5.盖斯定律的应用

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1、页眉内容 又知由 1 mol H2 与 O 反应生成液态 H2O 比生成气态 HO 多放出 44 kJ 的热量。则下列热化学 方程式正确的是( ) 7 , A. 2CH(g) + 2(g)=CO2(g) + CO(g) + 4fO(l) H=_ 1 214 kJ mol 7 B. 2CH(g) + 2Q(g)=CQ(g) + CO(g) + 4fO(g) H=_ 1 038 kJ mol C. 3CH(g) + 5Q(g)=CQ(g) + 2CO(g) + 6fO(l) H=_ 1 538 kJ mol 3.已知: 3 CHOH(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2fO(g) H=_ a

2、kJ mol CH(g) + 2Q(g)=CO2(g) + 2fO(g) H=_ b kJ mol CH(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2fO(l) H=_ c kJ mol 则下列叙述正确的是（ ） A. 由上述热化学方程式可知 bc b kJ mol 1 （五）盖斯定律专题 1 在 25 C、101 kPa 条件下，C(s)、H(g)、CH3COOH(I)的燃烧热 H分别为393.5 kJ mol 、一 285.8 kJ mol 、一 870.3 kJ mol ，贝 U 2C(s) + 2f(g) + Q(g)=CH3COOH(l)的反 应热为( ) A. 488.3 kJ mol

3、 _1 B .+ 488.3 kJ mol _1 C._ 191 kJ mol _1 D .+ 191 kJ mol _1 2天然气燃烧不完全会产生有毒气体 CO 又知 CO 和 CH 燃烧的热化学方程式分别为 _ 1 2CO(g) + Q(g)=2CQ(g) H=_ 566 kJ mol _ 1 CH(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2fO(l) H=_ 890 kJ mol 页眉内容 C. 2CH3OH(g)=2CH4(g) + 02(g) H= 2( b a)kJ mol D.当甲醇和甲烷物质的量之比为 1 ：2时，其完全燃烧生成 热量为 710.0 kJ，并生成 18 g 液态水

4、，则燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为 A. 80% B. 60% C . 50% D. 20% CO 和 HO(I)时，放出的热量为 QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为 Q ar2bmol 5.已知：2H2(g)+O 2(g)2H0(l) H=- 571.6 kJ/mol , CO(g)+ 推)CO(g) H=- 282.8 kJ/mol ，现有 CO H2、 N2的混合气体 67.2 L( 标准状况)，完全燃烧后放出总 页眉内容 C、CO S、SQ AlCl 3、Al(OH) 3 NstCO、NaHCO Fe、FeCb A. B. C . D . & 1,3丁二烯(CH2=CH CH=

5、CH 2)和 2 丁炔(CH 3 C 三 C CH 3)是有机合成工业中 常用的不饱和烃原材料，分别与氢气反应的热化学方程式如下： CH2=CH CH=CH 2(g) + 2H 2(g) CH 3CH2CH2CH 3(g) H = 236.6 kJ mol 1 CH 3 C 三 C CH 3(g) + 2H2(g) CH 3CH 2CH 2CH 3(g) ZH = 272.7 kJ mol 1 下列说法错误的是( ) A .可计算出 1,3丁二烯和 2 丁炔相互转化的焓变 H B.可比较 1,3 丁二烯和 2 丁炔分子的稳定性 C .可比较 1,3 丁二烯和 2丁炔的燃烧热热值的相对大小 D

6、.可算出 2 丁炔中一个碳碳三键的键能与 1,3 丁二烯中两个碳碳双键键能之和的 差值 9. (1)已知部分化学键的键能如下 化学键 H- S S- S IO H- O 键能(kJ/mol) a b c d 试根据这些数据计算下面这个反应的 H(用含 a、b、c、d 的代数式表示) 2H2S(g)+SO2(g) 一 3S(g)+2H 20(g) H= _ (已知 S 为 S 分子) (2) 直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾 ，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利 用 NH 和 CH 等气体除去烟气中的氮氧化物。 已知:CH4(g)+2O 2(g) C0(g)+2H 20(1) AHi=a

7、 kJ/mol;欲计算反应 CH(g)+4N0(g) _CO(g)+2H 2O(I)+2N 2(g)的焓变 AH 2则还需要查询某 反应的焓变 AH3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时 ，AH 3=b kJ/mol,该反 应的热化学方程式是 _ 据此计算出 AH2= _ kJ/mol(用含 a、b 的式子表示)。 6.已知 A(g)+C(g) D(g) H=- Q kJ/mol , B(g)+C(g) E(g) H=- Q kJ/mol , Q、Q均大于 0, 且QQ,若 A、B 组成的混合气体 1 mol 与足量的 C 反应，放热为QkJ。 则原混合气体中 A 与 B 的物质的量

