【創(chuàng)新設計】2021高考化學(江蘇專用)二輪專題題組訓練：第6講-考點3-蓋斯定律及其重要應用

考點三蓋斯定律及其重要應用[題組訓練·考能]題組一利用蓋斯定律求反應焓變1．已知： 2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－1 2Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)ΔH＝－181.6kJ·mol－1 則反應Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為 ()。 A．＋519.4kJ·mol－1 B．＋259.7kJ·mol－1 C．－259.7kJ·mol－1 D．－519.4kJ·mol－1 解析依據(jù)蓋斯定律，由eq\f(1,2)(①－②)可得：Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)ΔH＝eq\f(1,2)(－701.0kJ·mol－1＋181.6kJ·mol－1)＝－259.7kJ·mol－1。 答案C2．(1)[2022·全國新課標Ⅰ，28(2)]已知： 甲醇脫水反應 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1 甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1 乙醇異構化反應 C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)[2022·廣東理綜，31(1)]用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術，反應①為主反應，反應②和③為副反應。 ①1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3kJ·mol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5kJ·mol－1 ③CO(g)1/2C(s)＋1/2CO2(g) ΔH3＝－86.2kJ·mol－1 反應2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示) 解析(1)將題中給出的三個熱化學方程式依次編號為①，②，③，依據(jù)蓋斯定律，由①－②－③得：C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)ΔH＝－45.5kJ·mol－1。 (2)依據(jù)蓋斯定律，可知①×4＋②＋③×2得ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。 答案(1)－45.5 (2)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3題組二利用蓋斯定律書寫熱化學方程式3．(1)已知在常溫常壓下： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH1＝－1275.6kJ·mol－1 ②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH2＝－566.0kJ·mol－1 ③H2O(g)=H2O(l)ΔH3＝－44.0kJ·mol－1 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)H2或CO可以催化還原NO以達到消退污染的目的。 已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋180.5kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1 則H2(g)與NO(g)反應生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式為______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 答案(1)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－442.8kJ·mol－1 (2)2H2(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－752.1kJ·mol－14．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P4O6，空氣充分時生成P4O10。 (1)已知298K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式分別為P4(s，白磷)＋5O2(g)=P4O10(s) ΔH1＝－2983.2kJ·mol－1 P(s，紅磷)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,4)P4O10(s) ΔH2＝－738.5kJ·mol－1 則該溫度下白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)已知298K時白磷不完全燃燒的熱化學方程式為P4(s，白磷)＋3O2(g)=P4O6(s) ΔH＝－1638kJ·mol－1。在某密閉容器中加入62g白磷和50.4L氧氣(標準狀況)，把握條件使之恰好完全反應。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為________，反應過程中放出的熱量為________。 解析(1)依據(jù)蓋斯定律，由第一個反應－其次個反應×4，可得：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)ΔH＝－2983.2kJ·mol－1－(－738.5kJ·mol－1)×4＝－29.2kJ·mol－1。(2)n(白磷)＝eq\f(62g,124g·mol－1)＝0.5mol，n(O2)＝eq\f(50.4L,22.4L·mol－1)＝2.25mol，設得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol。則x＋y＝0.5,5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375，y＝0.125。反應過程中放出的熱量為2983.2kJ·mol－1×0.375mol＋1638kJ·mol－1×0.125mol＝1323.45kJ。 答案(1)P4(s，白磷)=4P(s，紅磷) ΔH＝－29.2kJ·mol－1 (2)3∶11323.45kJ —————[思維建模]———————————— 利用蓋斯定律書寫熱化學方程式的思維模型 題組三利用蓋斯定律比較反應熱5．已知1mol紅磷轉化為1mol白磷，吸取18.39kJ熱量。 ①4P(s，紅)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1 ②4P(s，白)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2 則ΔH1與ΔH2的關系正確的是 ()。 A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1<ΔH2 D．無法確定 解析依據(jù)供應信息，由反應①減去反應②可得，4P(s，紅)=4P(s，白)；ΔH＝ΔH1－ΔH2＝＋18.39kJ·mol－1×4＝＋73.56kJ·mol－1，故ΔH1>ΔH2，B正確。 答案B6．下列兩組熱化學方程式中，有關ΔH的比較正確的是 ()。 ①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2 ②NaOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(濃)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH4 A．ΔH1>ΔH2；ΔH3>ΔH4 B．ΔH1>ΔH2；ΔH3<ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3<ΔH4 D．ΔH1<ΔH2；ΔH3>ΔH4 解析由于H2O(g)轉化為H2O(l)要放出熱量，所以等物質(zhì)的量的CH4(g)燃燒生成液態(tài)水時放出熱量的數(shù)值要比生成氣態(tài)水時的大。等物質(zhì)的量的NaOH與稀醋酸、濃H2SO4恰好反應生成等物質(zhì)的量的水，若不考慮濃H2SO4溶解放熱和弱電解質(zhì)電離吸熱，應放出相同的熱量。但在實際反應中，濃H2SO4溶于水時放熱，使反應放出的總熱量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COOH分子在電離過程中要吸熱，使反應放熱減小，在比較反應熱時要留意ΔH為負值。 答案B —————[失分防范]———————————— 比較反應