2020届高考化学一轮复习盖斯定律反应热作业

2020届高考化学一轮复习盖斯定律反应热作业

第16讲　反应热　盖斯定律 一、 单项选择题 ‎1. (2018·江西赣州模拟)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 (　　)‎ A. 放热反应的发生无需任何条件 B. 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C. 化学反应过程都伴随着能量的变化 D. H2SO4与NaOH的反应是吸热反应 ‎2. 已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=a kJ·mol-1、2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-220 kJ·mol-1,‎ H—H、OO和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1,则a为 (　　)‎ A. -332　 B. -118　 C. +350 　 D. +130‎ ‎3. (2018·河南三门峡期末)已知下列反应的热化学方程式:‎ ‎6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1‎ ‎2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH2‎ C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH3‎ 则反应4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为 (　　)‎ A. 12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1　 B. 2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3‎ C. 12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D. ΔH1-5ΔH2-12ΔH3‎ ‎4. (2018·河南信阳期末)通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径:‎ a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g) ΔH1=+256.6 kJ·mol-1‎ b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)6H2(g)+4CO(g) ΔH2=+27.6 kJ·mol-1‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A. 升高a的反应温度,乙醇的转化率增大 B. 由b可知,乙醇的燃烧热为13.8 kJ·mol-1‎ C. 2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=+485.6 kJ·mol-1‎ D. 制取等量的氢气,途径b消耗的能量更多 ‎5. 已知:C(s)+O2(g)CO2(g)　　　　　ΔH1‎ CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2‎ ‎2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3‎ ‎4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH4‎ ‎3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 (　　)‎ A. ΔH1>0,ΔH3<0 B. ΔH2>0,ΔH4>0‎ C. ΔH1=ΔH2+ΔH3 D. ΔH3=ΔH4+ΔH5‎ ‎6. (2018·山东第二次大联考)在其他条件相同时,反应 N2+O22NO分别在有、无催化剂时的能量变化与反应进程如下图所示,下列说法正确的是 (　　)‎ A. 该反应为放热反应 B. 加入催化剂可以改变反应的焓变 C. 加入催化剂可以改变反应的活化能 D. 0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反应吸热18.26 kJ ‎7. (2018·山东潍坊模拟)已知:1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量;氧化亚铜与氧气反应的能量变化如下图所示。下列叙述正确的是 (　　)‎ A. 碳[C(s)]的燃烧热ΔH为-110.4 kJ·mol-1‎ B. 1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量 C. 反应2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)的活化能为292 kJ·mol-1‎ D. 足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式:C(s)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO(g)　ΔH=+35.6 kJ·mol-1‎ ‎8. (2018·中原名校联考)已知:①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。②Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH,其反应过程与能量变化如下图所示。‎ ‎③‎ 化学键 Si—O OO Si—Si 断开1 mol共价键所需能量/kJ ‎460‎ ‎500‎ ‎176‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A. 晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B. 二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性 C. ΔH=-988 kJ·mol-1‎ D. ΔH=a-c ‎9. (2018·湖北随州模拟)根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是 (　　)‎ A. 1 mol C(g)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ B. 反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量 C. 由C→CO的热化学方程式:2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.2 kJ·mol-1‎ D. CO的燃烧热ΔH=282.9 kJ·mol-1‎ ‎10. (2018·江苏苏州一模)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板中的铜,其热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)　ΔH。‎ 已知:①Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64 kJ·mol-1‎ ‎②2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196 kJ·mol-1‎ ‎③H2(g)+‎1‎‎2‎O2(g)H2O(l) ΔH3=-286 kJ·mol-1‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A. 