高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)剖析考點(diǎn)33 蓋斯定律的應(yīng)用（解析版）

考點(diǎn)34蓋斯定律的應(yīng)用1．[2019新課標(biāo)Ⅲ節(jié)選]近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問(wèn)題：（2）Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)+SKIPIF1<0Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol?1CuCl(s)+SKIPIF1<0O2(g)=CuO(s)+SKIPIF1<0Cl2(g)ΔH2=?20kJ·mol?1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=?121kJ·mol?1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol?1?！敬鸢浮浚?）-116【解析】（2）根據(jù)蓋斯定律知，（反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III）×2得SKIPIF1<0?H=（?H1+?H2+?H3）×2=?116kJ·mol?1。2．[2017江蘇]通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說(shuō)法不正確的是①C(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)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=dkJ·mol?1A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應(yīng)CH3OH(g)SKIPIF1<0CH3OCH3(g)+SKIPIF1<0H2O(l)的ΔH=SKIPIF1<0kJ·mol?1D．反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1【答案】C【解析】A．反應(yīng)①、②的生成物CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物，A正確；B．反應(yīng)③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，B正確；C．4個(gè)反應(yīng)中，水全是氣態(tài)，沒(méi)有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，所以C錯(cuò)誤；D．把反應(yīng)②③④三個(gè)反應(yīng)按(②+③)2+④可得該反應(yīng)及對(duì)應(yīng)的焓變，D正確。6．[2017·11月浙江選考]根據(jù)Ca(OH)2/CaO

體系的能量循環(huán)圖：下列說(shuō)法正確的是A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0【答案】D【解析】A.水由510℃的氣態(tài)變?yōu)?5℃的液態(tài)，放熱，△H5<0，故A錯(cuò)誤；B.由圖可知，有關(guān)△H1與△H2的反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物與生成物的溫度不同，所以△H1+△H2≠0，故B錯(cuò)誤；C.由圖可知，△H3>0，△H4<0，△H5<0，所以△H3≠△H4+△H5，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)能量守恒定律，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正確；故選D。3．[2019新課標(biāo)Ⅱ節(jié)選]環(huán)戊二烯（）是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）已知：(g)(g)+H2(g) ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH2=?11.0kJ·mol?1②對(duì)于反應(yīng)：(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol?1?！敬鸢浮?1)89.3【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律①?②，可得反應(yīng)③的ΔH=89.3kJ/mol；答案：89.3。4．[2019北京節(jié)選]氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是______________。②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：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為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用__________反應(yīng)的ΔH?！敬鸢浮浚?）①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】（1）①由于生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4：1，反應(yīng)物是甲烷和水蒸氣，因而反應(yīng)方程式為CH4+2H2O=4H2+CO2；②ⅰ?ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),設(shè)為ⅳ，用ⅳ??？傻肅(s)+CO2(g)=2CO(g)，因?yàn)檫€需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應(yīng)的焓變。5．[2019天津節(jié)選]多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡(jiǎn)易過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題：Ⅰ．硅粉與SKIPIF1<0在300℃時(shí)反應(yīng)生成SKIPIF1<0氣體和SKIPIF1<0，放出SKIPIF1<0熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。SKIPIF1<0的電子式為_(kāi)_________________。Ⅱ．將SKIPIF1<0氫化為SKIPIF1<0有三種方法，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)依次為：①SKIPIF1<0 SKIPIF1<0②SKIPIF1<0 SKIPIF1<0③SKIPIF1<0 SKIPIF1<0（4）反應(yīng)③的SKIPIF1<0______（用SKIPIF1<0，SKIPIF1<0表示）。