8、之比为 A. B Q1 Q3 Q1 Q3 Q3 Q2 C . Q3 Q2 Q1 Q2 D Q1 Q3 Q1 Q2 7. X、Y、Z、W 有如下图所示的转化关系，且 H=A H+A ,贝 U X、Y 可能是( ) 页眉内容 已知 3.6 g 碳在 6.4 g 氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出 X kJ 热量。 已知单质碳的燃烧 热为 Y kJ/mol,贝U 1 mol C 与 O2(g)反应生成 CO(g)的反应热 AH 为 。 10. (1)已知下列反应： SO(g)+2OH-(aq)=S (aq)+H 2。(1) AH CIO-(aq)+S (aq)=S 】 (aq)+Cl -(aq) AH

9、2 2+ n2- CaSO(s)=Ca (aq)+S (aq) AH3 则反应 SO(g)+Ca (aq)+CIO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H 2O(I)+CI -(aq)的 A H= _ 合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能 ，在配合氢能的开发中起着重要作用。贮氢合金 ThNi5可催化由 CO、H2合成 CH 的反应。温度为 T 时，该反应的热化学方程式 为 _ 已知温度为 T 时： CH(g)+2H 2O(g) CO(g)+4H 2(g) -1 A H=+165 kJ mol CO(g)+H2O(g) CQ(g)+H 2(g) H=-41 kJ mol 一定条件下，在水溶

10、液中 1 mol Cl -、CIOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。 D 是 _ (填离子符号)。 B A+C 反应的热化学方程式为 _ ( _ 用离子符号表示 )。 (4)用 CH 催化还原 NO 可以消除氮氧化物的污染。例如： CH(g) + 4NO(g)=4NO(g) + CO(g) + 2fO(g) H=- 574 kJ mol CH(g) + 4NO(g)=2N2(g) + CO(g) + 2fO(g) H=- 1160 kJ mol 若用 4.48 L(折合成标况体积)CH4还原 NQ 至 Na,整个过程中转移电子总数为 _ (阿伏 加德罗常数的值用 M 表

11、示)，放出的热量为 _ kJ。 11. (1)已知： CHOH(g) + H2O(g)=CQ(g) + 3f(g) H=+ 49.0 kJ/mol 页眉内容 CHOH(g) + 3/2O2(g)=CQ(g) + 2HzO(g) H=- 192.9 kJ/mol 由上述方程式可知： CHOH 的燃烧热 _ (填“大于” “等于”或“小于” )192.9 kJ/mol o已知水的气化热为 44 kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 (2)以 CQ 与 NH 为原料可合成化肥尿素化学式为 CO(NH2。已知： 2NH(g) + CQ(g)=NH2CONH(s) H=- 159.5 kJ/m

12、ol NHCONH(S)=CO(NH2)2(s) + H2O(g) H=+ 116.5 kJ/mol H2O(l)=H 2O(g) H=+ 44.0 kJ/mol 写出 CO 与 NH 合成尿素和液态水的热化学反应方程式 已知： Fe(s) + 1/2O2(g)=FeO(s) H = - 272.0 kJ/mol 2Al(s) + 3/2O2(g)=AI 2Q(s) f= 1675.7 kJ/mol Al 和 FeO 发生铝热反应的热化学方程式是 某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是 _ (填“能”或“不能”)，你 的理由 _ (4)再生装置中产生的 CO 和 H 在一定条件下反应生

13、成甲醇等产物，工业上利用该反应合成 甲醇。已知：25 C、 101 KPa 下： H2（g） + 1/2O2（g）=H2O（g） H = - 242 kJ/mol页眉内容 CH30H(g) + 3/2O2(g)=CQ(g) + 2fO(g) Hb=- 676 kJ/mol 写 出 CO2 和 H2 生 成 气 态 甲 醇 等 产 物 的 热 化 学 方 程 式 12. 联氨(又称肼，NH4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下 列问题： (1) 联氨分子的电子式为 _ ，其中氮的化合价为 _ 。 (2) 实 验 室 中 可 用 次 氯 酸 钠 溶 液 与 氨 反 应 制

14、备 联 氨 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 202(g) + N2(g)=N2Q(l) H Nb(g) + 2f(g)=N2H(l) H2 02(g) + 2H，(g)=2H2O(g) f -1 2N2H(I) + N2O(I)=3N 2(g) + 4fO(g) H4=- 1048.9 kJ mol 上述反应热效应之间的关系式为 H4= _ ，联氨和 N2O4可作为火箭推进剂的主 要原因为 _ 。 n .煤燃烧排放的烟气含 SO 和 NO,形成酸雨，污染大气。现用 NaCIO、Ca(ClO) 2处理，得 到较好的烟气脱硫效果。 (4) 已知下列反应： - 2- SO2(g) 2OH-(

