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

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
盖斯定律及反应热的计算
建议用时：40分钟满分：100
分
一、选择题(每题7分，共70分)
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H
2
O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，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2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(g) ΔH＝－
483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
C．已知2C(s)＋2O
2(g)===2CO
2
(g) ΔH＝a
2C(s)＋O
2
(g)===2CO(g) ΔH＝b，则a ＞b
D．已知P(白磷，s)===P(红磷，s) ΔH＜0，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
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，ΔH为负值，即ΔH＝－Q，故ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。

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( )
A．920 B．557 C．463 D．188
答案 C
解析根据题意，可得热化学方程式为
2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH＝－572 kJ·mol
－1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热
量，则2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(g) ΔH＝－484
kJ·mol－1，即－484 kJ＝2×436 kJ＋496 kJ－
4x kJ，解得x＝463。

4．(2018·山东滕州二中模拟)由金红石TiO
2
制取单质Ti，涉及的步骤为
TiO
2―→TiCl
4
――→
Mg
800 ℃，Ar
Ti。

已知：
①C(s)＋O
2
(g)===CO
2
(g) ΔH1
②2CO(g)＋O
2
(g)===2CO
2
(g) ΔH2
③TiO
2
(s)＋2Cl
2
(g)===TiCl
4
(s)＋O
2
(g)
ΔH3
则反应TiO
2(s)＋2Cl
2
(g)＋
2C(s)===TiCl
4
(s)＋2CO(g)的ΔH为( ) A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1－ΔH2 C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1－2ΔH2答案 C
解析根据盖斯定律，由2×①－②＋③，
可得TiO
2(s)＋2Cl
2
(g)＋2C(s)===TiCl
4
(s)＋
2CO(g) ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋ΔH3，故C项正确。

5．已知：2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH＝
－571.6 kJ·mol－1
2CH
3OH(l)＋3O
2
(g)===2CO
2
(g)＋4H
2
O(l)
ΔH＝－1452 kJ·mol－1
H＋(aq)＋OH－(aq)===H
2
O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．H
2
(g)的燃烧热为142.9 kJ·mol－1
B．同质量的H
2(g)和CH
3
OH(l)完全燃烧，H
2
(g)
放出的热量多
C.1
2
H
2
SO
4
(aq)＋
1
2
Ba(OH)
2
(aq)===
1
2
BaSO
4
(s)
＋H
2
O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．3H
2(g)＋CO
2
(g)===CH
3
OH(l)＋H
2
O(l)
ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1
答案 B
解析根据燃烧热的定义可知，H
2
(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，A项错误；2 mol(即4
g) H
2
(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量，2
mol(即64 g) CH
3
OH(l)完全燃烧放出1452 kJ的
热量，故单位质量的H
2
(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ΔH<－57.3 kJ·mol－1，C项错误；将题干中的热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定
律，由①×3－②
2，可得热化学方程式：3H 2(g)
＋CO 2(g)===CH 3OH(l)＋H 2O(l) ΔH ＝－131.4 kJ·mol －1，D 项错误。

6．在1200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H 2S(g)＋3
2O 2(g)===SO 2(g)＋H 2O(g) ΔH 1
②2H 2S(g)＋SO 2(g)===3
2S 2(g)＋2H 2O(g)
ΔH 2
③H 2S(g)＋1
2O 2(g)===S(g)＋H 2O(g) ΔH 3
④S(g)===1
2S 2(g) ΔH 4
则ΔH 4的正确表达式为( ) A ．ΔH 4＝1
3(3ΔH 3－ΔH 1－ΔH 2)
B ．ΔH 4＝1
3(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
C ．ΔH 4＝3
4
(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
D ．ΔH 4＝3
4(ΔH 1－ΔH 2－3ΔH 3)
答案 B
解析 根据盖斯定律：④＝1
3(①＋②－
3×③)得，ΔH 4＝1
3
(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)。

7．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1 H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH 2
4HCl(g)＋O 2(g)===2Cl 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 3 N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(g) ΔH 4
2NH 3(g)＋3Cl 2(g)===N 2(g)＋6HCl(g) ΔH 5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A ．ΔH 1＞0，ΔH 2＞0
B ．ΔH 3＞0，ΔH 4
＞0
C ．ΔH 2＝ΔH 4＋ΔH 5
D ．ΔH 3＝ΔH 1－2ΔH 2
答案 D
解析 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)属于放热反应，ΔH 1＜0；H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)属于
放热反应，ΔH2＜0；4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H
2
O(g)属于放热反应，ΔH3＜0；N2(g)＋
3H
2(g)2NH
3
(g)属于放热反应，ΔH4＜0，故A、
B错误。