溫度升高，反應(yīng)③的平衡常數(shù)SKIPIF1<0______（填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】Ⅰ．SKIPIF1<0SKIPIF1<0Ⅱ．（4）SKIPIF1<0減小【解析】I.參加反應(yīng)的物質(zhì)是固態(tài)的Si、氣態(tài)的HCl，生成的是氣態(tài)的SiHCl3和氫氣，反應(yīng)條件是300℃，配平后發(fā)現(xiàn)SiHCl3的化學(xué)計(jì)量數(shù)恰好是1，由此可順利寫(xiě)出該條件下的熱化學(xué)方程式：Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)?H=?225kJ·mol?1；SiHCl3中硅與1個(gè)H、3個(gè)Cl分別形成共價(jià)單鍵，由此可寫(xiě)出其電子式為：，注意別漏標(biāo)3個(gè)氯原子的孤電子對(duì)；II.（4）將反應(yīng)①反向，并與反應(yīng)②直接相加可得反應(yīng)③，所以?H3=?H2??H1，因?H2<0、?H1>0，所以?H3必小于0，即反應(yīng)③正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而放熱反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小。1.蓋斯定律⑴蓋斯定律的內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱相同。換句話說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。歸納總結(jié)：反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑：=1\*GB3①由A直接變成D，反應(yīng)熱為△H；=2\*GB3②由A經(jīng)過(guò)B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為△H1、△H2、△H3。如下圖所示：則有△H=△H1+△H2+△H3山的高度與上山化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)的途徑無(wú)關(guān)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無(wú)法直接測(cè)得，但利用蓋斯定律不難間接計(jì)算求得。⑵應(yīng)用蓋斯定律:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同。換句話說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行得很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，這給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難.此時(shí)如果應(yīng)用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。2.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能計(jì)算反應(yīng)熱：ΔH=反應(yīng)物的總鍵能—生成物的總鍵能【總結(jié)提升】應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的注意事項(xiàng)：①當(dāng)反應(yīng)方程式乘以或除以某數(shù)時(shí)，△H也應(yīng)乘以或除以該數(shù)。②反應(yīng)方程式進(jìn)行加減時(shí)，△H也同樣進(jìn)行加減運(yùn)算，且計(jì)算過(guò)程中要帶“+”“-”。③運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算并比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，同樣要把△H看做一個(gè)整體。④在設(shè)計(jì)的反應(yīng)過(guò)程中常會(huì)遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的變化，狀態(tài)由固到液到氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。⑤當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。運(yùn)用蓋斯定律關(guān)鍵在于分析總反應(yīng)可由哪些中間過(guò)程構(gòu)成，化簡(jiǎn)要細(xì)心，計(jì)算時(shí)△H（帶“+”“-”）也要參與運(yùn)算。⑥不論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行，始態(tài)和終態(tài)完全一致，蓋斯定律才成立。⑦某些物質(zhì)只是在分步反應(yīng)中暫時(shí)出現(xiàn)，最后應(yīng)該恰好消耗完。1、寫(xiě)熱化學(xué)方程式典例1天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分為甲烷。（1）工業(yè)上可用煤制天然氣，生產(chǎn)過(guò)程中有多種途徑生成CH4。寫(xiě)出CO與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式已知：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH＝－73kJ·mol－12CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH＝－171kJ·mol－1（2）天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫(xiě)出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮浚?）CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH＝－203kJ·mol－1【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，CO與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式為CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH＝－203kJ·mol－1。2、計(jì)算反應(yīng)熱典例2砷為VA族元素，金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢水需處理與檢測(cè)。I．已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)

