2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校大題狂練系列 專題22 蓋斯定律及應(yīng)用.doc
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專題22 蓋斯定律及應(yīng)用 (滿分60分 時(shí)間30分鐘) 姓名:_______________ 班級:_______________ 得分:_______________ 1.研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有重要意義。請根據(jù)學(xué)過的知識回答下列問題: (1)已知一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)過程的能量變化如圖所示:反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________。 (2)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知:N≡N鍵的鍵能是948.9kJmol-1,H-H鍵的鍵能是436.0kJmol-1,N-H鍵的鍵能是391.55kJmol-1,則1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) ΔH =______________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。 已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=akJmol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=bkJmol-1,③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=ckJmol-1,298K時(shí)反應(yīng)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓變:ΔH =_______________。 (4)已知:鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),又知,常溫下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1,4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2,下面關(guān)于ΔH1、ΔH2的比較正確的是________ ΔH 1>ΔH 2 B.ΔH 1<ΔH 2 C.ΔH 1=ΔH 2 D.無法計(jì)算 【答案】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJmol-1-46.2kJmol-1(2a + 0.5b —0.5c)kJmol-1B 【解析】 【詳解】 46.2kJmol-1; (3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ?mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=bkJ?mol-1; 【點(diǎn)睛】明確反應(yīng)熱的計(jì)算依據(jù)是解答的關(guān)鍵,反應(yīng)熱計(jì)算的主要方法有:根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比;根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算:ΔH=E生成物-E反應(yīng)物;依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計(jì)算:ΔH=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量;根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算。 2.當(dāng)前環(huán)境問題是一個全球重視的問題,引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、污染性氣體NOx、SOx等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問題。 (1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?,目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為__________________________。 (2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。 已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJmol-1 ②CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH2=+172.5 kJmol-1 ③S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3=-296.0 kJmol-1 請寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________ (3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。已知: CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJmol-1① N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJmol-1② 則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是__________________________ 【答案】CO2+3H2===CH3OH+H2O2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJmol-1CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-957.3 kJmol-1 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】本題綜合考查根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查,注意掌握利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟:首先確定待求的熱化學(xué)方程式;其次找出待求的熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知熱化學(xué)方程式的什么位置;最后根據(jù)未知熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)和位置的需要對已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行處理,或調(diào)整系數(shù),或調(diào)整反應(yīng)方向;將新得到的熱化學(xué)方程式及對應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行疊加,即可求出待求反應(yīng)的反應(yīng)熱。 3.研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有重要意義。請根據(jù)學(xué)過的知識回答下列問題: (1)已知一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)過程的能量變化如圖所示,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________。 (2)意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如下圖所示,已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量,生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),1mol N4生成N2的ΔH=_________ kJmol-1 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。298K時(shí),已知: ①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJmol-1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=b kJmol-1 ③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH3=c kJmol-1 則反應(yīng):2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g) 的焓變ΔH=__________(用含a、b、c的式子表示)。 (4)已知:鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),又知,常溫下: 4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1 4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH2 下面關(guān)于ΔH1、ΔH2的比較正確的是____________ A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.無法比較 【答案】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol-882(2a+b/2-c/2)kJ/molB 【解析】 【詳解】 (4)4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1 ① 4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H2 ② 由蓋斯定律①-②,得:4Al(s)+2Fe2O3═2Al2O3(s)+4Fe(s)△H1 -△H2,鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H1 -△H2<0,所以△H1<△H2;故答案為:B。 【點(diǎn)睛】明確反應(yīng)熱的計(jì)算依據(jù)是解答的關(guān)鍵,反應(yīng)熱計(jì)算的主要方法有:根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算——反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比;根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算——ΔH=E生成物-E反應(yīng)物;依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計(jì)算——ΔH=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量;根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算等。 4.(1)發(fā)射衛(wèi)星用N2H4為燃料,NO2為氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣, 已知 N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ⊿ H1= + 67.7kJ/mol; N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ⊿ H2= - 534kJ/mol; 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (g) ⊿ H3= - 484kJ/mol; H2(g)+F2(g)=2HF(g) ⊿ H4= - 538kJ/mol ①寫出N2H4與 NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________, ②寫出N2H4與F2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________ (2)已知反應(yīng):Cl2+2HBr===Br2+2HCl。 Ⅰ.當(dāng)有0.2 mol HCl生成時(shí)放出8.1 kJ的熱量。 Ⅱ.其能量變化示意圖如圖: 由上述數(shù)據(jù)判斷斷開1 mol H—Cl 鍵與斷開1 mol H—Br鍵所需能量相差約為________kJ。 【答案】N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ⊿ H =-1135.7 kJ/mol N2H4(g) +2F2(g)= N2(g)+4HF(g) ⊿ H = - 1126kJ/mol。 62 【解析】 【詳解】 (1)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ⊿ H1 = + 67.7kJ/mol; ②N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ⊿ H2 = - 534kJ/mol; ③2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (g) ⊿ H3 = - 484kJ/mol; ④H2(g)+F2(g)=2HF(g) ⊿ H4 = - 538kJ/mol; i根據(jù)蓋斯定律: ②2-①得到: N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ⊿H=-1135.7 kJ/mol;綜上所述,本題答案是:N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ⊿H =-1135.7 kJ/mol。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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