2022年高考化学一轮复习考点分层练专题10 热化学方程式及盖斯定律的应用

这是一份2022年高考化学一轮复习考点分层练专题10 热化学方程式及盖斯定律的应用，共15页。试卷主要包含了工业制氢气的一个重要反应是等内容，欢迎下载使用。
1．(2020年新课标Ⅰ节选)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=−98 kJ·ml−1。回答下列问题：
（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________。
2．(2020年浙江卷)100 mL 0.200 ml⋅L−1CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J⋅g−1⋅℃−1、溶液的密度均近似为1.00g⋅cm−3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
（1）反应放出的热量Q=_____J。
（2）反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH=______kJ⋅ml−1(列式计算)。
3．[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔHE(H-Br)>298kJ/mlB.表中最稳定的共价键是H-F键
C.H2(g)→2H(g) △H=+436kJ/mlD.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-25kJ/ml
10．反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示。已知：断开1ml N2(g)中化学键需吸收946kJ能量，断开1ml O2(g)中化学键需吸收498kJ能量。
下列说法正确的是
A．N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝-180
B．NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g) △H＝+90
C．断开1ml NO(g)中化学键需要吸收632kJ能量
D．形成1 ml NO(g)中化学键可释放90kJ能量
稳步提高一遍过
1．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是
①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·ml−1
②CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·ml−1
③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·ml−1
④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·ml−1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·ml−1
D．反应 2CO(g) + 4H2 (g)CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·ml−1
2．根据Ca(OH)2/CaO 体系的能量循环图：
下列说法正确的是
A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0
C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0
3．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是( )
A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高
B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高
C．ΔH5=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4
D．N2H4(l)+NO2(g)=32N2(g)+2H2O(l) ΔH；则ΔH>ΔH4
4．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是
①Cs+H2Og=COg+H2g ΔH1=akJ⋅ml−1
②COg+H2Og=CO2g+H2g ΔH2=bkJ⋅ml−1
③CO2g+3H2g=CH3OHg+H2Og ΔH3=ckJ⋅ml−1
④2CH3OHg=CH3OCH3g+H2Og ΔH4=dkJ⋅ml−1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OHg=12CH3OCH3g+12H2Ol的ΔH=d2kJ⋅ml−1
D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ⋅ml−1
5．下图是金属镁和卤素单质（X2）反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．由图可知此溫度下MgBr2（s）与Cl2（g）反应的热化学方程式为：
MgBr2（s）+Cl2（g）=MgCl2（s）+Br2（g） △H=+117kJ·ml-1
B．热稳定性:MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需吸收热量
D．金属镁和卤素单质（X2）的反应能自发进行是因为△H均小于零
6．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4 kJ/ml(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6 kJ/ml (反应II)
下列有关说法正确的是( )
A．提高反应体系的温度，能降低该反应体系中SO2生成量
B．反应II在较低的温度下可自发进行
C．用生石灰固硫的反应为:4CaO(s)+4SO2(g) 3CaSO4(s)+CaS(s) △H3，则△H3>△H2
D．由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变
7．李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此，研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。
（2）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
已知200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ·ml-1；
II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·ml-1。
①写出肼的电子式：____________________。
②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为：_____________________________。
8．NOx是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。
（1） 已知：2C(s)+O2(g)2CO(g) △H1= -221.0 kJ/ml
N2(g)+O2(g)2NO (g) △H2= +180.5 kJ/ml
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3= -746.0 kJ/ml
回答下列问题：
①用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_______。
9．雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺技术是国内外研究的热点。研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如下图所示。
（3）①已知：SO2生成SO3总反应方程式是
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/ml
此反应可通过如下两步完成：
2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g) ΔH1＝－113 kJ/ml
NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝_________。
10．多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与在300℃时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为________________________。的电子式为__________________。
Ⅱ．将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
（4）反应③的______（用，表示）。温度升高，反应③的平衡常数______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
参考答案
一.真题回顾
1.【答案】（1）2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s) ∆H= -351 kJ∙ml-1
【解析】
【分析】根据盖斯定律，用已知的热化学方程式通过一定的数学运算，可以求出目标反应的反应热。
【详解】（1）由题中信息可知：
①SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g) ∆H= -98kJ∙ml-1
②V2O4(s)+ SO3(g)⇌V2O5(s)+ SO2(g) ∆H2= -24kJ∙ml-1
③V2O4(s)+ 2SO3(g)⇌2VOSO4(s) ∆H1= -399kJ∙ml-1
根据盖斯定律可知，③-②2得2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s)，则∆H= ∆H1-2∆H2=( -399kJ∙ml-1)-( -24kJ∙ml-1)2= -351kJ∙ml-1，所以该反应的热化学方程式为：2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s) ∆H= -351 kJ∙ml-1。
2.【答案】（1）4.18×103 （2）−4.18×103/10000.100×0.200=−209
【解析】（1）100mL 0.200ml/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m=ρV=1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cmΔt=4.18J⋅g−1⋅°C−1×100g×(30.1-20.1)°C= 4.18×103J，故答案为：4.18×103；
（2）上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200ml/L×0.100L=0.020ml，锌粉的物质的量n(Zn)=mM=1.95g65g/ml=0.030ml，由此可知，锌粉过量。根据题干与第（1）问可知，转化0.020ml硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变ΔH代表反应1ml硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/ml，则可列出计算式为：ΔH=−4.18×103J÷1000J/kJ0.100L×0.200ml/L=-4.18×103/10000.100×0.200=-209 kJ/ml，故答案为：−4.18×103/10000.100×0.200=-209(答案符合要求且合理即可)。
【点睛】该题的难点是第（2）问，要求学生对反应焓变有充分的理解，抓住锌粉过量这个条件是解题的突破口，题目计算量虽不大，但要求学生有较好的思维与辨析能力。
3.【答案】A
【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即∆H