2023年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：蓋斯定律的應(yīng)用

1010頁2023年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：蓋斯定律的應(yīng)用1．[2023課標(biāo)Ⅲ節(jié)選]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速進(jìn)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之快速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。答復(fù)以下問題：〔2〕Deacon直接氧化法可按以下催化過程進(jìn)展：CuCl(s)=CuCl(s)+ Cl(g) H=83kJ·mo?12 2 2 11 1CuCl(s)+2O2(g)=CuO(s)+2Cl2(g) ΔH2=?20kJ·mol?1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=?121kJ·mol?1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH= kJ·mol?1。①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol?1C．反響CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+2H2O(l)的ΔH=2kJ·mol?11dD．反響2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)D．反響2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1以下說法正確的選項(xiàng)是5 1 A．ΔH＞0 B．ΔH＋ΔH＝5 1 3．[2023課標(biāo)Ⅱ節(jié)選]環(huán)戊二烯〔〕是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等3 4 1 2 3 4 C．ΔH＝ΔH＋ΔH D．ΔH＋ΔH＋ΔH3．[2023課標(biāo)Ⅱ節(jié)選]環(huán)戊二烯〔〕是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等3 4 1 2 3 4 生產(chǎn)。答復(fù)以下問題：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2=?11.0kJ·mol?1②對(duì)于反響：(g)+I2(g)(g)+2HI(g) ③ΔH3= kJ·mol?1?！?〕甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反響器中初始反響的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反響的方程式是 。②反響器中還存在如下反響：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3……iii為積炭反響，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用 反響的ΔH。5．[2023天津節(jié)選]多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡(jiǎn)易過程。答復(fù)以下問題：Ⅰ．硅粉與HCl在300℃時(shí)反響生成1molSiHCl氣體和H ，放出225kJ熱量，該反響的熱化學(xué)3 2方程式為 。SiHCl的電子式為 。3Ⅱ．將SiCl氫化為SiHCl有三種方法，對(duì)應(yīng)的反響依次為：4 3①SiCl4

gH2

g SiHCl3

gHClg H01〔〔1〕：(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①②3SiCl4

g2H2

gSis 4SiHCl3

gH 02③2SiCl4

gH2

gSisHClg

3SiHCl3

gH3〔4〕反響③的H 〔用H，H表示溫度上升反響③的平衡常數(shù)K3 1 2大、或不變。

〔填“增蓋斯定律⑴蓋斯定律的內(nèi)容:不管化學(xué)反響是一步完成或分幾步完成,其反響熱一樣。換句話說,化學(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反響的途徑無關(guān)。歸納總結(jié)：反響物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑：①由A直接變成D，反響熱為△H；1 2 ②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反響熱分別為△H、△H、△H。如以以下圖所示：1 2 則有△H=△H1+△H2+△H3山的高度與上山 化學(xué)反響的熱效應(yīng)的途徑無關(guān) 的途徑無關(guān)不難間接計(jì)算求得。⑵應(yīng)用蓋斯定律:不管化學(xué)反響是一步完成或分幾步完成,其反響熱是一樣。換句話說,化學(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。由于有些反響進(jìn)展得很慢,有些反響不簡(jiǎn)潔直接發(fā)生，這給測(cè)定反響熱造成了困難.此時(shí)假設(shè)應(yīng)用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反響熱計(jì)算出來。依據(jù)反響物和生成物的鍵能計(jì)算反響熱：ΔH=反響物的總鍵能—生成物的總鍵能【總結(jié)提升】應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)展簡(jiǎn)潔計(jì)算的留意事項(xiàng)：①當(dāng)反響方程式乘以或除以某數(shù)時(shí)，△H也應(yīng)乘以或除以該數(shù)。②反響方程式進(jìn)展加減時(shí)，△H也同樣進(jìn)展加減運(yùn)算，且計(jì)算過程中要帶“+”“-”。③運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)展計(jì)算并比較反響熱的大小時(shí)，同樣要把△H看做一個(gè)整體。④在設(shè)計(jì)的反響過程中常會(huì)遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的變化，狀態(tài)由固到液到氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。⑤當(dāng)設(shè)計(jì)的反響逆向進(jìn)展時(shí)，其反響熱與正反響的反響熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。運(yùn)用蓋斯定律關(guān)鍵在于分析總反響可由哪些中間過程構(gòu)成，化簡(jiǎn)要細(xì)心，計(jì)算時(shí)△H〔帶“+”“-”〕也要參與運(yùn)算。⑥不管一步進(jìn)展還是分步進(jìn)展，始態(tài)和終態(tài)完全全都，蓋斯定律才成立。⑦某些物質(zhì)只是在分步反響中臨時(shí)消滅，最終應(yīng)當(dāng)恰好消耗完。1、寫熱化學(xué)方程式典例1自然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分為甲烷。4工業(yè)上可用煤制自然氣，生產(chǎn)過程中有多種途徑生成CH。寫出CO與H2反響生成CH4H2O的熱化學(xué)方程式4：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1C(s)+2H2(g)2CO(g)

