2021高考化学600分策略二轮集训专题7 反应热与盖斯定律的应用

1、2021高考化学600分策略二轮集训专题7 反应热与盖斯定律的应用专题限时集训(七)反应热与盖斯定律的应用(限时：45分钟)1(2021河南十所名校高三联考)已知：破坏1 mol A A 键、1 mol B B 键、1 mol A B 键时分别需要吸收436 kJ 、498 kJ 、463 kJ 的能量；反应2A 2(g)B 2(g)=2A 2B(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是( ) A 体系中A 2、B 2最活泼B E 11 370 kJmol 1C H 482 kJmol 1D 该反应是放热反应A 由题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，D 正确

2、；E 1表示断开反应物中化学键所吸收的能量(即反应的活化能)，则E 12436 kJmol 1498 kJmol 11 370 kJmol 1，B 正确；E 2表示形成生成物中化学键所放出的能量，则E 222463 kJmol 11 852 kJmol 1，H E 1E 21 370 kJmol 11 852 kJmol 1482 kJmol 1，C 正确；图中A 和B 具有的能量最高，因此A 和B 最活泼，故A 错误。2用H 2可将工业废气中的NO 催化还原为N 2，其能量转化关系如图(图中计量单位为mol)，则：NO(g)H 2(g)=12N 2(g)H 2O(g)的H 为( ) A.12

3、(a b c d ) kJmol 1B.12(c a d b ) kJmol 1C.12(c d a b ) kJmol 1D.12(cdab) kJmol1A由图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，发生2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(g)H(abcd) kJmol1，又因为化学计量数与反应中的能量变化成正比，则NO(g)H2(g)=12N2(g)H2O(g)H12(abcd) kJmol1。3N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)H，有关化学反应的物质变化过程(图1)及能量变化过程(图2

4、)如下：图1图2下列说法正确的是()A由图1可知H1HH2B由图2可知H226 kJmol1C为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O和Pt2O2D由图2可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能BA项，由图1知，N2O(g)N2(g)H1，CO(g)CO2(g)H2，由盖斯定律可得，HH1H2，错误；B项，由图2知，反应物为N2O(g)CO(g)，生成物为CO2(g)N2(g)，H134 kJmol1360 kJmol1226 kJmol1，正确；C项，由图1知，Pt2O、Pt2O2是催化剂，转化过程中无需向反应器中补充，错误；D项，由图2知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，错误。

5、4利用CO2可以制取甲醇，有关化学反应如下：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H1178 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3483.6 kJmol1已知反应中相关的化学键键能数据如下：23为()A吸收750 kJmol1219.2 kJmol1B放出750 kJmol1143.2 kJmol1C吸收1 500 kJmol1438.4 kJmol1D吸收750 kJmol1219.2 kJmol1D依据反应焓变H反应物键能总和生成物键能总和，CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)

6、的反应焓变H1(2E C=O3436 kJmol1)(3413 kJmol1358 kJmol1463 kJmol1463 kJmol12)178 kJmol1；求得：E C=O750 kJmol1。将22即得所求方程式，H178 kJmol112(566 kJmol1)12(483.6 kJmol1)219.2kJmol1。5.已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H157.3kJmol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6kJmol1，下列有关说法正确的是()A向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 molL1乙二酸，反应中的能量变化如图所示BH2S

7、O4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1 C氢气的燃烧热为571.6 kJmol1D若反应中H2O为气态，相同条件下的反应热为H，则HH2AA项，考生易因忽视乙二酸为弱酸，其电离需要吸收热量而出错，故反应生成0.1 mol H2O(l)时放出的热量小于5.73 kJ，正确。B项，考生易因忽视Ba2与SO24反应生成BaSO4沉淀时也会放出热量而出错，故该反应的H114.6 kJmol1，错误。C项，燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，故氢气的燃烧热应为285.8 kJmol1，错误。D项，H2O

8、由液态变为气态是一个吸热过程，故HH2，错误。6磷及其化合物在化工生产中有着广泛应用。(1)已知：P4(s)6H2(g)8O2(g)=4H3PO4(s)H1a kJmol1H2(g)12O2(g)=H2O(l)H2b kJmol1P4(s)5O2(g)=2P2O5(s)H3c kJmol1则反应P2O5(s)3H2O(l)=2H3PO4(s)的H4_。(2)已知31 g白磷(P4)完全燃烧生成稳定氧化物P4O10(s)时放出的热量为760.75 kJ。写出能表示P4(s)燃烧热的热化学方程式：_。(3)PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)Hd kJmol1，在密闭容器中充入1 mol PC

