2024届高三化学一轮复习（小题训练）--盖斯定律

这是一份2024届高三化学一轮复习（小题训练）--盖斯定律，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三化学一轮复习（小题训练）--盖斯定律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列科学家与其贡献匹配错误的是
A．侯德榜——联合制碱 B．盖斯——平衡移动原理
C．徐光宪——稀土元素分离及应用 D．门捷列夫——元素周期表
2．N2和H2合成NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是

A．N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) △H=2(a-b-c)kJ/mol
B．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=2(b-a)kJ/mol
C．N2(g)+H2(g)=NH3(l) △H=(b+c-a)kJ/mol
D．N2(g)+H2(g)=NH3(g) △H=(a+b)kJ/mol
3．、下，①
②
下列说法不正确的是
A．液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力
B．水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C．标准状况下，水中含共用电子对总数约为
D．、下，
4．肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)              △H=＋8.7 kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)     △H= - 534.0 kJ/mol
下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式正确的是
A．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)        △H=-542.7 kJ/mol
B．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)        △H=-1076.7 kJ/mol
C．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)        △H=-2153.4 kJ/mol
D．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)        △H=-1059.3 kJ/mol
5．利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示，下列说法错误的是

已知：
①反应Ⅰ：    
②反应Ⅲ：    
A．反应Ⅰ中反应物的总能量小于生成物的总能量
B．反应Ⅱ的热化学方程式为    
C．用S(g)替代反应Ⅲ中S(s)，反应焓变为，则
D．上述循环过程中至少涉及4种能量转化形式
6．某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是

A．该反应的总反应为放热反应 B．使用催化剂，只以改变反应进行的方向
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D．
7．Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图，下列选项正确的是

A．H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应
B．CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)∆H=a kJ·mol-1
C．HCO(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O (l)∆H=(c-b) kJ·mol-1
D．CO(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)∆H=(a+b-c) kJ·mol-1
8．固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：
①I2(?)+H2(g)2HI(g)    △H1=-9.48kJ•mol-1
②I2(?)+H2(g)2HI(g)    △H2=+26.48kJ•mol-1
下列判断错误的是
A．①中的I2为气态，②中的I2为固态
B．②中反应物总能量比①中反应物总能量低
C．1mol固态碘升华时将吸热35.96kJ
D．产物的热稳定性：反应①>反应②
9．如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)，下列说法不正确的是

A．与反应的
B．中与间的作用力小于中与间的作用力
C．化合物的热稳定性顺序为：
D．
10．电催化还原制的一种反应机理如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示，下列说法不正确的是

A．图中①③⑤变化过程中，能量变化均不同
B．两个氮原子上的加氢过程同时进行
C．若发生析氢反应：，则会影响的生成
D．的及时脱附有利于增加催化剂活性中心
11．下列说法正确的是（    ）
A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同
B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能途径a：，途径b：
C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数
D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油
12．上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)＋H2(g)=C2H6(g) △H=a mol·L-1]的反应历程如下图所示：

下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应 B．a=-129.6
C．催化乙烯加氢效果较好的催化剂是AuF D．两种过渡态物质中较稳定的是过渡态1
13．已知①
②
则反应的等于
A．-110.5kJ/mol B．+110.5 kJ/mol C．-676.5 kJ/mol D．+676.5 kJ/mol
14．制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图所示。下列说法不正确的是

A．可以用甲醇、丙烯和一氧化碳为原料制备异丁酸甲酯
B．反应过程中涉及加成反应
C．化合物6和化合物9互为同分异构体
D．上述反应过程中未改变反应的，降低了反应的活化能
15．卤化铵（NH4X）的能量关系如图所示，下列说法正确的是

A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的小
C．相同条件下，NH4Cl的ΔH3比NH4I的小 D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0

二、填空题
16．肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料，可作为火箭发动机的燃料。
已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1＝+67.7kJ/mol。
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2＝-534kJ/mol。
请回答：
(1)反应①属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应①消耗28gN2(g)时，∆H＝____kJ/mol。
(3)反应②生成1molN2(g)时，∆H＝____kJ/mol。
(4)反应2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)，∆H＝____kJ/mol。
17．工业废水中过量的氨氮(和)会导致水体富营养化，其氨氮总量的检测和去除备受关注。
(1)氨氮总量检测
利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图：

