2023年高考化学总复习：盖斯定律的应用

1010页2023年高考化学总复习：盖斯定律的应用1．[2023课标Ⅲ节选]近年来，随着聚酯工业的快速进展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之快速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学争论的热点。答复以下问题：〔2〕Deacon直接氧化法可按以下催化过程进展：CuCl(s)=CuCl(s)+ Cl(g) H=83kJ·mo−12 2 2 11 1CuCl(s)+2O2(g)=CuO(s)+2Cl2(g) ΔH2=−20kJ·mol−1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=−121kJ·mol−1则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH= kJ·mol−1。①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol−1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol−1③CO2(g)+3H2(g)③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol−1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol−1C．反响CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+2H2O(l)的ΔH=2kJ·mol−11dD．反响2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)D．反响2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol−1以下说法正确的选项是5 1 A．ΔH＞0 B．ΔH＋ΔH＝5 1 3．[2023课标Ⅱ节选]环戊二烯〔〕是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等3 4 1 2 3 4 C．ΔH＝ΔH＋ΔH D．ΔH＋ΔH＋ΔH3．[2023课标Ⅱ节选]环戊二烯〔〕是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等3 4 1 2 3 4 生产。答复以下问题：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2=−11.0kJ·mol−1②对于反响：(g)+I2(g)(g)+2HI(g) ③ΔH3= kJ·mol−1。〔1〕甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反响器中初始反响的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反响的方程式是 。②反响器中还存在如下反响：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3……iii为积炭反响，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用 反响的ΔH。5．[2023天津节选]多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。答复以下问题：Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反响生成1molSiHCl气体和H ，放出225kJ热量，该反响的热化学3 2方程式为 。SiHCl的电子式为 。3Ⅱ．将SiCl氢化为SiHCl有三种方法，对应的反响依次为：4 3①SiCl4

gH2

g SiHCl3

gHClg H01〔〔1〕：(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol−1①②3SiCl4

g2H2

gSis 4SiHCl3

gH 02③2SiCl4

gH2

gSisHClg

3SiHCl3

gH3〔4〕反响③的H 〔用H，H表示温度上升反响③的平衡常数K3 1 2大、或不变。

〔填“增盖斯定律⑴盖斯定律的内容:不管化学反响是一步完成或分几步完成,其反响热一样。换句话说,化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关,而与反响的途径无关。归纳总结：反响物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反响热为△H；1 2 ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反响热分别为△H、△H、△H。如以以下图所示：1 2 则有△H=△H1+△H2+△H3山的高度与上山 化学反响的热效应的途径无关 的途径无关不难间接计算求得。⑵应用盖斯定律:不管化学反响是一步完成或分几步完成,其反响热是一样。换句话说,化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关，而与反响的途径无关。由于有些反响进展得很慢,有些反响不简洁直接发生，这给测定反响热造成了困难.此时假设应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反响热计算出来。依据反响物和生成物的键能计算反响热：ΔH=反响物的总键能—生成物的总键能【总结提升】应用盖斯定律进展简洁计算的留意事项：①当反响方程式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以该数。②反响方程式进展加减时，△H也同样进展加减运算，且计算过程中要带“+”“-”。③运用盖斯定律进展计算并比较反响热的大小时，同样要把△H看做一个整体。④在设计的反响过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的变化，状态由固到液到气变化时，会吸热；反之会放热。⑤当设计的反响逆向进展时，其反响热与正反响的反响热数值相等，符号相反。运用盖斯定律关键在于分析总反响可由哪些中间过程构成，化简要细心，计算时△H〔带“+”“-”〕也要参与运算。⑥不管一步进展还是分步进展，始态和终态完全全都，盖斯定律才成立。⑦某些物质只是在分步反响中临时消灭，最终应当恰好消耗完。1、写热化学方程式典例1自然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。4工业上可用煤制自然气，生产过程中有多种途径生成CH。写出CO与H2反响生成CH4H2O的热化学方程式4：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1C(s)+2H2(g)2CO(g)