反应①可通过铜作电极电解稀硫酸的方法实现 B. 反应②在任何条件下都能自发进行 C. 若H2(g)+‎1‎‎2‎O2(g)H2O(g)　ΔH4,则ΔH4<ΔH3‎ D. ΔH=-320 kJ·mol-1‎ 二、 非选择题 ‎11. 判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1) S(s)+‎3‎‎2‎O2(g)SO3(g)　ΔH=-315 kJ·mol‎-1‎, ΔH即为该反应的燃烧热 (　　)‎ ‎(2) NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　 ΔH=-57.3 kJ·mol-1,ΔH 即为该反应的中和热 (　　)‎ ‎(3) 已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1 (　　)‎ ‎(4) 已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 ‎1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ (　　)‎ ‎(5) 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式为CH3OH(g)+‎1‎‎2‎O2(g)CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1 (　　)‎ ‎12. (2018·河南联考)NaCN(氰化钠)是一种重要的基础化工原料,可用于电镀、冶金和有机合成等。制备NaCN的方法有很多种。‎ ‎(1) 氨钠法:反应原理为2Na+2C+2NH32NaCN+3H2。该反应中,每生成1 mol NaCN,转移电子的物质的量为　　　　　　。 ‎ ‎(2) NaCN也可由HCN 与NaOH反应制得。‎ 已知:CH4(g)C(s)+2H2(g)　　　　ΔH1‎ ‎2HCN(g)2C(s)+H2(g)+N2(g)　 ΔH 2‎ N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　　 ΔH 3‎ 则反应CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)的ΔH=　　　　　　(用含ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3的代数式表示)。 ‎ ‎13. (1) (2016·全国Ⅱ卷)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。‎ ‎①2O2(g)+N2(g)N2O4(l)　　　　ΔH1‎ ‎②N2(g)+2H2(g)N2H4(l) ΔH2‎ ‎③O2(g)+2H2(g)2H2O(g) ΔH3‎ ‎④2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)‎ ΔH4=-1 048.9 kJ·mol-1‎ 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=　　　　　　　　,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2) (2018·郑州第一次质检)‎ 已知:As(s)+‎3‎‎2‎H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)　ΔH1‎ ‎2As(s)+‎5‎‎2‎O2(g)As2O5(s)　ΔH2‎ H2(g)+‎1‎‎2‎O2(g)H2O(l)　ΔH3‎ 则反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH=　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3) (2018·江西上饶二模)‎ 已知:①2Mo(s)+3O2(g)2MoO3(s)　　　ΔH1‎ ‎②MoS2(s)+2O2(g)Mo(s)+2SO2(g) ΔH2‎ ‎③2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3‎ 则ΔH3=　　　　(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示),在反应③中若有0.2 mol MoS2参加反应,则转移电子　　　　mol。 ‎ ‎14. 某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和 0.50 mol·L-1 H2SO4溶液进行中和热的测定。‎ Ⅰ. 配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液 ‎(1) 若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体　　　　g。 ‎ ‎(2) 从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器　　　　(填字母)。 ‎ 名称 托盘天平 ‎(带砝码)‎ 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒 仪器 序号 a b c d e f Ⅱ. 测定中和热的实验装置如右图所示。‎ (1) 写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):‎ ‎ 　 。 ‎ ‎(2) 取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。‎ ‎①请填写下表中的空白:‎ ‎　温度 实验　　　　‎ 次数　　　　‎ 起始温度T1/℃‎ 终止温度T2/℃‎ 平均温度差(T2-T1)/℃‎ H2SO4‎ NaOH 平均值 ‎1‎ ‎26.2‎ ‎26.0‎ ‎26.1‎ ‎30.1‎ ‎2‎ ‎27.0‎ ‎27.4‎ ‎27.2‎ ‎33.3‎ ‎3‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎29.8‎ ‎4‎ ‎26.4‎ ‎26.2‎ ‎26.3‎ ‎30.4‎ ‎②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成的溶液的比热容 c=4.18 J·g-1·℃-1,则中和热ΔH=　　　　(取小数点后一位)。 ‎ ‎③上述实验结果的数值与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是　　　　(填字母)。 ‎ a. 实验装置保温、隔热效果差 b. 在量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c. 分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中 d. 用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 ‎1. C　解析　反应中能量变化与反应条件无关,放热反应可能需要加热,故A错误;化学反应的实质为化学键的断裂和形成,化学键断裂吸收的热量和化学键形成放出的热量的相对大小决定反应吸热还是放热,故B错误;化学反应过程遵循能量守恒,一定伴随着能量的变化,故C正确;中和反应为放热反应,则H2SO4与NaOH的反应是放热反应,故D错误。‎ ‎2. D　解析　将已知的两个反应编号为①②,②-①×2,即可得到2H2(g)+O2(g)2H2O(g),ΔH=(-220-2a)kJ·mol-1,反应热等于反应物键能之和减去生成物键能之和,则有-220-2a=436×2+496-462×4,解得a=130。