CH4(g)ΔH＝－73kJ·mol－1C(s)+CO2(g)ΔH＝－171kJ·mol－1自然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸取，產(chǎn)物為NH4HS。確定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸取液再生，寫出再生反響的化學(xué)方程式 。2、計(jì)算反響熱I．：As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3I．：As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH22As(s)+ O2(g)=As2O5(s)ΔH3則反響As2H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH22As(s)+ O2(g)=As2O5(s)ΔH3典例3氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。上圖是N2(g)和H2(g)反響生成1molNH3(g)過程中能量變化示意圖請(qǐng)寫出N2和H2反響的熱化學(xué)方程式： 。化學(xué)鍵H—HN≡N鍵能/kJ/mol435943化學(xué)鍵鍵能是形成或拆開1mol化學(xué)鍵放出或吸取的能量，單位kJ/mol。假設(shè)以下〔右表〕數(shù)據(jù)，試依據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算化學(xué)鍵H—HN≡N鍵能/kJ/mol43594312用NH3催化復(fù)原NOx還可以消退氮氧化物的污染。例如：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g);ΔH＝－akJ/mol ①N2(g)＋O2(g)===2NO(g);ΔH＝－bkJ/mol ②122 假設(shè)1molNH3復(fù)原NO至N，則反響過程中的反響熱ΔH＝ kJ/mol(用含a、b的式子表示)2 以下各組熱化學(xué)方程式1①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g);ΔH＝－25kJ/mol12②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g);ΔH＝－47kJ/mol23③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g);ΔH＝＋640kJ/mol3請(qǐng)寫出FeO(s)被CO(g)復(fù)原成Fe和CO2(g)的熱化學(xué)方程式 。1〔吉林省吉大附中2023屆高三第四次模擬考試〕2023調(diào)“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%?！币虼耍瑺?zhēng)論煙氣的脫硝(除NOx)、脫硫(除SO2)技術(shù)有著樂觀的環(huán)保意義?！?〕在催化劑作用下，用復(fù)原劑[如肼(N2H4)]選擇性地與NOx反響生成N2和H2O。200℃時(shí)：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9kJ·mol-1；II.N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-41.8kJ·mol-1。①寫出肼的電子式： 。②200℃時(shí)，肼分解成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為： 。〔1〕2C(s)+O2(g)2CO(g)△H1=-221.0〔1〕2C(s)+O2(g)2CO(g)△H1=-221.0kJ/molN2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ/mol2NO(g)+2CO(g)2CO2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H3=-746.0kJ/mola.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+216.4KJ/molb.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mola.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+216.4KJ/molb.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol則反響CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H= 。4〔甘肅省定西市隴西縣第一中學(xué)則反響CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H= ?！?〕以以下圖是通過熱循環(huán)進(jìn)展能源的綜合利用和污染治理的反響系統(tǒng)原理。系統(tǒng)〔Ⅱ〕制氫氣的熱化學(xué)方程式為 ；兩個(gè)系統(tǒng)制得等量的H2所需能量較少的是 。5〔山西省太原市2023屆高三5月模擬考試二?！尺M(jìn)展碳一化，開發(fā)利用我國(guó)豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)：常溫下C(s)的燃燒熱△H=-393.5kJ·mol-1，S(s)的燃嬈熱△H=-296.0kJ·mol-l，CO2(g)+C(S)=2CO(g) H=+172.5kJ·mo-6〔江西省名?！?2023屆高三5月聯(lián)合考〕以高純H2池具有能量效率高、無污染等優(yōu)點(diǎn)，但燃料中假設(shè)混有CO將顯著縮短電池壽命。(1)以甲醇為原料制取高純H2是重要爭(zhēng)論方向。甲醇水蒸氣重整制氫主要發(fā)生以下兩個(gè)反響：主反響：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ?mol－1副反響：H2(g)+CO2(g)＝CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ?mol－1①甲醇蒸氣在催化劑作用下裂解可得到H2和CO，則該反響的熱化學(xué)方程式為 ，既能加快反響速率又能提高CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的一種措施是 。7〔江蘇省鹽城市2023屆高三第四次模擬考試HS存在于多種燃?xì)庵校摮細(xì)庵蠬2S的方法很多。20233月《sciencedirect》介紹的化學(xué)鏈技術(shù)脫除H2S的原理如以下圖。①“H2S氧化”反響中氧化劑與復(fù)原劑的物質(zhì)的量之比為 。②“HI分解”1molHI13kJ 。Ι：①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2Ι：①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) △H1=-35.4kJ/mol②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.1kJ/mol方法Ⅱ：③2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)△H3= kJ/mol工業(yè)中以乙苯()為原料制取裝乙烯()的主要途徑有①催化脫氫②氧化脫氫③和二氧化碳催化脫氫依據(jù)上述信息，能否計(jì)算出CO的燃燒熱?假設(shè)不能計(jì)算，該空不用作答；假設(shè)能計(jì)算，請(qǐng)寫岀CO的燃燒熱△H為 。10〔北京市順義區(qū)2023屆高三其次次統(tǒng)練〕霧霾嚴(yán)峻危害人類安康和生態(tài)環(huán)境，開發(fā)穩(wěn)定高效的脫硫(NOx)和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如以以下圖所示。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol2NO(g)＋2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/molNO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝ 。(1)：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △HNO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝ 。(1)：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJ·mol－1②2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)△H2=－128.3kJ·mol－1③2H2(g)+O③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H3=－483.6kJ·mol－1 。12〔河北省衡水中學(xué)2023屆高三下學(xué)期一調(diào)考試2是一種清潔能源。在冶金、電力、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)某科研團(tuán)隊(duì)利用透氧膜獲得N2、H2的工作原理如圖甲所示(空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比按4：1計(jì))。上述過程中，膜I側(cè)所得氣體的物質(zhì)的量之比n(H2)：n(N2)=3：1，則CH4、H2O與O2反響的化學(xué)方程式為 。(2)H2和CO合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1。：CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) △H(2)H2和CO合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1。：J·mol－1．則△H1= kJ·mol－1。13〔山東省煙臺(tái)市2023屆高三3月高考診斷性測(cè)試一?！车趸锸强諝獾闹饕廴疚镏唬瑺?zhēng)論氮氧化物的性質(zhì)對(duì)于防治空氣污染有重要意義。答復(fù)以下問題：(1)：NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=－200.9kJ·mol－1NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=－58.2kJ·mol－1寫出NO與臭氧(O