比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则该条件下△H2=+akJ/mol
【解析】分析:
A.根据△H1代表的是HX气体从溶液中逸出的过程分析判断;
B.根据△H2代表的是HX的分解过程,结合HCl的HBr稳定性分析判断;
C.根据△H3+△H4代表H(g)→H(aq)的焓变分析判断;
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量,据此分析判断。
12.一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
下列有关说法正确的是
A.这些离子中结合H+能力最强的是E
B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定
C.C→B+D,反应物的总键能大于生成物的总键能
D.B→A+D反应的热化学方程式为:
3ClO—(aq)==ClO3—(aq)+2Cl—(aq)△H=-116kJ•mol-1
分析:
从图示变化看,A为Cl-,B为ClO-,C为ClO2-,D为ClO3—,E为ClO4-;
能量越低越稳定,-1价的Cl-能量最低,也最稳定,+3价的ClO2-能量最高,最不稳定;
酸性越弱的酸,越容易结合氢离子;
根据盖斯定律进行计算C→B+D,2ClO2-→ClO-+ClO3-,△H=64+60-100×
2=-76kJ•mol-1,该反应放热,据此判断;
根据盖斯定律进行计算B→A+D:
3ClO—(aq)==ClO3—(aq)+2Cl—(aq),△H
点睛:
反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,反应为吸热反应;
反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量,反应为放热反应;
反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。
13.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.O2(g)+2H2(g)===2H2O(l)ΔH5,ΔH5>ΔH3
B.ΔH4=2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1
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
本题考查反应热的大小比较,盖斯定律及物质稳定性的比较,依据概念分析。
详解:
A.O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3;
O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)ΔH5;
两个反应均为放热反应,ΔH均为负值,放热越多ΔH越小,由于生成液态水放热更多,所以ΔH5<
ΔH3,A错误;
B.根据盖斯定律,③×
2-②×
2-①得,2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),所以ΔH4﹦2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1,B正确;
C.O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以C正确;
D.由ΔH4=﹣1048.9kJ·
mol-1知,反应放出大量的热,所以可以用联氨和N2O4作火箭推进剂,D正确;
因此,本题正确答案为A。
14.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,会污染大气。
采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行税硫、脱硝,下列说法正确的是
①SO2(g)+2OH-(aq)
SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1=aKJ/mol
②ClO-(aq)+SO32-(aq)
SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2=bKJ/mol
③CaSO4(s)
Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3=cKJ/mol
④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dKJ/mol
A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小
B.反应①、②均为氧化还原反应
C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O
(1)的ΔH=-ckJ/mol
D.d=a+b+c
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