15、aq)=SO32-(aq) H2O(l) H1 ClO- (aq) SO32-(aq)=SO24-(aq) Cl -(aq) H2 CaSO4(s)=Ca2(aq) SO24-(aq) H3 则反应 SO(g) + Cai+ (aq) + ClO-(aq) + 2OH (aq)=CaSO4(s) + HO(I) + Cl- (aq)的 H= (5)氢气可用于制备 HbQ。已知： H2(g) A(l)=B(l) H1 O2(g) B(l)=A(l) H2O2(l) H2 其中 A、B 为有机物，两反应均为自发反应，则 “”“ -3 A H3) D. A H4=3( A Hi- A H-3 A H

16、3) 2 2 18. (2016浙江理综，28 节选)催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。 研究 表明，在 Cu/ZnO 催化剂存在下，C02和 H2可发生两个平行反应，分别生成 CH3OH 和 CO。 反应的热化学方程式如下： CO2(g)+3H 2(g)fcH3OH(g)+H 2O(g) AH1=-53.7 kJ mol-1 I CO2(g)+H2(g)，CO(g)+H 20(g) AH2 n 某实验室控制 CO2和 H2初始投料比为 1 : 2.2,在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实 验数据： T/K 催化剂 CO 2转化率/% 甲醇选择性/% 543 Cat.

17、1 12.3 42.3 543 Cat.2 10.9 72.7 553 Cat.1 15.3 39.1 553 Cat.2 12.0 71.6 注Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO 纳米片；甲醇选择性：转化的 CO 2中生成甲醇的百分 比 已知：CO 和 H2 的燃烧热分别为 AH (CO)=-283.0 kJ mol-1、AH(H 2)=-285.8 kJ mol-1 H2O(I)H2O(g) AH3=+44.0 kJ md-1 请回答： (1) 反应n的 AH2= _ kJ mol-1。 (2) 在下图中分别画出反应I在无催化剂、有 Cat.1 和有 Cat.2 三

18、种情况下 反应过程能量” 示意图。 (五)盖斯定律专题 1. A 2 . D 页眉内容 3. C 水蒸气含有的能量比等量的液态水高，当等量的甲烷完全燃烧生成CO 页眉内容 和液态水时，释放的能量较多，反应热会越小，所以 Cb, A 错误；甲烷的燃烧 热指 1 mol 甲烷完全燃烧生成 CO 和液态水时放出的热量，因此甲烷的燃烧热为 ckJ mo，B 错误；()X2,整理可得：2CHOH(g)=2CHg) + Q(g) H =2(b a) kJ mol1，C 正确；根据、两式可得 1 mol 的气态水变为液态 c b 水，放出热量是一 2 厂 kJ，当甲醇和甲烷物质的量之比为 1 ：2时，其完全

19、燃烧 生成 CO 和 HO(I)时，放出的热量为 QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为 Q Q a+ c b + 2c mo1 = aCb mo1，D 错误。 5. C【解析】由第一个热化学方程式和生成 18 g 液态水，求得 H2为 1 mol，1 mol H2完全燃烧放出的热量为 285.8 kJ，则 CO 完全燃烧放出的热量为 710.0 kJ - 285.8 kJ=424.2 kJ ，结合第二个热化学方程式求得 CO 的物质的量为 1.5 G7 O I mol原混合气体为越 C 齐3 mol，则燃烧前混合气体中CO的体积分 数为 50% 6. A【解析】可设 A、B 的物质的量，根据反

20、应放出的热量列方程或方程组， 求解后，即可求出二者物质的量之比。设混合气体中 A、B 的物质的量分别为 x mol 和 y mol，贝 U x+y=1，根据反应中放出的总热量有：xQt+yQ=Q, 联立解得 x=，y=，则A与B的物质的量之比为 Q1 Q Q3 Q2 = 0 Q1 Q2 Q1 Q3 7. 【答案】C 8. D 解析 题中两个热化学方程式相减，得到 CH2=CH CH=CH 2(g)CH3 C 三 CCH 3(g) AH = + 36.1 kJ mol 1,结合此热化学方程式可知 A、B、C 项正确；由于不知道碳碳单键的键能， 故不能计算出 2丁炔中一个碳碳三键的键能与 1,3