根据盖斯定律：ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)×1
3，
故C错误。

根据盖斯定律：ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，所以D选项是正确的。

8．已知下列四个热化学方程式(ΔH的单位均为kJ/mol)：
NH
4Cl(s)===NH
3
(g)＋HCl(g) ΔH1＝a(ⅰ)
Ba(OH)
2·8H
2
O(s)===BaO(s)＋9H
2
O(l)
ΔH2＝b(ⅱ)
2NH
4Cl(s)＋Ba(OH)
2
·8H
2
O(s)===BaCl
2
(aq)
＋2NH
3(g)＋10H
2
O(l) ΔH3＝c(ⅲ)
BaO(s)＋2HCl(aq)===BaCl
2(aq)＋H
2
O(l)
ΔH4＝d(ⅳ)
其中a、b、c均大于0，HCl气体溶解于水，溶液温度升高。

由此可知下列判断一定正确的是( )
A．d<0 B．c<2a＋b＋d
C．c＝2a＋b＋d D．c>2a＋b＋d
答案 B
解析通过给出的信息无法判断反应(ⅳ)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) ΔH5＝e，由盖斯定律可确定c＝2a＋b＋d＋2e，因e<0，故c－(2a＋b＋d)<0，即c<2a＋b＋d，B正确，C、D错误。

9．(2018·哈尔滨六中月考)氢气、铝、铁都是重要的还原剂。

已知下列反应的热化学方程式，下列关于反应的焓变判断正确的是( )
2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(g) ΔH1
3H
2(g)＋Fe
2
O
3
(s)===2Fe(s)＋3H
2
O(g)
ΔH2
2Fe(s)＋3
2
O
2
(g)===Fe
2
O
3
(s) ΔH3
2Al(s)＋3
2
O
2
(g)===Al
2
O
3
(s) ΔH4
2Al(s)＋Fe
2O
3
(s)===Al
2
O
3
(s)＋2Fe(s)
ΔH5
A．ΔH1<0 ΔH3>0 B．ΔH5<0 ΔH4<ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
答案 B
解析 将题给的5个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，其中①、③分别表示H 2、Fe 燃烧的热化学方程式，燃烧均为放热反应，则ΔH 1<0，ΔH 3<0，故A 项错误；铝热反应为放热反应，故ΔH 5<0；根据盖斯定律，由④－③可得：2Al(s)＋Fe 2O 3(s)===Al 2O 3(s)＋2Fe(s) ΔH 5＝ΔH 4－ΔH 3<0，则ΔH 4<ΔH 3，故B 项正确；根据盖斯定律，由(②＋③)×2
3可得：2H 2(g)＋
O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1＝2
3(ΔH 2＋ΔH 3)，故C 项
错误；ΔH 5＝ΔH 4－ΔH 3，则ΔH 3＝ΔH 4－ΔH 5，故D 项错误。

10．(2018·衡水武邑中学调研)用H 2可将工业废气中的NO 催化还原成N 2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)＋H 2(g)===1
2N 2(g)＋H 2O(g)
的ΔH 为( )
A ．0.5(a ＋b －c －d ) kJ·mol －1
B ．0.5(c ＋a －d －b ) kJ·mol －1
C ．0.5(c ＋d －a －b ) kJ·mol －1
D ．0.5(b ＋d －a －c ) kJ·mol －1 答案 A
解析 根据题图知，NO 中键能为0.5a kJ·mol －1
，N 2中键能为c kJ·mol －1，H 2中键能为0.5b kJ·mol －1，H 2O 中键能为0.5d kJ·mol
－1
，故该反应中ΔH ＝0.5a kJ·mol －1
＋0.5b
kJ·mol
－1
－⎝ ⎛⎭
⎪⎫12×c kJ·mol －1＋0.5d kJ·mol －1＝0.5(a ＋b －c －d ) kJ·mol －1。

二、非选择题(共30分)
11．(16分)联氨可用作火箭燃料，回答下列问题：
(1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N 2H 4)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：N
2H
4
(l)＋2H
2
O
2
(l)===N
2
(g)＋4H
2
O(g)
ΔH＝－641.6 kJ·mol－1；
H
2O(l)===H
2
O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
若用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(C
2H
8
N
2
)作推进剂。

N
2
O
4
与偏二甲
肼燃烧产物只有CO
2(g)、H
2
O(g)、N
2
(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(N
2H
4
)，N
2
O
4
作氧化剂，有人认为若用氟气代
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：
①N
2H
4
(l)＋O
2
(g)===N
2
(g)＋2H
2
O(g)
ΔH＝－534.0 kJ·mol－1
②1
2
H
2
(g)＋
1
2
F
2
(g)===HF(g)
ΔH＝－269.0 kJ·mol－1
③H
2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(g)
ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式：___________________。

