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1、2022年高考化學(xué)二輪專題題組訓(xùn)練 第6講 考點3 蓋斯定律及其重要應(yīng)用(含解析)
題組一 利用蓋斯定律求反應(yīng)焓變
1.已知:
2Zn(s)+O2(g)===2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)===2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1
則反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的ΔH為 ( )。
A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1
C.-259.7 kJ·mol-1 D.-519.4 kJ·mol-1
解析 根據(jù)蓋斯定律,由(①-②)可得:Zn
2、(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l) ΔH=(-701.0 kJ·mol-1+181.6 kJ·mol-1)=-259.7 kJ·mol-1。
答案 C
2.(1)[xx·全國新課標(biāo)Ⅰ,28(2)]已知:
甲醇脫水反應(yīng)
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烴反應(yīng)
2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4
3、(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)[xx·廣東理綜,31(1)]用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
① 1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)
ΔH1=-47.3 kJ·mol-1
② CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g) +SO2(g)
ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
③ CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)
ΔH3=
4、-86.2 kJ·mol-1
反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)
解析 (1)將題中給出的三個熱化學(xué)方程式依次編號為①,②,③,根據(jù)蓋斯定律,由①-②-③得:C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)
ΔH=-45.5 kJ·mol-1。
(2)根據(jù)蓋斯定律,可知①×4+②+③×2得ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。
答案 (1)-45.5
(2)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3
題組二 利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式
3.(1)已知在
5、常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)
ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:
______________________________________________________________
_________________________________________________
6、_____________。
(2)H2或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的。
已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為
______________________________________________________________
_________________________________________________________
7、_____。
答案 (1)CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l)
ΔH=-442.8 kJ·mol-1
(2)2H2(g)+2NO(g)===N2(g)+2H2O(l)
ΔH=-752.1 kJ·mol-1
4.白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體,在空氣中燃燒得到磷的氧化物,空氣不足時生成P4O6,空氣充足時生成P4O10。
(1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
P(s,紅磷)+O2(g)===P4O10(s)
ΔH2=-7
8、38.5 kJ·mol-1
則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)+3O2(g)===P4O6(s)
ΔH=-1 638 kJ·mol-1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P
9、4O6的物質(zhì)的量之比為________,反應(yīng)過程中放出的熱量為________。
解析 (1)根據(jù)蓋斯定律,由第一個反應(yīng)-第二個反應(yīng)×4,可得:P4(s,白磷)===4P(s,紅磷) ΔH=-2 983.2 kJ·mol-1-(-738.5 kJ·mol-1)×4=-29.2 kJ·mol-1。(2)n(白磷)==0.5 mol,n(O2)==2.25 mol,設(shè)得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol。則x+y=0.5,5x+3y=2.25,解得x=0.375,y=0.125。反應(yīng)過程中放出的熱量為2 983.2 kJ·mol-1×0.375 mol+1 638
10、kJ·mol-1×0.125 mol=1 323.45 kJ。
答案 (1)P4(s,白磷)===4P(s,紅磷)
ΔH=-29.2 kJ·mol-1
(2)3∶1 1 323.45 kJ
—————[思維建模]————————————
利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的思維模型
題組三 利用蓋斯定律比較反應(yīng)熱
5.已知1 mol紅磷轉(zhuǎn)化為1 mol白磷,吸收18.39 kJ熱量。
①4P(s,紅)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1
②4P(s,白)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2
則ΔH1與ΔH2的關(guān)系正確的是 ( )。
A
11、.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.無法確定
解析 根據(jù)提供信息,由反應(yīng)①減去反應(yīng)②可得,4P(s,紅)===4P(s,白);ΔH=ΔH1-ΔH2=+18.39 kJ·mol-1×4=+73.56 kJ·mol-1,故ΔH1>ΔH2,B正確。
答案 B
6.下列兩組熱化學(xué)方程式中,有關(guān)ΔH的比較正確的是 ( )。
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH2
②NaOH(aq)+H2SO4(濃)===Na2SO4(aq)+H2O(l) Δ
12、H3
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH4
A.ΔH1>ΔH2;ΔH3>ΔH4
B.ΔH1>ΔH2;ΔH3<ΔH4
C.ΔH1=ΔH2;ΔH3<ΔH4
D.ΔH1<ΔH2;ΔH3>ΔH4
解析 由于H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)要放出熱量,所以等物質(zhì)的量的CH4(g)燃燒生成液態(tài)水時放出熱量的數(shù)值要比生成氣態(tài)水時的大。等物質(zhì)的量的NaOH與稀醋酸、濃H2SO4恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水,若不考慮濃H2SO4溶解放熱和弱電解質(zhì)電離吸熱,應(yīng)放出相同的熱量。但在實際反應(yīng)中,濃H2SO4溶于水時放熱,使反應(yīng)放出的總熱量增多;醋酸是弱酸,部分CH3COOH分子在電離過程中要吸熱,使反應(yīng)放熱減小,在比較反應(yīng)熱時要注意ΔH為負(fù)值。
答案 B
—————[失分防范]————————————
比較反應(yīng)熱大小的四個注意要點
(1)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)
物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系。
(2)ΔH的符號:比較反應(yīng)熱的大小時,不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號。
(3)參加反應(yīng)物質(zhì)的量:當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時,參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多,放熱反應(yīng)的ΔH越小,吸熱反應(yīng)的ΔH越大。
(4)反應(yīng)的程度:參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時,反應(yīng)的程度越大,熱量變化越大。