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2019-2020年高考化學總復習 專題十八 蓋斯定律 反應熱的計算與比較專題演練 1.(xx海南化學，4)已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJmol－1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水，則放出的熱量約為(　　) A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 2．(xx重慶理綜，6)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為： S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJmol－1 已知：碳的燃燒熱ΔH1＝a kJmol－1 S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJmol－1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJmol－1，則x為(　　) A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a(chǎn)＋b－c D．c－a－b 3．(xx江蘇化學，10)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 4．(xx重慶理綜，6)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol－1，則a為(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 5．(xx課標全國Ⅱ，13)室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3 6．[xx四川理綜，11(4)]FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。 已知25 ℃，101 kPa時： 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝－1 648 kJ/mol C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393 kJ/mol 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ/mol FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是________________________________________________________________________。 7．[xx廣東理綜，31(1)]用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。 傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。 其中，反應①為2HCl(g) ＋ CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1 反應②生成1 mol Cl2的反應熱為ΔH2，則總反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________， (反應熱用ΔH1和ΔH2表示)。 8．[xx課標全國Ⅱ，27(1)]甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2 ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3 回答下列問題： 已知反應①中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學鍵 H—H C—O C≡O H—O C—H E/(kJmol－1) 436 343 1 076 465 413 由此計算ΔH1＝________kJmol－1；已知ΔH2＝－58 kJmol－1，則ΔH3＝________kJmol－1。 9．[xx山東理綜，30(3)]貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應，溫度為T時，該反應的熱化學方程式為________________。已知溫度為T時：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJmol－1 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJmol－1 10．[xx課標全國Ⅰ，28(2)]已知： 甲醇脫水反應 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9 kJmol－1 甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1 kJmol－1 乙醇異構化反應 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7 kJmol－1 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJmol－1。  考點專練18　蓋斯定律　反應熱的計算與比較 一年模擬試題精練 1.(xx河南商丘期末，7) X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關系，已知焓變：ΔH＝ΔH1＋ΔH2，則X、Y可能是(　　) ①C、CO　 ②AlCl3、Al(OH)3 ③Fe、Fe(NO3)2?、躈a2CO3、NaHCO3 A．①②③④ B．①② C．③④ D．①②③ 2．(xx山東青島期末，10)T ℃時，紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))，下列說法或熱化學方程式錯誤的是(　　) A．P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)　ΔH＝－310 kJmol－1 B．2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g)　ΔH＝＋800 kJmol－1 C．PCl3(g)＋Cl2(g)===PCl5(g)　ΔH＝－90 kJmol－1 D．P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的焓變與P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的焓變不相等 3．(xx烏魯木齊一次診斷，12)常溫下，0.01 molL－1MOH溶液的pH為10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJmol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJmol－1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為(　　) A．＋33.1 kJmol－1 B．＋45.2 kJmol－1 C．－81.5 kJmol－1 D．－33.1 kJmol－1 4．(xx?？谡{(diào)研，6)已知CH4(g)和CO(g)的燃燒熱分別是890.3 kJmol－1和283.0 kJmol－1，則由CH4(g)不完全燃燒生成1 mol CO(g)和H2O(l)的ΔH為(　　) A．－607.3 kJmol－1 B．＋607.3 kJmol－1 C．－324.3 kJmol－1 D．＋324.3 kJmol－1 5．(xx山東濰坊期末)已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，測得放出熱量a kJ。又知道12.0 g碳 完全燃燒，放出熱量為b kJ，則熱化學方程式C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH，則ΔH等于(　　) A．－(a－b) kJmol－1 B．－(a＋b) kJmol－1 C．－(5a－0.5b) kJmol－1 D．－(10a－b) kJmol－1 6．(xx江蘇鹽城調(diào)研，12)已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJmol－1。蒸發(fā)1 mol H2O(l)需要吸收的熱量為44 kJ，其他相關數(shù)據(jù)如下表： NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1 mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ a b z d 則表中z(用x、a、b、d表示)的大小為(　　) A. B. C. D. 7．(xx洛陽模擬)參考下列圖表和有關要求回答問題： (1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________，ΔH的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”)。