(4)已知：①H
2(g)===H
2
(l)
ΔH＝－0.92 kJ·mol－1
②O
2(g)===O
2
(l) ΔH＝－6.84 kJ·mol－1
③H
2O(l)===H
2
O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol
－1
④H
2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
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)C
2H
8
N
2
(l)＋2N
2
O
4
(l)===2CO
2
(g)＋4H
2
O(g)
＋3N
2
(g) ΔH＝－2550.0 kJ·mol－1
(3)N
2H
4
(l)＋2F
2
(g)===N
2
(g)＋4HF(g)
ΔH＝－1126.0 kJ·mol－1
(4)H
2(l)＋
1
2
O
2
(l)===H
2
O(g)ΔH＝－
237.46 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H
2O
2
反应生成
N
2和液态水的热化学方程式：N
2
H
4
(l)＋
2H
2O
2
(l)===N
2
(g)＋4H
2
O(l) ΔH＝－(641.6＋
4×44) kJ·mol－1＝－817.6 kJ·mol－1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×817.6 kJ·mo l－1＝163.52 kJ。

(2)N
2O
4
与偏二甲肼反应的产物为CO
2
、N
2
和
气态水，1 mol C
2H
8
N
2
(l)与N
2
O
4
完全燃烧放出的
热量为425 kJ
10.0 g
×60 g＝2550.0 kJ。

热化学方程
式为
C
2H
8
N
2
(l)＋2N
2
O
4
(l)===2CO
2
(g)＋4H
2
O(g)＋
3N
2
(g) ΔH＝－2550.0 kJ·mol－1。

(3)根据盖斯定律，由①＋②×4－③×2得：
N
2H
4
(l)＋2F
2
(g)===N
2
(g)＋4HF(g)
ΔH＝－1126.0 kJ·mol－1。

(4)根据盖斯定律，由④＋③－①－②×1 2
得：
H
2(l)＋
1
2
O
2
(l)===H
2
O(g)ΔH＝－237.46
kJ·mol－1。

12．(14分)(1)已知：
①Al
2O
3
(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)
ΔH1＝＋1344.1 kJ·mol－1
②2AlCl
3(g)===2Al(s)＋3Cl
2
(g)
ΔH2＝＋1169.2 kJ·mol－1
由Al
2O
3
、C和Cl
2
反应生成AlCl
3
的热化学
方程式为____________。

(2)烟气(主要污染物SO
2、NO x)经O
3
预处理
后用CaSO
3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO
2
、NO x
的含量。

O
3氧化烟气中SO
2
、NO x的主要反应的热
化学方程式为
①NO(g)＋O
3(g)===NO
2
(g)＋O
2
(g)
ΔH1＝－200.9 kJ·mol－1
②NO(g)＋1
2
O
2
(g)===NO
2
(g)
ΔH2＝－58.2 kJ·mol－1
则反应3NO(g)＋O
3(g)===3NO
2
(g)的ΔH＝
________ kJ·mol－1。

(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)N
2(g)＋2CO
2
(g)。

已知部分化学键的键能如下：
请计算上述反应的ΔH＝________ kJ·mol －1。

答案(1)Al
2O
3
(s)＋3C(s)＋
3Cl
2(g)===2AlCl
3
(g)＋3CO(g) ΔH＝＋174.9
kJ·mol－1
(2)－317.3 (3)－538
解析(1)把热化学方程式②颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得③2Al(s)＋
3Cl
2(g)===2AlCl
3
(g) ΔH3＝－ΔH2＝－1169.2
kJ·mol－1。

根据盖斯定律，由①＋③可得
Al
2O
3
(s)＋3C(s)＋3Cl
2
(g)===2AlCl
3
(g)＋
3CO(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH3＝＋174.9 kJ·mol－1，
即为Al
2O
3
、C和Cl
2
反应生成AlCl
3
的热化学方
程式。

(2)将热化学方程式②乘以2可得③2NO(g)
＋O
2(g)===2NO
2
(g)ΔH3＝2×ΔH2＝2×(－
58.2 kJ·mol－1)＝－116.4 kJ·mol－1。

根据盖
斯定律，由①＋③可得3NO(g)＋O
3(g)===3NO
2
(g)
ΔH＝ΔH1＋ΔH3＝－317.3 kJ·mol－1。

(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)N
2(g)＋2CO
2
(g)的
ΔH＝(632×2＋1072×2) kJ·mol－1－(946＋750×4) kJ·mol－1＝－538 kJ·mol－1。