2019年高考化学一轮总复习第六章第20讲盖斯定律及反应热的计算课后作业含解析.pdf

1 盖斯定律及反应热的计算建议用时：40 分钟总分值：100 分一、选择题(每题 7 分，共 70 分)1以下依据热化学方程式得出的结论正确的选项是()A已知 NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，则含 40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量B已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol 1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1C已知 2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则abD已知 P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定答案A 解析稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1 mol 水时所放出的热量为57.3 kJ，醋酸是弱酸，其电离过程是吸热过程，40.0 g 即 1 mol NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于 57.3 kJ的热量，故A正确；氢气的燃烧热必须是生成液态水的过程所放出的热量，故 B 错误；焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，即ab，故 C 错误；P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，所以红磷的能量低于白磷的能量，所以白磷不如红磷稳定，故D错误。2 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ mol1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mo l L1的 NaOH 溶液中加入以下物质：稀醋酸浓硫酸稀硝酸，恰好完全反应。其焓变 H1、H2、H3的关系是()AH1H2H3 B H1H3H2CH1H3H2 D H1H3H2答案D 解析因为醋酸是弱电解质，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)Q(稀硝酸)Q(稀醋酸)，又因放热反应中，H为负值，即HQ，故H2H3H1。3(2018北京四中模拟)已知 1 g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ 的热量。其他相关数据如下表：则表中x为()A920 B 557 C 463 D 188 2 答案C 解析根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；而 18 g 水蒸气变成液态水时放出44 kJ 热量，则 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H 484 kJmol1，即 484 kJ 2436 kJ 496 kJ 4x kJ，解得x463。4(20 18 山 东 滕 州 二 中 模 拟)由 金 红 石TiO2制 取 单 质Ti，涉 及 的 步 骤 为TiO2TiCl4Mg800，ArTi。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3则反应 TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的 H为()AH32H12H2 B H3H1H2CH32H1H2 D H3H12H2答案C 解析根据盖斯定律，由2，可得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H2H1H2H3，故 C项正确。5已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ mol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ mol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ mol1以下说法正确的选项是()AH2(g)的燃烧热为142.9 kJ mol1B同质量的H2(g)和 CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多C.12H2SO4(aq)12Ba(OH)2(aq)=12BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJ mol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJ mol1答案B 解析根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为285.8 kJmol1，A项错误；2 mol(即4 g)H2(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量，2 mol(即 64 g)CH3OH(l)完全燃烧放出1452 kJ的热量，故单位质量的H2(g)放出的热量多，B 项正确；中和反应是放热反应，硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀的过程也是放热的，所以反应H57.3 kJ mol 1，C项错误；将题干中的热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，由32，可得热化学方程式：3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJ mol1，D项错误。6在 1200 时，天然气脱硫工艺中会发生以下反应H2S(g)32O2(g)=SO2(g)H2O(g)H13 2H2S(g)SO2(g)=32S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)12O2(g)=S(g)H2O(g)H3S(g)=12S2(g)H4则 H4的正确表达式为()AH413(3H3H1H2)BH413(H1H23H3)CH434(H1H23H3)DH434(H1H23H3)答案B 解析根据盖斯定律：13(3)得，H413(H1H23H3)。7已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H24HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)H42NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H5以下关于上述反应焓变的判断正确的选项是()AH10，H20 BH30，H40 CH2H4H5DH3H12H2答案D 解析2H2(g)O2(g)=2H2O(g)属于放热反应，H10；H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)属于放热反应，H20；4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)属于放热反应，H30；N2(g)3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，H40，故A、B 错误。根据盖斯定律：H2(H4H5)13，故 C错误。根据盖斯定律：H3H12H2，所以 D选项是正确的。8已知以下四个热化学方程式(H的单位均为kJ/mol)：NH4Cl(s)=NH3(g)HCl(g)H1a()Ba(OH)28H2O(s)=BaO(s)9H2O(l)H2b()2NH4Cl(s)Ba(OH)28H2O(s)=BaCl2(aq)2NH3(g)10H2O(l)H3c()BaO(s)2HCl(aq)=BaCl2(aq)H2O(l)H4d()其中a、b、c均大于 0，HCl 气体溶解于水，溶液温度升高。由此可知以下判断一定正确的选项是()Ad0 Bc2abd4 答案B 解析通过给出的信息无法判断反应()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)H5e，由盖斯定律可确定c2abd2e，因e0，故c(2abd)0，即c2abd，B正确，C、D错误。