21、丁二烯中两个碳碳双键键 能之和的差值，Q3 Q2 Q1 Q2 页眉内容 D 项错误 9. (1)(4a+2c-3b-4d) kJ/mol(2)N 2(g)+O2(g) 2NO(g) AH3=b kJ/mol (a-2b) -(5X-0.5Y) kJ/mol 10(1) AH1+AH2- H3(2)CO(g)+3H2(g)CH(g)+H2O(g) H=-206 kJ mol-1 ClOx-3ClO(aq) CIO3(aq)+2CI -(aq) A H 二 117 kJ mol-1 (4)1.60 W 或 1.6 N) 173.4 11.(1)大于 H(g) + 1/2O2(g)=H2O(l) A

22、 H=- 124.6 kJ/mol (2) 2NH3(g) + CO(g)=CO(Nb) 2(s) + HO(I) A H= 87.0 kJ/mol (3) 3FeO(s) + 2Al(s)=Al 2O(s) + 3Fe(s) A H= 859.7 kJ/mol 不能 该反应的引发，需消耗大量能量，成本较高 (4) CO2(g) + 3H(g)=CHOH(g) + HO(g) A H= 50 kJ/mol H H V V - H： N ： N ： H 12.(1) * * * * 2 (2) 2NH3 + NaClO=2Hi+ NaCI+ 0 (3) 2 A HB 2A HA H 反应放热量大

23、、产生大量气体 (4) . A H=A H +A H. A H . 1 13(1)P2O, P2O 2.75g,3.55g (2) (20X Y)kJ mol 3 1 1 P(s) + 4Q(g)=?P2Q(s) A H= (20X Y)kJ mol 14.解析：给题中方程式依次编号为、，观察与、方程式 的系数关系知,则需X 2,X 5,X 12,然后根据盖斯定律,X5+X 12- X 2 即得热化学方程式，故A H=12A H+5A H.-2 A Hi,则 A 正确。 答案:A 页眉内容 15 答案 D 解析 根据题图象可知，反应 和反应中反应物总能量都大于生 成物，则反应、反应均为放热反应

24、，A 项正确；反应、反应和总反应都 是放热反应，降低温度，平衡正向移动，B 项正确；慢反应决定总反应速率，则页眉内容 总反应速率的快慢主要由反应 决定，C 项正确；加入催化剂可改变反应的活化 能，但不能改变焓变，D 项错误。 18.解析:(1)依据盖斯定律,由+可得： - + 21 (aq)+2H (aq)+03(g) Q(g)+I 2仙)+出0(1) H=A Hi+A H2+A HS (3)由总反应方程式知,反应过程中 N 被消耗,因此有 pH 升高。 Fe3+具有氧化性,能氧化 I-,因此 A 为 Fe2+,l -的转化率也因此提高 对于可逆反应:I 2(aq)+l -(aq) I3 (a

25、q),减少反应物的量,平衡左移IS的浓度 会下降,而B、D 两项符合条件。 A t=(18-3)s=15 s, A c=(11.8-3.5) x 10-3 mol L-1=8.3 x 10-3 mol L-1, 3 1 则 v( I3)= = 8-3 10 mo1 L 5.5 x 10-4 mol (L s)-1 t 15s 答案:(1)O s(g)+2I -(aq)+2H+(aq) Q(g)+I 2(aq)+H 2O(l) A Hi+A H+A H K= 3 H 被消耗,其浓度降低 Fe2+ Fe3+氧化 I-生成 12,使 I-的 c I2 c I 转化率显著提高 BD反应时间:18 s-

26、3 s=15 s, I3浓度变化:11.8 x 3 1 10 3mol L 1 -3.5 x 10- mol L- =8.3 x 10 3 mol L1,v( 13)= 8.3 10 3 血 L1 5.5 x 10-4 mol (L s)-1 15s 解析：根据盖斯定律，=2 x+ 2 x-2 x，即A H4=Z( A Hi+A H-3 A HB)。答 3 3 3 案:A (1)+41.2(2)依据平衡常数定义及反应式 可知该反应的平衡常数为 :K= c I3 I2 c I 页眉内容 1 根据 CO、H2的燃烧热可得热化学方程式川：CO(g)+O2(g) CO2(g) 1 AH=-283.0 kJ mol-1; IV :H 2(g)+问 O2(g)|H2O(I) 出=-285.8 kJ mol-1;若设 H2O(I)H2O(g) AH=+44 kJ mol-1 为 V,将反应 V +V -川可得反应 U ,故 AH2=-285.8 kJ mol-1+44 kJ mol-1-(-283.0 kJ mol-1)=+41.2 kJ mol-1。 (2)催化剂对平衡移动无影响，故三条曲线的起点和终点相同，但是使用催化 剂后能降低反应的活化能，由表格中的数据可知，Cat.2 的催化效果更好，即在图像 上表现为 Cat.2 对应曲线在 Cat.1 对应曲线的下方。