卷5《蓋斯定律》

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1、第一章《化學反應與能量》第三節(jié)《化學反應熱的計算》 周考卷五 ——蓋斯定律 時間：45分鐘 滿分：100分 一、選擇題(每小題6分，每小題有1－2個正確選項) 1．能源問題是人類社會面臨的重大課題，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質(zhì)，它們的燃燒熱依次為285.8kJ·mol－1、282.5kJ·mol－1、726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定條件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。則CO與H2反應合成甲醇的熱化學方程式為(　　) A．CO(g)＋2H2(g)===C

2、H3OH(l) ΔH＝－127.4kJ·mol－1 B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝＋127.4kJ·mol－1 C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－127.4kJ·mol－1 D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝＋127.4kJ·mol－1 解析：根據(jù)題給三種物質(zhì)的燃燒熱可以寫出： H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8kJ·mol－1 ① CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH

3、2＝－282.5kJ·mol－1 ② CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－726.7kJ·mol－1③ 運用蓋斯定律進行計算，即①×2＋②－③可得：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH。ΔH＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝2×(－285.8 kJ·mol－1)＋(－282.5kJ·mol－1)－(－726.7kJ·mol－1)＝－127.4kJ·mol－1。 答案：A 2．灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。 已知：①Sn(s，白)

4、＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH1 ②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH2 ③Sn(s，灰)Sn(s，白)　ΔH3＝＋2.1kJ·mol－1 下列說法正確的是(　　) A．ΔH1>ΔH2 B．錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C．灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應是放熱反應 D．錫制器皿長期處在低于13.2℃的環(huán)境中，會自行毀壞 解析：由②－①得③，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋2.1kJ·mol－1 ∴ΔH1<ΔH2；錫在常溫下以白錫狀態(tài)存在；灰錫轉(zhuǎn)變?yōu)榘族a是吸熱反應；錫制器皿(白錫)長期處于低于13.2℃時，由白錫轉(zhuǎn)變?yōu)榛义a時，

5、因體積驟然膨脹，錫器碎裂成粉末，也叫“錫疫”。 答案：D 3．100g碳燃燒所得氣體中，CO占，CO2占體積，且C(s)＋O2(g)===CO(g)；ΔH(298K)＝－110.35kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH(298K)＝－282.57kJ·mol－1。與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是(　　) A．392.92kJ　　　　　　 B．2489.44kJ C．784.92kJ D．3274.3kJ 解析：100g碳不完全燃燒時產(chǎn)生CO物質(zhì)的量為×mol，因為碳完全燃燒可分兩步，先生成CO同時放熱，CO再生成CO2再放熱，總熱量即為完全燃燒時放

6、出的熱。因此與100g碳完全燃燒相比，損失的熱量為即×mol CO燃燒放出的熱量，設(shè)為Q。 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH(298K)＝－282.57kJ·mol－1 1mol 282.57kJ ×mol Q Q＝282.57kJ××mol，Q＝784.92kJ。 答案：C 4．已知：H2O(g)===H2O(l)； ΔH1＝Q1kJ·mol－1； C2H5OH(g)===C2H5OH(l)； ΔH2＝Q2kJ·mol－1； C2H5

7、OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)； ΔH＝Q3kJ·mol－1。 若使用23g酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為(　　) A．Q1＋Q2＋Q3 B．0.5(Q1＋Q2＋Q3) C．0.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3 D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3 答案：D 5．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)―→ 4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2878kJ·mol－1 (CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)―→4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2869kJ·mol－1 下列說法正確的是(　　)

8、 A．正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子 B．正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷 C．異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程 D．異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多 解析：將兩式相減得：CH3CH2CH2CH3→(CH3)2CHCH3　ΔH＝－9kJ·mol－1，則A正確，C錯誤；體系能量越低穩(wěn)定性越強，穩(wěn)定性異丁烷大于正丁烷；分子中氫原子數(shù)相同，二者分子中碳氫鍵數(shù)相同。 答案：A 6．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6kJ·mol－1。則制備水煤氣的反應C(s)＋H2O(g

9、)===CO(g)＋H2(g)的ΔH為(　　) A．＋262.6kJ·mol－1　　　　　 B．－131.3kJ·mol－1 C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1 解析：據(jù)蓋斯定律，把已知兩個反應相加減，可求得制備水煤氣反應的ΔH。 ①－②，得 2C(s)＋O2(g)－2H2(g)－O2(g)===2CO(g)－2H2O(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1－(－483.6kJ·mol－1)，即 2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝＋262.6kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g

10、)的ΔH為＋262.6kJ·mol－1÷2＝＋131.3kJ·mol－1。 答案：D 二、非選擇題(共64分) 7．由金紅石(TiO2)制備單質(zhì)Ti，涉及的步驟為： TiO2―→TiCl4Ti 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)； ΔH＝－393.5kJ·mol－1 ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)； ΔH＝－566kJ·mol－1 ③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)； ΔH＝＋141kJ·mol－1 則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝__________。反應

