高考化學(第01期)大題狂練系列-專題22-蓋斯定律及應用(含解析)1

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專題22 蓋斯定律及應用 （滿分60分 時間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1．隨著世界工業(yè)經濟的發(fā)展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。 （1）如圖為C及其氧化物的變化關系圖，若①變化是置換反應，則其化學方程式可以是 。 （2）把煤作為燃料可通過下列兩種途徑： 途徑I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1＜0 ① 途徑II：先制成水煤氣：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2＞0 ② 再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3＜0 ③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4＜0 ④ 則途徑I放出的熱量 （填“大于”“等于”或“小于”）途徑II放出的熱量；△H1、△H2、△H3、△H4的數學關系式是 。 （3）甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上可用如下方法合成甲醇： 方法一 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 方法二 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 在25℃、101kPa下，1 克甲醇完全燃料放熱22.68kJ，寫出甲醇燃燒熱的熱化學方程式 。 （4）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應是將原料金紅石轉化： TiO2(金紅石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO 已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5kJmol―1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=―566kJmol―1 TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g) △H=+141kJmol―1 則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H= 。 （5）臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) △H=―235.8kJmol―1 已知：2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2 (g) △H=+62.2kJmol―1 則O3轉化為O2的熱化學方程式為 。 【答案】（1）C+CuOCu+CO↑（2）等于 △H1=△H2+1/2（△H3+△H4） （3）CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－725.76kJ/mol （4）－80kJ/mol（5）2O3(g)=3O2(g) △H=－285kJ/mol 【考點定位】本題考查較綜合，涉及熱化學反應方程式、蓋斯定律的應用 【名師點晴】該題側重反應原理的考查，注重知識的遷移應用，明確蓋斯定律的意義是解答的關鍵。利用蓋斯定律書寫熱化學方程式的一般步驟：（1）確定待求的熱化學方程式；（2）找出待求的熱化學方程式中各物質出現(xiàn)在已知熱化學方程式的什么位置；（3）根據未知熱化學方程式中各物質的系數和位置的需要對已知熱化學方程式進行處理，或調整系數，或調整反應方向；將新得到的熱化學方程式及對應的反應熱進行疊加，即可求出待求反應的反應熱。 2．磷有三種同素異形體，分別為白磷（P4）、紅磷和黑磷。 （1）白磷常溫為白色或淡黃色固體，在40℃左右自燃，實驗室保存少量白磷的方法是__________； （2）白磷黑磷，黑磷比白磷穩(wěn)定。結構與石墨相似，下列敘述正確的是______＿ A．黑磷與白磷互為同分異構體 B．黑磷能導電 C．白磷轉化為黑磷為氧化還原反應 D．白磷轉化為黑磷為放熱反應 （3）紅磷在氯氣中燃燒生成兩種氯化物，其中一種氯化物分子是每個原子最外層都滿足8個電子的結構，則該氯化物的空間構型與下列_______分子最相似（填字母） A．H2O B．CCl4 C．NH3 D．CS2 （4）己知白磷、紅磷燃燒的熱化學方程式分別為 ① P4(s，白磷)+5O2(g）=P4O10(s) △H=-2986kJ/mol ② P(s，紅磷)＋O2(g）=P4O10(s) △H=-739kJ/mol 寫出紅磷轉化為白磷的熱化學方程式：________________________。 【答案】（1）保存在冷水中；（2）BD；（3）C； （4）4P（s、紅磷）=P4（s、白磷）；△H=+30KJmol-1 根據蓋斯定律，紅磷轉化為白磷4P（s、紅磷）＝P4（s、白磷）的△H＝-739kJ?mol-14-（-2986kJ?mol-1）＝＋30kJ/mol。 【考點定位】本題主要是考查了白磷、黑磷的有關知識、價電子對互斥理論和蓋斯定律 【名師點晴】解讀信息、掌握物質的穩(wěn)定性與能量的關系、同分異構體、氧化還原反應概念是解答的關鍵，題目難度不大。由價層電子特征判斷分子立體構型時需注意以下兩點：（1）價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的立體構型，而分子的立體構型指的是成鍵電子對的立體構型，不包括孤電子對。①當中心原子無孤電子對時，兩者的構型一致；②當中心原子有孤電子對時，兩者的構型不一致。（2）價層電子對互斥模型能預測分子的幾何構型，但不能解釋分子的成鍵情況，雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況，但不能預測分子的幾何構型。兩者相結合，具有一定的互補性，可達到處理問題簡便、迅速、全面的效果。 3. 將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）； C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學方程式為： C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=﹣393.5kJ?mol﹣1 H2（g）+O2（g）═H2O（g）；△H=﹣242.0kJ?mol﹣1 CO（g）+O2（g）═CO2（g）；△H=﹣283.0kJ?mol﹣1 請回答：（1）根據以上數據寫出C（s）與水蒸氣反應的熱化學反應方程式： ． （2）比較反應熱數據可知，1mol CO（g）和1mol H2（g）完全燃燒放出的熱量之和比1mol C（s）完全燃燒放出的熱量多．甲同學據此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據蓋斯定律做出右面循環(huán)圖：并據此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”．請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是 （填“甲”或“乙”）；判斷的理由是 ． 【答案】（1）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol； （2）乙；甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量． 【解析】 4．已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=－572kJ/mol ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=－484kJ/mol ③CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=－890kJ/mol （1）已知H-H的鍵能436kJ/molO=O的鍵能496kJ/molH-O的鍵能463kJ/mol，根據上述數據計算①②哪一個反應可以通過鍵能直接計算得出 。并計算寫出反應 H2O ( l ) = H2O ( g )的焓變△H= 。 （2）請根據題干計算CO2（g）+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( g )的焓變△H= 。 （3）在①②③三個方程式中哪一個是燃燒熱的熱化學方程式 。（填反應方程式的序號）標準狀況下，取甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L完全燃燒后恢復到常溫，則放出的熱量為263.8kJ，試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比 。 【答案】（1）② +44 kJmol-1 ；（2）△H=-166 kJmol-1 ；（3）① 2:3 【解析】 考點：考查反應熱的計算 6