第2節(jié)蓋斯定律及其應(yīng)用時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共66分)1．已知反應(yīng)：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1②eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2③eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH3則反應(yīng)2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為()A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3答案C2．已知：NH3·H2O(aq)與H2SO4(aq)反應(yīng)生成1mol正鹽的ΔH＝－24.2kJ·mol－1，強酸、強堿稀溶液反應(yīng)的中和熱為ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則NH3·H2O在水溶液中電離的ΔH等于()A．－69.4kJ·mol－1 B．－45.2kJ·mol－1C．＋69.4kJ·mol－1 D．＋45.2kJ·mol－1答案D解析由題給條件可先寫出NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1②，根據(jù)蓋斯定律，由①－②即可得到NH3·H2O(aq)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋OH－(aq)ΔH＝＋45.2kJ·mol－1，D正確。3．根據(jù)Ca(OH)2/CaO體系的能量循環(huán)圖：下列說法正確的是()A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0答案D解析水蒸氣變成液態(tài)水會放出熱量，ΔH5＜0，故A錯誤；氫氧化鈣分解生成氧化鈣固體和水蒸氣與液態(tài)水和氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣不是可逆過程，因此ΔH1＋ΔH2≠0，故B錯誤；由圖可知，ΔH3＞0，ΔH4＜0，ΔH5＜0，故ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C錯誤。4．Mg2Ni是一種儲氫合金，已知：①Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s)ΔH1＝－74.5kJ·mol－1②Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2＝－64.4kJ·mol－1③Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)ΔH3，則ΔH3等于()A．－84.6kJ·mol－1 B．＋84.6kJ·mol－1C．－138.9kJ·mol－1 D．＋138.9kJ·mol－1答案B5．已知下列四個熱化學(xué)方程式(ΔH的單位均為kJ/mol)：NH4Cl(s)=NH3(g)＋HCl(g)ΔH1＝a(ⅰ)Ba(OH)2·8H2O(s)=BaO(s)＋9H2O(l)ΔH2＝b(ⅱ)2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)ΔH3＝c(ⅲ)BaO(s)＋2HCl(aq)=BaCl2(aq)＋H2O(l)ΔH4＝d(ⅳ)其中a、b、c均大于0，HCl氣體溶于水，溶液溫度升高。由此可知下列判斷一定正確的是()A．d<0 B．c<2a＋b＋dC．c＝2a＋b＋d D．c>2a＋b＋d答案B解析通過給出的信息無法判斷反應(yīng)(ⅳ)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)題目提示信息可得：HCl(g)=HCl(aq)ΔH5＝e，由蓋斯定律可確定c＝2a＋b＋d＋2e，因e<0，故c－(2a＋b＋d)<0，即c<2a＋b＋d，B正確，C、D錯誤。6．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)'ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)'ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)'ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)'ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)'ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5答案C解析C與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH1<0，CO2與C生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH2>0，CO與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH3<0，鐵與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH4<0，A、B項錯誤；前兩個方程式相減得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D項錯誤。7．在298K、101kPa時，已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1②H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系正確的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案A8．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，則a為()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130答案D解析根據(jù)蓋斯定律由題給的兩個熱化學(xué)方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，則有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故D正確。9．(2019·北京師大附中高三期中)某溫度時，ⅥA族元素單質(zhì)與H2反應(yīng)生成氣態(tài)H2X的熱化學(xué)方程式如下：eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1S(g)＋H2(g)=H2S(g)ΔH＝－20kJ·mol－1Se(g)＋H2(g)H2Se(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1下列說法正確的是()A．穩(wěn)定性：H2O<H2S<H2SeB．降溫有利于Se與H2反應(yīng)生成H2SeC．O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1D．隨著核電荷數(shù)的增加，ⅥA族元素單質(zhì)與H2的化合反應(yīng)越容易發(fā)生答案C解析元素的非金屬性越強，對應(yīng)簡單氫化物的穩(wěn)定性越強，同一主族，從上到下，非金屬性逐漸減弱，因此穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se，故A錯誤；Se(g)＋H2(g)H2Se(g)對應(yīng)的ΔH>0，說明該反應(yīng)正向吸熱，降溫使得反應(yīng)向放熱的方向移動，即逆向移動，不利于生成H2Se，故B錯誤；將已知熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由2×(①－②)可得：O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1，故C正確；隨著核電荷數(shù)的減小，ⅥA族元素的非金屬性逐漸增強，與氫原子形成的共價鍵越強，放出的熱量越多，生成物越穩(wěn)定，ⅥA族元素的單質(zhì)與H2的化合反應(yīng)越容易發(fā)生，故D錯誤。