CH4(g)ΔH＝－73kJ·mol－1C(s)+CO2(g)ΔH＝－171kJ·mol－1自然气中的H2S杂质常用氨水吸取，产物为NH4HS。确定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸取液再生，写出再生反响的化学方程式 。2、计算反响热I．：As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3I．：As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH22As(s)+ O2(g)=As2O5(s)ΔH3则反响As2H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH22As(s)+ O2(g)=As2O5(s)ΔH3典例3氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。上图是N2(g)和H2(g)反响生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图请写出N2和H2反响的热化学方程式： 。化学键H—HN≡N键能/kJ/mol435943化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸取的能量，单位kJ/mol。假设以下〔右表〕数据，试依据表中及图中数据计算化学键H—HN≡N键能/kJ/mol43594312用NH3催化复原NOx还可以消退氮氧化物的污染。例如：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g);ΔH＝－akJ/mol ①N2(g)＋O2(g)===2NO(g);ΔH＝－bkJ/mol ②122 假设1molNH3复原NO至N，则反响过程中的反响热ΔH＝ kJ/mol(用含a、b的式子表示)2 以下各组热化学方程式1①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g);ΔH＝－25kJ/mol12②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g);ΔH＝－47kJ/mol23③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g);ΔH＝＋640kJ/mol3请写出FeO(s)被CO(g)复原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 。1〔吉林省吉大附中2023届高三第四次模拟考试〕2023调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此，争论烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着乐观的环保意义。〔2〕在催化剂作用下，用复原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反响生成N2和H2O。200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9kJ·mol-1；II.N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-41.8kJ·mol-1。①写出肼的电子式： 。②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为： 。〔1〕2C(s)+O2(g)2CO(g)△H1=-221.0〔1〕2C(s)+O2(g)2CO(g)△H1=-221.0kJ/molN2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ/mol2NO(g)+2CO(g)2CO2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H3=-746.0kJ/mola.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+216.4KJ/molb.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mola.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+216.4KJ/molb.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol则反响CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H= 。4〔甘肃省定西市陇西县第一中学则反响CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H= 。〔2〕以以下图是通过热循环进展能源的综合利用和污染治理的反响系统原理。系统〔Ⅱ〕制氢气的热化学方程式为 ；两个系统制得等量的H2所需能量较少的是 。5〔山西省太原市2023届高三5月模拟考试二模〕进展碳一化，开发利用我国丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。请答复以下问题：(1)：常温下C(s)的燃烧热△H=-393.5kJ·mol-1，S(s)的燃娆热△H=-296.0kJ·mol-l，CO2(g)+C(S)=2CO(g) H=+172.5kJ·mo-6〔江西省名校〔)2023届高三5月联合考〕以高纯H2池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中假设混有CO将显著缩短电池寿命。(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要争论方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反响：主反响：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ•mol－1副反响：H2(g)+CO2(g)＝CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ•mol－1①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反响的热化学方程式为 ，既能加快反响速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是 。7〔江苏省盐城市2023届高三第四次模拟考试HS存在于多种燃气中，脱除燃气中H2S的方法很多。20233月《sciencedirect》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如以下图。①“H2S氧化”反响中氧化剂与复原剂的物质的量之比为 。②“HI分解”1molHI13kJ 。Ι：①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2Ι：①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) △H1=-35.4kJ/mol②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.1kJ/mol方法Ⅱ：③2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)△H3= kJ/mol工业中以乙苯()为原料制取装乙烯()的主要途径有①催化脱氢②氧化脱氢③和二氧化碳催化脱氢依据上述信息，能否计算出CO的燃烧热?假设不能计算，该空不用作答；假设能计算，请写岀CO的燃烧热△H为 。10〔北京市顺义区2023届高三其次次统练〕雾霾严峻危害人类安康和生态环境，开发稳定高效的脱硫(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如以以下图所示。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol2NO(g)＋2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/molNO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝ 。(1)：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △HNO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝ 。(1)：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJ·mol－1②2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)△H2=－128.3kJ·mol－1③2H2(g)+O③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H3=－483.6kJ·mol－1 。12〔河北省衡水中学2023届高三下学期一调考试2是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请答复以下问题：(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图甲所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4：1计)。上述过程中，膜I侧所得气体的物质的量之比n(H2)：n(N2)=3：1，则CH4、H2O与O2反响的化学方程式为 。(2)H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1。：CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) △H(2)H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1。：J·mol－1．则△H1= kJ·mol－1。13〔山东省烟台市2023届高三3月高考诊断性测试一模〕氮氧化物是空气的主要污染物之一，争论氮氧化物的性质对于防治空气污染有重要意义。答复以下问题：(1)：NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=－200.9kJ·mol－1NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=－58.2kJ·mol－1写出NO与臭氧(O