高考化学一轮复习 第6章 化学能与热能 第2节 盖斯定律及其应用课时作业（含解析）试题

第2节盖斯定律及其应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共66分)1．已知反应：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1②eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2③eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH3则反应2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为()A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3答案C2．已知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的ΔH＝－24.2kJ·mol－1，强酸、强碱稀溶液反应的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于()A．－69.4kJ·mol－1 B．－45.2kJ·mol－1C．＋69.4kJ·mol－1 D．＋45.2kJ·mol－1答案D解析由题给条件可先写出NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1②，根据盖斯定律，由①－②即可得到NH3·H2O(aq)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋OH－(aq)ΔH＝＋45.2kJ·mol－1，D正确。3．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：下列说法正确的是()A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0答案D解析水蒸气变成液态水会放出热量，ΔH5＜0，故A错误；氢氧化钙分解生成氧化钙固体和水蒸气与液态水和氧化钙反应生成氢氧化钙不是可逆过程，因此ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；由图可知，ΔH3＞0，ΔH4＜0，ΔH5＜0，故ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误。4．Mg2Ni是一种储氢合金，已知：①Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s)ΔH1＝－74.5kJ·mol－1②Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2＝－64.4kJ·mol－1③Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)ΔH3，则ΔH3等于()A．－84.6kJ·mol－1 B．＋84.6kJ·mol－1C．－138.9kJ·mol－1 D．＋138.9kJ·mol－1答案B5．已知下列四个热化学方程式(ΔH的单位均为kJ/mol)：NH4Cl(s)=NH3(g)＋HCl(g)ΔH1＝a(ⅰ)Ba(OH)2·8H2O(s)=BaO(s)＋9H2O(l)ΔH2＝b(ⅱ)2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)ΔH3＝c(ⅲ)BaO(s)＋2HCl(aq)=BaCl2(aq)＋H2O(l)ΔH4＝d(ⅳ)其中a、b、c均大于0，HCl气体溶于水，溶液温度升高。由此可知下列判断一定正确的是()A．d<0 B．c<2a＋b＋dC．c＝2a＋b＋d D．c>2a＋b＋d答案B解析通过给出的信息无法判断反应(ⅳ)是放热反应还是吸热反应，A错误；根据题目提示信息可得：HCl(g)=HCl(aq)ΔH5＝e，由盖斯定律可确定c＝2a＋b＋d＋2e，因e<0，故c－(2a＋b＋d)<0，即c<2a＋b＋d，B正确，C、D错误。6．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)'ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)'ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)'ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)'ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)'ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5答案C解析C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。7．在298K、101kPa时，已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1②H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案A8．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130答案D解析根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故D正确。9．(2019·北京师大附中高三期中)某温度时，ⅥA族元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1S(g)＋H2(g)=H2S(g)ΔH＝－20kJ·mol－1Se(g)＋H2(g)H2Se(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1下列说法正确的是()A．稳定性：H2O<H2S<H2SeB．降温有利于Se与H2反应生成H2SeC．O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1D．随着核电荷数的增加，ⅥA族元素单质与H2的化合反应越容易发生答案C解析元素的非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性越强，同一主族，从上到下，非金属性逐渐减弱，因此稳定性：H2O>H2S>H2Se，故A错误；Se(g)＋H2(g)H2Se(g)对应的ΔH>0，说明该反应正向吸热，降温使得反应向放热的方向移动，即逆向移动，不利于生成H2Se，故B错误；将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由2×(①－②)可得：O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1，故C正确；随着核电荷数的减小，ⅥA族元素的非金属性逐渐增强，与氢原子形成的共价键越强，放出的热量越多，生成物越稳定，ⅥA族元素的单质与H2的化合反应越容易发生，故D错误。10．下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1＞ΔH2的是()A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2C．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH12SO3(g)=O2(g)＋2SO2(g)ΔH2D．已知反应：C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH＜0，C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2答案A解析A项：，由于2H2O(l)=2H2O(g)ΔH＞0，则ΔH2＋ΔH＝ΔH1，ΔH1－ΔH2＝ΔH＞0，故ΔH1＞ΔH2，正确。B项：，由于S(s)=S(g)ΔH＞0，则ΔH＋ΔH1＝ΔH2，ΔH2－ΔH1＝ΔH＞0，故ΔH2＞ΔH1，错误。C项：SO2氧化成SO3是放热反应，ΔH1＜0，SO3分解成SO2是吸热反应，ΔH2＞0，故ΔH2＞ΔH1，错误。D项：，根据盖斯定律ΔH1＝ΔH＋ΔH2，ΔH1－ΔH2＝ΔH＜0，则ΔH1＜ΔH2，错误。11．(2019·北京海淀高三期末)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为：反应Ⅰ：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)=2HI(aq)＋H2SO4(aq)ΔH1＝－213kJ·mol－1反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)＋H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH2＝＋327kJ·mol－1反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)＋I2(g)ΔH3＝＋172kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．该过程实现了太阳能到化学能的转化B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C．总反应的热化学方程式为：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变答案C解析通过流程图反应Ⅱ和Ⅲ，实现了太阳能到化学能的转化，故A正确；总反应为H2O=H2↑＋eq\f(1,2)O2↑，SO2和I2起到催化剂的作用，故B正确；反应Ⅰ＋反应Ⅱ＋反应Ⅲ，得到H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝(－213＋327＋172)kJ·mol－1＝＋286kJ·mol－1，故C错误；ΔH只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，ΔH不变，故D正确。二、非选择题(共34分)12.(16分)现利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：(1)该图中有两处未画出，它们是______________、________________。(2)把温度为15.0℃，浓度为0.5mol·L－1的酸溶液和0.55mol·L－1的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g·mL－1)，生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：反应物起始温度t1/℃终止温度t2/℃中和热HCl＋NaOH15.018.4ΔH1HCl＋NH3·H2O15.018.1ΔH2①试计算上述两组实验测出的中和热ΔH1＝______，ΔH2＝________。②两组实验结果差异的原因是______________________________________。③写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：____________________________。答案(1)环形玻璃搅拌棒烧杯上方的泡沫塑料盖(2)①－56.8kJ·mol－1－51.8kJ·mol－1②NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而总体放热较少③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－51.8kJ·mol－1解析(2)①根据题目给出的酸、碱的物质的量，酸为0.025mol，碱为0.0275mol，碱是过量的，应根据酸的量进行计算，即反应生成了0.025molH2O。根据实验数据算出生成1molH2O所放出的热量，即得出两组实验测出的中和热数值：ΔH1＝－[4.18×(50＋50)×(18.4－15.0)×10－3]÷0.025≈－56.8kJ·mol－1，ΔH2＝－[4.18×(50＋50)×(18.1－15.0)×10－3]÷0.025≈－51.8kJ·mol－1。13．(18分)汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH1＝－566.0kJ·mol－1②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝＋180.5kJ·mol－1③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH3＝－116.5kJ·mol－1(1)CO的燃烧热为______________。若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量，则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________。(2)CO将NO2还原为单质的热化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为：3CO(g)＋3H2(g)=CH3OCH3(g)＋CO2(g)ΔH＝－246.4kJ·mol－1(3)它可以分为两步，反应分别如下：①2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－205.1kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝________。(4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455kJ·mol－1，写出表示其燃烧热的热化学方程式：_______________