10．下列各組中兩個反應(yīng)的反應(yīng)熱，其中ΔH1＞ΔH2的是()A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2C．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH12SO3(g)=O2(g)＋2SO2(g)ΔH2D．已知反應(yīng)：C(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH＜0，C(s，金剛石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2答案A解析A項：，由于2H2O(l)=2H2O(g)ΔH＞0，則ΔH2＋ΔH＝ΔH1，ΔH1－ΔH2＝ΔH＞0，故ΔH1＞ΔH2，正確。B項：，由于S(s)=S(g)ΔH＞0，則ΔH＋ΔH1＝ΔH2，ΔH2－ΔH1＝ΔH＞0，故ΔH2＞ΔH1，錯誤。C項：SO2氧化成SO3是放熱反應(yīng)，ΔH1＜0，SO3分解成SO2是吸熱反應(yīng)，ΔH2＞0，故ΔH2＞ΔH1，錯誤。D項：，根據(jù)蓋斯定律ΔH1＝ΔH＋ΔH2，ΔH1－ΔH2＝ΔH＜0，則ΔH1＜ΔH2，錯誤。11．(2019·北京海淀高三期末)以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法，其流程圖如下：相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：反應(yīng)Ⅰ：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)=2HI(aq)＋H2SO4(aq)ΔH1＝－213kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)＋H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH2＝＋327kJ·mol－1反應(yīng)Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)＋I2(g)ΔH3＝＋172kJ·mol－1下列說法不正確的是()A．該過程實現(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B．SO2和I2對總反應(yīng)起到了催化劑的作用C．總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1D．該過程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能，但總反應(yīng)的ΔH不變答案C解析通過流程圖反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ，實現(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，故A正確；總反應(yīng)為H2O=H2↑＋eq\f(1,2)O2↑，SO2和I2起到催化劑的作用，故B正確；反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅱ＋反應(yīng)Ⅲ，得到H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝(－213＋327＋172)kJ·mol－1＝＋286kJ·mol－1，故C錯誤；ΔH只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，該過程降低了水分解制氫的活化能，ΔH不變，故D正確。二、非選擇題(共34分)12.(16分)現(xiàn)利用如圖裝置進行中和熱的測定，請回答下列問題：(1)該圖中有兩處未畫出，它們是______________、________________。(2)把溫度為15.0℃，濃度為0.5mol·L－1的酸溶液和0.55mol·L－1的堿溶液各50mL混合(溶液密度均為1g·mL－1)，生成溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，輕輕攪動，測得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)物起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃中和熱HCl＋NaOH15.018.4ΔH1HCl＋NH3·H2O15.018.1ΔH2①試計算上述兩組實驗測出的中和熱ΔH1＝______，ΔH2＝________。②兩組實驗結(jié)果差異的原因是______________________________________。③寫出HCl＋NH3·H2O的熱化學(xué)方程式：____________________________。答案(1)環(huán)形玻璃攪拌棒燒杯上方的泡沫塑料蓋(2)①－56.8kJ·mol－1－51.8kJ·mol－1②NH3·H2O是弱堿，在中和過程中NH3·H2O發(fā)生電離，要吸熱，因而總體放熱較少③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－51.8kJ·mol－1解析(2)①根據(jù)題目給出的酸、堿的物質(zhì)的量，酸為0.025mol，堿為0.0275mol，堿是過量的，應(yīng)根據(jù)酸的量進行計算，即反應(yīng)生成了0.025molH2O。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)算出生成1molH2O所放出的熱量，即得出兩組實驗測出的中和熱數(shù)值：ΔH1＝－[4.18×(50＋50)×(18.4－15.0)×10－3]÷0.025≈－56.8kJ·mol－1，ΔH2＝－[4.18×(50＋50)×(18.1－15.0)×10－3]÷0.025≈－51.8kJ·mol－1。13．(18分)汽車尾氣中排放的NOx和CO污染環(huán)境，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx和CO的排放。Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH1＝－566.0kJ·mol－1②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝＋180.5kJ·mol－1③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH3＝－116.5kJ·mol－1(1)CO的燃燒熱為______________。若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收946kJ、498kJ的能量，則1molNO(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為________。(2)CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用水煤氣合成二甲醚的總反應(yīng)為：3CO(g)＋3H2(g)=CH3OCH3(g)＋CO2(g)ΔH＝－246.4kJ·mol－1(3)它可以分為兩步，反應(yīng)分別如下：①2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－205.1kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝________。(4)已知CH3OCH3(g)的燃燒熱為1455kJ·mol－1，寫出表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_______________