ΔH1H2(g)+O2(g)=H2O(l)

ΔH22As(s)+O2(g)=As2O5(s)

ΔH3則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH

=_______________?！敬鸢浮?△H1-3△H2-△H3【解析】I．①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)

ΔH1，②H2(g)+O2(g)=H2O(l)

ΔH2，③2As(s)+O2(g)=As2O5(s)

ΔH3，根據(jù)蓋斯定律，將①×2-②×3-③得：As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH

=2△H1-3△H2-△H3，故答案為：2△H1-3△H2-△H3；典例3氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。（1）上圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________。（2）已知化學(xué)鍵鍵能是形成或拆開(kāi)1mol化學(xué)鍵放出或吸收的能量，單位kJ/mol。若已知下列（右表）數(shù)據(jù)，試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N—H的鍵能____________kJ/mol?；瘜W(xué)鍵H—HN≡N鍵能/kJ/mol435943（3）用NH3催化還原NOx還可以消除氮氧化物的污染。例如：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g);ΔH1＝－akJ/mol①N2(g)＋O2(g)===2NO(g);ΔH2＝－bkJ/mol②若1molNH3還原NO至N2，則反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)熱ΔH3＝________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。（4）已知下列各組熱化學(xué)方程式①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g);ΔH1＝－25kJ/mol②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g);ΔH2＝－47kJ/mol③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g);ΔH3＝＋640kJ/mol請(qǐng)寫(xiě)出FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學(xué)方程式______________?！敬鸢浮縉2(g)＋3H2(g)2NH3(g);ΔH＝－92kJ/mol(390FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g);ΔH＝－218kJ/mol【解析】本題主要考查熱化學(xué)方程式。（1）N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g);ΔH＝－92kJ/mol。（2）設(shè)N—H的鍵能為xkJ/moi，ΔH＝－92kJ/mol=反應(yīng)物鍵能-生成物鍵能=(3×435+943-6x)kJ/mol，x=390，所以N—H的鍵能為390kJ/mol。（3）①-3②得4NH3(g)＋6NO(g)==5N2(g)＋6H2O(g);ΔH1-3ΔH2=(3a-b)kJ/mol，若1molNH3還原NO至N2，則反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)熱ΔH3＝kJ/mol。（4）①-②/3-③/3得FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學(xué)方程式：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g);ΔH＝－218kJ/mol。1．（吉林省吉大附中2018屆高三第四次模擬考試）李克強(qiáng)總理在《2018年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》中強(qiáng)調(diào)“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%?！币虼?，研究煙氣的脫硝(除NOx)、脫硫(除SO2)技術(shù)有著積極的環(huán)保意義。（2）在催化劑作用下，用還原劑[如肼(N2H4)]選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O。已知200℃時(shí)：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寫(xiě)出肼的電子式：____________________。②200℃時(shí)，肼分解成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為：_____________________________。【答案】N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol-1【解析】(2)①肼的電子式為；②根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ-2×反應(yīng)Ⅱ即得N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=ΔH1-2ΔH2=+50.7kJ·mol-1；③分析圖象信息可知，負(fù)載率過(guò)高或過(guò)低，脫硝率都不是最高的，而溫度過(guò)低或過(guò)高，脫硝率也不是最高的，只有在350℃左右，負(fù)載率為3.0%時(shí)脫硝率最高。2．（四川省宜賓市高2018屆高三第三次診斷考試）NOx是造成大氣污染的主要物質(zhì)，用還原法將其轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)，對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。（1）