11、TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是_____________________________________________________ __________________________________________________________。 解析：可根據(jù)蓋斯定律：①×2－②＋③得： ΔH＝(＋141kJ·mol－1)＋(－393.5kJ·mol－1)×2－(－566kJ·mol－1)＝－80kJ·mol－1；Mg在高溫下易和空氣中的成分反應，所以應在Ar氣氛中進行。 答案：－80kJ·mol－1　防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(

12、或CO2、N2)作用 8．比較下列各組熱化學方程式中ΔH的大小關(guān)系。 (1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ΔH1__________ΔH2 (2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 ΔH1__________ΔH2 (3)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2 ΔH1__________ΔH2 (4)煤作為燃料有2種途徑：

13、途徑1——直接燃燒： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 途徑2——先制水煤氣： C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2>0 再燃燒水煤氣： 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<0 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0 ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的關(guān)系式是__________。 解析：(1)中兩式相減得：S(s)===S(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2>0(固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵馐俏鼰徇^程)，所以ΔH1>ΔH2(氣態(tài)硫比固體硫燃燒放出的熱量多)；(2)中兩式相減得：2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH＝ΔH

14、1－ΔH2<0(水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水是放熱過程)，所以ΔH1<ΔH2(生成液態(tài)水比生成水蒸氣放出的熱量多)；(3)中兩式相減得：4Al(s)＋2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)＋4Fe(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(鋁熱反應很劇烈，是典型而熟悉的放熱反應)，所以ΔH1<ΔH2；(4)中將途徑2的后兩個熱化學方程式分別乘以后與第一個熱化學方程式相加得：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)，即ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)。(兩種途徑的ΔH完全相同)。 答案：(1)>　(2)<　(3)< (4)ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4) 9．請根據(jù)下面所

15、給出的5個熱化學方程式，判斷反應④的反應熱量________。 ①NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)ΔH1＝－176kJ·mol－1 ②NH3(g)＋H2O(l)===NH3·H2O(aq)ΔH2＝－35.1kJ·mol－1 ③HCl(g)＋H2O(l)===HCl(aq)ΔH3＝－72.3kJ·mol－1 ④NH4Cl(s)＋H2O(l)===NH4Cl(aq)ΔH4＝？ ⑤NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH5＝－52.3kJ·mol－1 答案：＋16.3kJ·mol－1 10．磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物。

16、3.1g單質(zhì)磷(P)在3.2g氧氣中燃燒至反應物耗盡，并放出XkJ熱量。 (1)通過計算確定反應產(chǎn)物的組成(用化學式表示)：____________ ____，其相應的質(zhì)量(g)為__________。 (2)已知單質(zhì)磷的燃燒熱為YkJ·mol－1，則1mol P與O2反應生成固態(tài)P2O3的反應熱ΔH＝__________。 (3)寫出1mol P與O2反應生成固態(tài)P2O3的熱化學方程式：______ _____________________________。 解析：根據(jù)題意，依質(zhì)量守恒定律，設(shè)反應生成P2O3 xmol，P2O5 ymol則有 ? 所以反應生成P2O3：0.

17、025mol×110g·mol－1＝2.75g，P2O5：0.025mol×142g·mol－1＝3.55g 根據(jù)燃燒熱的概念，可知燃燒生成0.5mol P2O5放熱YkJ，所以生成0.025mol P2O3放出熱量：X－×0.025＝(X－0.05Y)kJ由此可推算出其余問題答案。 答案：(1)P2O3，P2O5　2.75g,3.55g (2)－(20X－Y)kJ·mol－1 (3)P(s)＋O2(g)===P2O3(s) ΔH＝－(20X－Y)kJ·mol－1 11．已知下列各反應的反應熱為： (1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

18、ΔH1＝－870.3kJ/mol (2)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5kJ/mol (3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.5kJ/mol 試計算下列反應的反應熱ΔH4。 (4)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l) 解析：通過反應式可以看出，從始態(tài)物質(zhì)和終態(tài)物質(zhì)上看，(2)、(3)兩步的結(jié)果與(1)、(4)兩步的結(jié)果是相同的，根據(jù)蓋斯定律應有2×[(2)式＋(3)式]＝(1)式＋(4)式，即2(ΔH2＋ΔH3)＝ΔH1＋ΔH4由此可求出第(4)步反應的反應熱。 答案：2×[(2)式＋(3)式

19、]＝(1)式＋(4)式即2(ΔH2＋ΔH3)＝ΔH1＋ΔH4 即2×[－393.5kJ/mol＋(－285.5kJ/mol)]＝ －870.3kJ/mol＋ΔH4　ΔH4＝－487.7kJ/mol 12．已知下列兩個反應： a．C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH<0 b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH>0 判斷以下3個熱化學方程式ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的順序是 _________________________________________________________。 ①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1 ②C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH2 ③C(s)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH3 解析：本題是多次使用蓋斯定律的典型題目。由熱化學方程式之間的關(guān)系列式。由2×(③－②)＝a，則2(ΔH3－ΔH2)＝(ΔH)a<0，即ΔH3<ΔH2；由2×(③－①)＝b，則2(ΔH3－ΔH1)＝(ΔH)b>0，即ΔH3>ΔH1。三者之間的關(guān)系為ΔH1<ΔH3<ΔH2。 答案：ΔH2、ΔH3、ΔH1