9、l3(g)和 1 mol Cl2(g)，充分反应，放出热量Q_(填“”“”或“”)d kJ。【解析】(1)根据盖斯定律知，12123，H4ac6b2kJmol1。(2)n(P4)0.25 mol,1 mol P4(s)完全燃烧放出热量为760.75 kJ43 043 kJ，则表示P4燃烧热的热化学方程式为P4(s)5O2(g)=P4O10(s)H3 043 kJmol1。(3)PCl3(g)与Cl2(g)的反应是可逆反应，1 mol PCl3(g)与1 mol Cl2(g)反应生成的PCl5(g)的物质的量小于1 mol，放出热量小于d kJ。【答案】(1)ac6b2kJmol1(2)P4(s

10、)5O2(g)=P4O10(s)H3043 kJmol1(3)7(1)已知25 ，101 kPa时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJmol1 2Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJmol1 FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)12O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知

11、H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_。【解析】(1)将所给热化学方程式标号：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJmol1 2Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJmol1根据盖斯定律：(2)4可得：4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJmol1。(2)根据盖斯定律，由322得：CH3OH(g)32O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3(192.9 kJmol1)249.0 kJmol1(44 k

12、Jmol1)2764.7 kJmol1。【答案】(1)4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJmol1(2)CH3OH(g)32O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol18(1)(2021安庆三模，节选)甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下：.CO(g)2H 2(g)CH3OH(g)H1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3请回答下列问题：化学反应热H生成物标准生成热总和反应物标

13、准生成热总和。已知四种物质的标准生成热如下表：1H3_0 (填“”“”或“”)。(2)(2021石家庄模拟)某课题组实现了在常温常压下，以氮气和液态水为原料制备氨气，同时有氧气生成。已知：在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(Hf)。常温常压下，相关物质的生成热如表所示：【解析】 (1)H 1生成物标准生成热总和反应物标准生成热总和201.25(110.52)kJmol 1 90.73 kJmol 1 ；H 3H 2H 158 kJmol 1(90.73 kJmol 1)32.73 kJmol 10。(2)根据表中提供的生成热数据，可得：12N 2

14、(g)32H 2(g)NH 3(g) H 46 kJmol 1，H 2(g)12O 2(g)=H 2O(l) H 286 kJmol 1，根据盖斯定律，由46，可得2N 2(g)6H 2O(l)=3O 2(g)4NH 3(g) H (46 kJmol 1)4(286 kJmol 1)61 532 kJmol 1。【答案】 (1)90.73 (2)2N 2(g)6H 2O(l)=3O 2(g)4NH 3(g) H 1 532 kJmol 19(1)(2021洛阳一模)CO 2可用来合成低碳烯烃。2CO2(g)6H 2(g)CH 2=CH 2(g)4H 2O(g) H a kJmol 1已知：H

15、2和CH 2=CH 2的燃烧热分别是285.8 kJmol 1和1 411.0 kJmol 1，且H 2O(g)H 2O(l) H 44.0 kJmol 1，则a _。(2)(2021日照联考)已知CaSO 42H 2O 脱水过程的热化学方程式如下：CaSO 42H 2O(s)=CaSO 412H 2O(s)32H 2O(g)H 183.2 kJmol 1CaSO 412H 2O(s)=CaSO 4(s)12H 2O(g) H 2又知：CaSO 42H 2O(s)=CaSO 4(s)2H 2O(l) H 326 kJmol 1H 2O(g)=H 2O(l) H 444 kJmol 1则H 2为

16、_。(3)(2021西安八校联考)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构式为Cl N=O)：2【解析】(1)根据题给信息，可知H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8kJmol1，CH2=CH2(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1 411.0 kJmol1，H2O(g)H2O(l)H44.0 kJmol1，根据盖斯定律，由64，可得：2CO2(g)6H2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)H a kJmol1285.8 kJmol16(1 411.0 kJmol1)(44.0 kJmol1)4127.8 kJmol1。(2)将题中四个已知热化学方程式依次编号

17、为、，根据盖斯定律得2，则H2H32H4H1262(44)83.2 kJmol130.8 kJmol1。(3)由2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)H反应物总键能生成物总键能(2630243)kJmol1(2a2607)kJmol1(2892a)kJmol1111 kJmol1，解得a200。【答案】(1)127.8(2)30.8 kJmol1(3)20010(2021湖南衡阳八校联考)(1)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有222甲烷的燃烧热为H2，则H2_(填“”“”或“”)H1。(2)物质(t-BuNO)2

18、在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)22(t-BuNO)H。实验测得该反应的H50.5 kJmol1，活化能E a90.4 kJmol1。下列能量关系图合理的是_。A BC D(3)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和H2，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和283.0 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为_。【解析】(1)由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为H(165.0206.2)kJmol141.2 kJmol1。表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H2Q(Q0)。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故H1H2。(2)由实验测得该反应的反应热H50.5 kJmol1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，可排除能量关系图B和C。又依据活化能E a90.4 kJmol1，E aH50.5 kJmol1，能量关系图A中，E aH 50.5 kJmol1，E a与H的比例不对。而能量关系图D是合理的。(3)首先写出热化学方程式：CH4(g)2O2