已知：2C(s)+O2(g)2CO(g)△H1=-221.0kJ/molN2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ/mol2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H3=-746.0kJ/mol回答下列問(wèn)題：①用焦炭還原NO生成無(wú)污染氣體的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______?！敬鸢浮?NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)△H=-573.75kJ/mol【解析】（1）①2C(s)+O2(g)2CO(g)△H1=-221.0kJ/mol②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ/mol③2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H3=-746.0kJ/mol①用焦炭還原NO生成無(wú)污染氣體的化學(xué)方程式為：2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)，該方程式由（③+①-②）/2得來(lái)，故該反應(yīng)的△H=（△H3+△H1-△H2）/2=-573.75kJ/mol，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g)△H=-573.75kJ/mol。3．（天津市河北區(qū)2019屆高三一?？荚嚕┌睘橹匾ぴ?，有廣泛用途。(1)合成氨中的氫氣可由下列反應(yīng)制?。篴.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+216.4KJ/molb.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol則反應(yīng)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=______。【答案】CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+175.2kJ/mol【解析】(1)a+b，整理可得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+175.2kJ/mol。4．（甘肅省定西市隴西縣第一中學(xué)2019屆高三下學(xué)期適應(yīng)性訓(xùn)練）“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“低碳經(jīng)濟(jì)”是目前備受關(guān)注的課題，因而對(duì)碳和硫的化合物的綜合利用成為研究的熱點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（2）下圖是通過(guò)熱循環(huán)進(jìn)行能源的綜合利用和污染治理的反應(yīng)系統(tǒng)原理。系統(tǒng)（Ⅱ）制氫氣的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________；兩個(gè)系統(tǒng)制得等量的H2所需能量較少的是________?！敬鸢浮緿S(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)SKIPIF1<0H=-90.0kJ/mol系統(tǒng)（Ⅱ）【解析】（2）由信息知：①CO2(g)+C(s)2CO(g)SKIPIF1<0H1=+172.4kJ/mol，②Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)SKIPIF1<0H1=+17.2.kJ/mol，③3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)SKIPIF1<0H3=-58.2kJ/mol，④2CO(g)+2SO2(g)S(s)+2CO2(g)，SKIPIF1<0H4=+8.0kJ/mol，應(yīng)用蓋斯定律得到系統(tǒng)（Ⅰ）中熱化學(xué)碳水循環(huán)制取氫氣的熱化學(xué)方程式為①+②×2+③×2，即C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)SKIPIF1<0H=+90.4kJ/mol，系統(tǒng)（Ⅱ）中熱化學(xué)硫水循環(huán)聯(lián)產(chǎn)氫氣和二氧化硫的熱化學(xué)方程式為②×2+③×2-④，即S(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)SKIPIF1<0H=-90.0kJ/mol，系統(tǒng)（Ⅰ）為吸熱反應(yīng)，系統(tǒng)（Ⅱ）為放熱反應(yīng)，故制得等量的H2所需能量較少的系統(tǒng)（Ⅱ），故答案為：S(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)SKIPIF1<0H=-90.0kJ/mol；系統(tǒng)（Ⅱ）。5．（山西省太原市2019屆高三5月模擬考試二模）發(fā)展“碳一化學(xué)”，開(kāi)發(fā)利用我國(guó)豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)已知：常溫下C(s)的燃燒熱△H=-393.5kJ·mol-1，S(s)的燃嬈熱△H=-296.0kJ·mol-l，CO2(g)+C(S)=2CO(g)△H=+172.5kJ·mol-1，寫(xiě)出一氧化碳將二氧化硫還原為單質(zhì)硫的熱化學(xué)方程式：______【答案】2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）ΔH=-270kJ?mol-1【解析】(1)已知：常溫下C(s)的燃燒熱△H=-393.5kJ.mol-1，即①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ.mol-1；S(s)的燃嬈熱△H=-296.0kJ．mol-l，即②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-296.0kJ.mol-1。6．（江西省名校（臨川一中、南昌二中)2019屆高三5月聯(lián)合考）以高純H2為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池具有能量效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，但燃料中若混有CO將顯著縮短電池壽命。(1)以甲醇為原料制取高純H2是重要研究方向。甲醇水蒸氣重整制氫主要發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：主反應(yīng)：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ?mol－1副反應(yīng)：H2(g)+CO2(g)＝CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ?mol－1①甲醇蒸氣在催化劑作用下裂解可得到H2和CO，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____，既能加快反應(yīng)速率又能提高CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的一種措施是_________?！敬鸢浮緾H3OH(g)=CO(g)+2H2(g)ΔH=+90kJ·mol－1升溫【解析】(1)①已知ICH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ?mol－1；IIH2(g)+CO2(g)＝CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ?mol－1；根據(jù)蓋斯定律，I+II可得CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)則ΔH=+49kJ?mol－1++41kJ?mol－1=+90kJ·mol－1，故甲醇蒸氣裂解得到H2和CO的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)則ΔH=+49kJ?mol－1++41kJ?mol－1=+90kJ·mol－1；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度既能加快化學(xué)反應(yīng)速率同時(shí)可以促使反應(yīng)正向進(jìn)行，提高CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率，而增大壓強(qiáng)能加快化學(xué)反應(yīng)速率，但對(duì)正反應(yīng)不利，所以既能加快反應(yīng)速率又能提高CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的一種措施是升高溫度。7．（江蘇省鹽城市2019屆高三第四次模擬考試）H2S存在于多種燃?xì)庵?，脫除燃?xì)庵蠬2S的方法很多。(1)2019年3月《sciencedirect》介紹的化學(xué)鏈技術(shù)脫除H2S的原理如圖所示。