‎ ‎3. A　解析　将已知热化学方程式编号为①②③,根据盖斯定律,5×②+12×③-2×①得4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)　ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1。‎ ‎4. A　解析　反应a吸热,升高a的反应温度,平衡正向移动,乙醇的转化率增大,故A正确;乙醇的燃烧热应该是1 mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,故B错误;根据盖斯定律,b-2a得2H2(g)+O2(g)2H2O(g),ΔH=-485.6 kJ·mol-1,故C错误;根据热化学方程式,制取等量的氢气,途径a消耗的能量更多,故D错误。‎ ‎5. C　解析　C和CO与氧气的反应均放热,ΔH1<0、ΔH3<0,A错误;CO2与C在高温条件下反应生成CO为吸热反应,ΔH2>0,Fe与O2反应生成Fe2O3为放热反应,ΔH4<0,B错误;将已知五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,②+③=①,则ΔH1=ΔH2+ΔH3,④+⑤×2=③×3,则3ΔH3=ΔH4+2ΔH5,C正确,D错误。‎ ‎6. C　解析　A项,反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,错误;B项,加入催化剂,反应的焓变不变,错误;C项,由图可知催化剂能够降低反应的活化能,正确;D项,该反应是可逆反应,则N2和O2不可能完全转化为NO,吸收的热量应小于18.26 kJ,错误。‎ ‎7. D　解析　12 g C燃烧生成一氧化碳放热110.4 kJ,而燃烧热指的是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,A项错误;根据图像可知,由CuO分解生成Cu2O需要吸收热量,B项错误;反应2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)的活化能为348 kJ·mol-1,C项错误;依据图像书写热化学方程式①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)　ΔH=-292 kJ·mol-1,再根据 ‎1 g C(s)燃烧生成CO时放出热量9.2 kJ,书写热化学方程式②2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-220.8 kJ·mol-1,根据盖斯定律,‎②-①‎‎2‎得2CuO(s)+C(s)CO(g)+Cu2O(s)　ΔH=+35.6 kJ·mol-1,D项正确。‎ ‎8. C　解析　晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能,A错误;根据化学键的键能判断,断裂1 mol二氧化硅中的化学键需要的能量为4×460 kJ=1 840 kJ,断裂1 mol晶体硅中的化学键需要的能量为2×176 kJ=352 kJ,故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性,B错误;Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH=(176×2+500-460×4) kJ·mol-1=-988 kJ·mol-1,C正确;根据图中信息可知,ΔH=-c,D错误。‎ ‎9. C　解析　图中C为固态,1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和比1 mol CO2(g)的能量高393.5 kJ,故A错误;反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应,则生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;由图可知C(s)+‎1‎‎2‎O2(g)CO(g)　ΔH=(282.9-393.5) kJ·mol-1=-110.6 ‎ kJ·mol-1,则2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.2 kJ·mol-1,故C正确;燃烧反应的焓变为负值,CO的燃烧热ΔH=-282.9 kJ·mol-1,故D错误。‎ ‎10. C　解析　铜作电极电解稀硫酸时,阳极上铜失电子,阴极上H+得电子生成H2,A正确;反应②的ΔH<0、ΔS>0,任何条件下都能自发进行,B正确;由于H2O(l)H2O(g)　ΔH>0,故ΔH4>ΔH3,C错误;由盖斯定律,①+②÷2+③得目标反应,ΔH=(64-196÷2-286) kJ·mol-1=-320 kJ·mol-1,D正确。‎ ‎11. (1) ×　(2) √　(3) ×　(4) √　(5) ×‎ 解析　(1) 硫燃烧的稳定氧化物是二氧化硫。(3) 中和热不变。(4) 醋酸是弱电解质,所以电离时要吸收一定的热量。(5) 燃烧热是生成稳定的氧化物放出的热量,氢元素应转化为H2O(l)。‎ ‎12. (1) 3 mol　(2) ‎‎2ΔH‎1‎-ΔH‎2‎-ΔH‎3‎‎2‎ 解析　(1) 该反应中Na元素和C元素化合价升高,H元素化合价降低,N元素化合价不变,因此每生成1 mol NaCN,转移 ‎3 mol 电子。(2) 将已知的热化学方程式分别编号为①②③,根据盖斯定律,‎1‎‎2‎(①×2-②-③)可得目标反应,则ΔH=‎2ΔH‎1‎-ΔH‎2‎-ΔH‎3‎‎2‎。‎ ‎13. (1) 2ΔH3-2ΔH2-ΔH1　反应放热量大、产生大量气体、无污染 ‎(2) 2ΔH1-ΔH2-3ΔH3‎ ‎(3) ΔH1+2ΔH2　2.8‎ 解析　(1) 根据盖斯定律,④=③×2-②×2-①,因而ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。(2) 将已知的热化学方程式分别编号为①②③,根据盖斯定律,①×2-②-3×③可得As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s),ΔH=2ΔH1-ΔH2-3ΔH3。(3) 由盖斯定律得③=①+②×2,则ΔH3=ΔH1+2ΔH2;反应③中O2作氧化剂,反应7 mol O2转移28 mol电子,所以若有0.2 mol MoS2参加反应,需0.7 mol O2,转移2.8 mol电子。‎ ‎14. Ⅰ. (1) 5.0　(2) abe Ⅱ. (1) ‎1‎‎2‎H2SO4(aq)+NaOH(aq)‎1‎‎2‎Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1‎ ‎(2) ①4.0　②-53.5 kJ·mol-1　③acd 解析　Ⅱ. (2) ①1、2、3、4次实验的温度差分别为4.0 ℃、6.1 ℃、 3.9 ℃、4.1 ℃,与其他三组数据相比,6.1 ℃误差较大,应舍去,其余三次温度差的平均值为4.0 ℃。②0.50 mol·L-1 ‎ H2SO4(aq)和0.50 mol·L-1 NaOH(aq)的密度为1 g·cm-3,故m(H2SO4)=ρ(H2SO4)·V(H2SO4)=1 g·mL-1×30 mL=30 g,m(NaOH)=ρ(NaOH)·V(NaOH)=1 g·mL-1×50 mL=50 g, 中和后生成的溶液为稀溶液,其比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,由此可以计算出30 mL H2SO4(aq)和 50 mL NaOH(aq)发生反应时放出的热量Q放=[m(NaOH)+m(H2SO4)]·c·(T2-T1),中和热为生成1 mol H2O(l)时放出的热量,ΔH=-Q放n(H‎2‎O)‎=-‎80×4.18×4.0‎‎0.025‎×10-3 kJ·mol-1≈-53.5 kJ·mol-1。‎