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 參考答案 考點專練18　蓋斯定律　反應熱的計算與比較 【兩年高考真題演練】 1．A　[由丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJmol－1，可寫出其燃燒的熱化學方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215 kJmol－1，丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水，n(H2O)＝mM＝1.8 g18 g/mol＝0.1 mol，所以反應放出的熱量是Q＝(2 215 kJ4 mol)0.1＝55.4 kJ，A選項正確。] 2．A　[由碳的燃燒熱ΔH1＝a kJmol－1，得C(s) ＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJmol－1，目標反應可由①3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。] 3．C　[設題中反應由上到下分別為①、②、③、④、⑤，反應①為碳的燃燒，是放熱反應，ΔH1<0，反應②為吸熱反應，ΔH2>0，反應③為CO的燃燒，是放熱反應，ΔH3<0，反應④為鐵的氧化反應(化合反應)，是放熱反應，ΔH4<0，A、B錯誤；C項，由于反應①＝反應②＋反應③，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正確；D項，反應③＝(反應④＋反應⑤2)/3，所以ΔH3＝，錯誤。] 4．D　[①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律①2－②得　2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋(2a＋220) kJmol－1 根據(jù)H—H、O===O和O—H鍵的鍵能數(shù)據(jù)，得 4462 kJmol－1－2436 kJmol－1－496 kJmol－1＝(2a＋220) kJmol－1，解得a＝130，A、B、C錯誤；D正確。] 5．B　[根據(jù)題意，可知①CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0，③CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3，根據(jù)蓋斯定律有①＝②＋③，則ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即有ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0。A項，由以上分析知，ΔH2<0，ΔH3>0，故有ΔH3>ΔH2，錯誤；B項，由于ΔH1>0，ΔH2<0，故有ΔH1<ΔH1－ΔH2＝ΔH3，正確；由以上分析ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C、D錯誤。] 6．解析　對三個已知的化學方程式由上到下依次標記為①、②、③，對照反應4FeCO3(s)＋O2(g)2Fe2O3(s)＋4CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律，由①＋4②－2③可得所求的熱化學方程式，其反應熱ΔH＝－1 648 kJ/mol ＋4(－393 kJ/mol)－2(－1 480 kJ/mol)＝－260 kJ/mol。 答案　4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ/mol 7．解析　根據(jù)題中催化循環(huán)圖示得出：CuCl2(s)＋O2(g)CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2，然后利用蓋斯定律將兩個熱化學方程式相加即可得出2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 答案　2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2　 8．解析　根據(jù)反應①，ΔH1＝[E(C≡O)＋2E(H—H)]－[3E(C—H)＋E(C—O)＋E(H—O)]＝[1 076 kJmol－1＋2436 kJmol－1]－[3413 kJmol－1＋343 kJmol－1＋465 kJmol－1]＝ －99 kJmol－1；根據(jù)蓋斯定律，②－①可得反應③，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58 kJmol－1－(－99 kJmol－1)＝＋41 kJmol－1。 答案　－99?。?1 9．解析　CO、H2合成CH4的反應為CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH，將已知的兩個熱化學方程式依次編號為①、②，②－①即得所求的反應，根據(jù)蓋斯定律有：ΔH＝－41 kJmol－1－(＋165 kJmol－1)＝－206 kJmol－1。 答案　CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJmol－1 10．解析　2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9 kJmol－1?、? 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1 kJmol－1?、? C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7 kJmol－1?、? 根據(jù)蓋斯定律，由①－②－③得： C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)ΔH＝－45.5 kJmol－1。 答案　－45.5 【一年模擬試題精練】 1．A　 2．D　[由能量圖知A、B、C項正確；P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的焓變與P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的焓變相等，D項錯誤。] 3．B　[根據(jù)題中0.01 mol/L MOH溶液的pH＝10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應可以看做兩個過程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2，根據(jù)蓋斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－24.2 kJmol－1)－(－57.3 kJmol－1)＝＋45.2 kJmol－1，B項正確。] 4．A　[由CH4、CO的燃燒熱可以寫出兩個熱化學方程式： ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ/mol，②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ/mol，CH4不完全燃燒的熱化學方程式為CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH，該熱化學方程式可由熱化學方程式①－熱化學方程式②得到，根據(jù)蓋斯定律ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－890.3 kJ/mol＋283.0 kJ/mol＝－607.3 kJ/mol，A項正確。] 5．C　[根據(jù)題意得兩個熱化學方程式： ①3C(s)＋2O2(g)===2CO(g)＋CO2(g)ΔH＝－10a kJmol－1； ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－b kJmol－1； 則(①－②)得C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－(5a－0.5b)kJmol－1。] 6．A　[由題給條件可得6H2O(l)===6H2O(g)　ΔH＝＋264 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律，將此式與題干中熱化學方程式同向相加得4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－(x－264) kJmol－1。則有4a＋5b－(4z＋6d)＝－(x－264)，解得z＝，A項正確。] 7．解析　(1)觀察圖形，E1應為反應的活化能，加入催化劑反應的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO的反應熱數(shù)值即反應物和生成物的能量差，因此該熱化學方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1。 (2)熱化學方程式：3②－①2＋③2得熱化學方程式： CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝3(－192.9 kJmol－1)－249.0 kJmol－1＋(－44 kJmol－1)2＝－764.7 kJmol－1。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJmol－1