9(2018哈尔滨六中月考)氢气、铝、铁都是重要的复原剂。已知以下反应的热化学方程式，以下关于反应的焓变判断正确的选项是()2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)32O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)32O2(g)=Al2O3(s)H42Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5AH10 B H50 H4H3CH1H2H3 D H3H4H5答案B 解析将题给的5 个热化学方程式依次编号为、，其中、分别表示 H2、Fe燃烧的热化学方程式，燃烧均为放热反应，则H10，H30，故 A项错误；铝热反应为放热反应，故H50；根据盖斯定律，由可得：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5H4H30，则 H4H3，故 B项正确；根据盖斯定律，由()23可得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H123(H2H3)，故 C项错误；H5H4H3，则H3H4H5，故 D项错误。10(2018衡水武邑中学调研)用 H2可将工业废气中的NO催化复原成N2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)H2(g)=12N2(g)H2O(g)的 H为()A0.5(abcd)kJ mol1B0.5(cadb)kJ mol1C0.5(cdab)kJ mol1D0.5(bdac)kJ mol1答案A 解析根据题图知，NO中键能为 0.5akJmol1，N2中键能为ckJmol1，H2中键能5 为 0.5bkJmol1，H2O中键能为0.5dkJmol1，故该反应中H0.5akJmol 10.5bkJmol112ckJmol10.5dkJmol10.5(abcd)kJ mol 1。二、非选择题(共 30 分)11(16 分)联氨可用作火箭燃料，答复以下问题：(1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJ mol1；H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ mol1假设用 6.4 g 液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为_。(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g 液态偏二甲肼与液 态 四 氧 化 二 氮 完 全 燃 烧 可 放 出425 kJ热 量，该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为_。(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为假设用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ mol112H2(g)12F2(g)=HF(g)H269.0 kJ mol1H2(g)12O2(g)=H2O(g)H242.0 kJ mol1请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_。(4)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJ mol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJ mol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ mol1H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ mol1请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_。答案(1)163.52 kJ(2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2550.0 kJ mol1(3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1126.0 kJ mol16(4)H2(l)12O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ mol 1解析(1)6.4 g 液态肼的物质的量为0.2 mol。由盖斯定律可知：液态肼与H2O2反应生成 N2和液态水的热化学方程式：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H(641.6 444)kJ mol1817.6 kJ mol 1，故 0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol 817.6 kJmol1163.52 kJ。(2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与 N2O4完全燃烧放出的热量为425 kJ10.0 g60 g 2550.0 kJ。热化学方程式为C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2550.0 kJ mol1。(3)根据盖斯定律，由42得：N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1126.0 kJ mol1。(4)根据盖斯定律，由12得：H2(l)12O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ mol1。12(14 分)(1)已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11344.1 kJ mol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21169.2 kJ mol1由 Al2O3、C和 Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_。(2)烟气(主要污染物SO2、NOx)经 O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g)H1200.9 kJ mol1NO(g)12O2(g)=NO2(g)H258.2 kJ mol1则反应 3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的 H_ kJmol1。(3)汽车尾气中的NO(g)和 CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为 2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。已知部分化学键的键能如下：7 请计算上述反应的H_ kJmol 1。答案(1)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJ mol1(2)317.3(3)538 解析(1)把热化学方程式颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得2Al(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)H3H21169.2 kJ mol1。根据盖斯定律，由可得Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)HH1H3174.9 kJ mol1，即为 Al2O3、C和 Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式。(2)将热化学方程式乘以2 可得 2NO(g)O2(g)=2NO2(g)H32H22(58.2 kJmol 1)116.4 kJmol 1。根 据 盖 斯 定 律，由 可 得3NO(g)O3(g)=3NO2(g)HH1H3317.3 kJ mol1。(3)化学反应的焓变等于反应物旧键断裂吸收的总能量和产物中新键形成释放的总能量之差，所以2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)的 H(632210722)kJ mol1(946 7504)kJ mol1538 kJ mol1。