2020版高考化学二轮复习技能提升二盖斯定律的应用及热化学方程式的书写高考真题（含解析）

技能提升二 盖斯定律的应用及热化学方程式的书写

(2)(2019·全国卷Ⅲ节选)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl2(s)===CuCl(s)＋Cl2(g)　ΔH1＝83 kJ·mol－1

CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2＝－20 kJ·mol－1

CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH3＝－121 kJ·mol－1

则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

[解析]　(1)根据盖斯定律，由反应①＋反应②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(100.3－11.0 kJ·mol－1＝＋89.3 kJ·mol－1。

(2)将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由(①＋②＋③)×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－116 kJ·mol－1。

[答案]　(1)89.3　(2)－116

2．(1)(2018·全国卷Ⅲ节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝48 kJ·mol－1

3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)ΔH2＝－30 kJ·mol－1

则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH为________kJ·mol－1。

(2)(2018·全国卷Ⅱ节选))CH4－CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。

已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－394 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－111 kJ·mol－1

该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。

[解析]　(1)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)，则有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝3×48 kJ·mol－1＋(－30 kJ·mol－1)＝114 kJ·mol－1。

(2)将题给三个已知热化学方程式依次编号为①②③，由③×2－①－②可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)；根据盖斯定律，则该反应的ΔH＝(－111 kJ·mol－1)×2－(－75 kJ·mol－1)－(－394 kJ·mol－1)＝＋247 kJ·mol－1。

[答案]　(1)114　(2)247

3．(2017·全国卷Ⅰ)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为_______________________、_________________________________，制得等量H2所需能量较少的是________。

[解析]　将题干中的四个热化学方程式分别编号为①②③④，根据盖斯定律，将①＋②＋③可得系统(Ⅰ)中的热化学方程式：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝327 kJ·mol－1－151 kJ·mol－1＋110 kJ·mol－1＝286 kJ·mol－1

同理，将②＋③＋④可得系统(Ⅱ)中的热化学方程式：H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－151 kJ·mol－1＋110 kJ·mol－1＋61 kJ·mol－1＝20 kJ·mol－1

由所得两热化学方程式可知，制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。

[答案]　H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ·mol－1　H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ·mol－1　系统(Ⅱ)

[省市卷]

1．(2019·天津卷)硅粉与HCl在300℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为

______________________________________。

[答案]　Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)

ΔH＝－225 kJ·mol－1

2．(2018·江苏卷)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1

kJ·mol－1

3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1

反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

[解析]　将题给三个热化学方程式依次编号为①、②和③，根据盖斯定律可知，③＝(①×3＋②)/2，则ΔH＝(－116.1 kJ·mol－1×3＋75.9 kJ·mol－1)/2＝－136.2 kJ·mol－1。

[答案]　－136.2

3．(2017·浙江卷)已知：2Al2O3(s)===4Al(g)＋3O2(g)

ΔH1＝3351 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2＝－221 kJ·mol－1

2Al(g)＋N2(g)===2AlN(s)ΔH3＝－318 kJ·mol－1

碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是

____________________________________。

[答案]　Al2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)===3CO(g)＋2AlN(s)

ΔH＝＋1026 kJ·mol－1

4．(2017·海南卷节选)碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：

已知：①2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋H2O(g)

ΔH1＝－127.4 kJ·mol－1

②NaOH(s)＋CO2(g)===NaHCO3(s)

ΔH2＝－131.5 kJ·mol－1

反应2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

[解析]　根据盖斯定律，NaHCO3(s)分解反应可由①－②×2得到，故ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝－127.4 kJ·mol－1－(－131.5 kJ·mol－1)×2＝＋135.6 kJ·mol－1。

[答案]　135.6