①“H2S氧化”反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。②“HI分解”時(shí)，每1molHI分解生成碘蒸氣和氫氣時(shí)，吸收13kJ的熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________?！敬鸢浮?∶12HI(g)H2(g)+I2(g)；ΔH=+26kJ/molSO2+I2+2H2O=4H＋+SO42-+2I-【解析】(1)①“H2S氧化”為H2S與濃硫酸的反應(yīng)，由電子守恒可知，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為SKIPIF1<0=SKIPIF1<0；②1molHI分解生成碘蒸氣和氫氣時(shí)，吸收13kJ的熱量，結(jié)合狀態(tài)及焓變可知熱化學(xué)方程式為2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=+26kJ/mol。8．（四川省成都市2019屆高三下學(xué)期第三次診斷性檢測(cè)）甲烷是最簡(jiǎn)單的烴，是一種重要的化工原料。(1)以甲烷為原料，有兩種方法合成甲醇：方法Ι：①CH4(g)+12O2(g)CO(g)+2H2(g)△H1=-35.4kJ/mol②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.1kJ/mol方法Ⅱ：③2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)△H3=______kJ/mol【答案】-251.0減小V(N)>V(F)>V(E)c2MPa-l溫度升高反應(yīng)速率加快，且在此溫度下催化劑活性增強(qiáng)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CH3OH產(chǎn)率降低【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，將①×2+②×2，整理可得相應(yīng)的熱化學(xué)方程式2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)△H3=-251.0kJ/mol。9．（安徽省江淮十校2019屆高三第三次聯(lián)考理科綜合能力測(cè)試）聚苯乙烯塑料在生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。工業(yè)中以乙苯()為原料制取裝乙烯()的主要途徑有①催化脫氫②氧化脫氫③和二氧化碳催化脫氫(2)根據(jù)上述信息，能否計(jì)算出CO的燃燒熱?若不能計(jì)算，該空不用作答；若能計(jì)算，請(qǐng)寫(xiě)岀CO的燃燒熱△H為_(kāi)__________?！敬鸢浮?275.6kJ.mol-1【解析】(2)根據(jù)蓋斯定律,②減去③可得:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-275.6kJ.mol-1,所以CO的燃燒熱△H為-275.6kJ.mol-1。10．（北京市順義區(qū)2019屆高三第二次統(tǒng)練）霧霾嚴(yán)重危害人類健康和生態(tài)環(huán)境，開(kāi)發(fā)穩(wěn)定高效的脫硫脫硝工藝技術(shù)是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。(3)①已知：SO2生成SO3總反應(yīng)方程式是2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol此反應(yīng)可通過(guò)如下兩步完成：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/molNO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝_________。【答案】—41.8kJ/mol【解析】（3）①根據(jù)蓋斯定律2個(gè)NO2(g)＋SO2(g)SKIPIF1<0SO3(g)＋NO(g)等于總反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)SKIPIF1<02SO3(g)減去其中的一個(gè)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)SKIPIF1<02NO2(g)，則2(-ΔH2)＝ΔH-ΔH1＝－196.6kJ/mol-（－113kJ/mol）=-83.6kJ/mol，則ΔH2＝-41.8kJ/mol。本小題答案為：-41.8kJ/mol。11．（陜西省榆林市2019屆高三高考模擬第三次測(cè)試）探索CO2與CH4的反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為CO和H2，對(duì)減緩燃料危機(jī)，減少溫室效應(yīng)具有重要意義?；卮鹣铝袉?wèn)題(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ·mol－1②2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)△H2=－128.3kJ·mol－1③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H3=－483.6kJ·mol－125℃時(shí)，在合適的催化劑作用下，采用甲烷和氧氣一步合成液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________?！敬鸢浮緾H4（g）+SKIPIF1<0O2（g）SKIPIF1<0CH3OH（l）△H=-164.0kJ·mol-1【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律：2①+2②+③得2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(1)△H=2△H1+2△H2+△H3=2×206.1kJ·mol－1－2×128.3kJ·mol－1－483.6kJ·mol－1=328.0kJ·mol－1，故答案為：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(1)△H=328.0kJ·mol－1。。12．（河北省衡水中學(xué)2019屆高三下學(xué)期一調(diào)考試）H2是一種清潔能源。在冶金、電力、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)某科研團(tuán)隊(duì)利用透氧膜獲得N2、H2的工作原理如圖甲所示(空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比按4：1計(jì))。上述過(guò)程中，膜I側(cè)所得氣體的物質(zhì)的量之比n(H2)：n(N2)=3：1，則CH4、H2O與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。(2)用H2和CO合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1。已知：CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)△H2=－49.0kJ·mol－1；CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H3=－41.1kJ·mol－1．則△H1=___________kJ·mol－1。【答案】14CH4+12H2O+O2=14CO+40H2－90.1【解析】（2）設(shè)已知反應(yīng)方程式分別為a和b，則所求CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)方程式c=a+b，則ΔH1=ΔH2+ΔH3=－90.1kJ·mol－1。13．（山東省煙臺(tái)市2019屆高三3月高考診斷性測(cè)試一模）氮氧化物是空氣的主要污染物之一，研究氮氧化物的性質(zhì)對(duì)于防治空氣污染有重要意義。回答下列問(wèn)題：(1)已知：NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=－200.9kJ·mol－1NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g)△H=－58.2kJ·mol－1寫(xiě)出NO與臭氧(O3)反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式______________________。【答案】3NO(g)＋O3(g)＝3NO2(g)△H=－317.3kJ·mol－1【解析】（1）NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=－200.9kJ·mol－1①NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g)△H=－58.2kJ·mol－1②2×②+①可得，3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)△H=－317.3kJ·mol－1，故答案為：3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)△H=－317.3kJ·mol－1。14．（遼寧省沈陽(yáng)市