若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)含量为___________mg/L。
(2)氧化法处理氨氮废水
①写出酸性条件下氧化为氮气的离子反应方程式___________。
②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是___________(填字母)。
a．的氧化性比弱    b．氧化氨氮速率比慢    c．空气中的进入溶液中
(3)传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包括氨化[将含氮有机物转化为氨氮(、)、硝化和反硝化三个过程。
①硝化过程：废水中的氨氮(、)在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为和的过程。其中硝化过程的主要反应原理有：
反应1  
反应2  
反应3  
则x=___________。
②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，向某含的酸性废水中加入适量的甲醇，能实现“反硝化”过程，并产生两种对环境无污染的气体；写出该过程的离子反应方程式：___________。
(4)新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段，防止生成，该工艺的优点___________。
18．氮的氢化物种类繁多，其中联氨（又称肼，N2H4，无色油状液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（1）联氨分子的电子式为__________________，其中氮的化合价为 _________。
（2） ①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)   △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)   △H3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g)    △H4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4=____________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________。
（3）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是固体逐渐变黑，并且有气泡产生，写出该反应的化学方程式__________________。
（4）联氨还可以用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2_____kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是__________。

参考答案：
1．B
【详解】A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制纯碱，故A正确；
B．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，故B错误；
C．徐光宪先生的贡献是提出了稀土元素分离及应用的方法，故C正确；
D．门捷列夫的贡献是首先发现了元素周期律，绘制了元素周期表，故D正确；
故选B。
2．A
【详解】由题图可以看出，mol N2(g)和 mol H2(g)的化学键断裂需吸收的总能量为akJ，形成1 mol NH3(g)放出的能量为b kJ，所以有N2 (g)＋H2(g)=NH3(g) △H =(a-b) kJ/mol，而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出c kJ的热量，所以有N2 (g)＋H2(g)=NH3(l) △H =(a-b-c) kJ/mol ，即N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)   △H=2(a-b-c)kJ/mol，故选A。
3．C
【详解】A．液态水变为水蒸气是气化，破坏的是分子间作用力，A正确；
B．水分解是吸热反应，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，B正确；
C．标准状况下，水是液态，不适用气体摩尔体积相关计算，C错误；
D．根据盖斯定律，可由①-②合并而成，其，D正确；
故选C。
4．B
【详解】肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气，
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=＋8.7 kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) △H= - 534.0 kJ/mol
将方程式②×2−①得肼和N2O4 反应的热化学方程式，2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=- 534.0 kJ/mol×2 −(＋8.7 kJ/mol)=-1076.7 kJ/mol，故选B。
5．C
【详解】A．反应Ⅰ为在热能作用下的分解反应，反应吸热，则反应物的总能量小于生成物的总能量，A正确；
B．由盖斯定律可知，反应-（Ⅰ+Ⅲ）得反应：    ，B正确；
C．气态硫单质能量高于固态硫单质能量，故用S(g)替代反应Ⅲ中S(s)，反应放热更多，放热焓变为负值，则，C错误；
D．上述循环过程中涉及太阳能、热能、化学能、电能等至少4种能量转化形式，D正确；
故选C。
6．B
【分析】如图，A和B的总能量低于C和D的总能量，所以反应①为吸热反应，；C和D的总能量高于E和F的总能量，所以反应②为放热反应，；反应为放热反应，；
【详解】A．如图，反应物A和B的总能量大于生成物E和F的总能量，为放热反应，A正确；
B．使用催化剂，只能降低反应的活化能，提高反应速率，不能改变反应进行的方向，B错误；
C．由图可知，A和B的总能量低于C和D的总能量，所以反应①为吸热反应，；C和D的总能量高于E和F的总能量，所以反应②为放热反应，，C正确；
D．由图可知，①；②，根据盖斯定律，可由①＋②得到，，D正确；
故答案选B。
7．C
【详解】A．根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为吸热反应，A项错误；
B．由图可知，CO(aq)+ H＋(aq)= HCO(aq)   △H=-akJ/mol，B项错误；
C．HCO(aq)+H＋(aq)=CO2(g)+H2O(l)，此反应为吸热反应，△H＞0，故△H=(c-b)kJ/mol，C项正确；
D．CO(aq)+ 2H＋(aq)= CO2(g)+H2O(l)为放热反应，△H＜0，故△H=(c-a-b)kJ/mol，D项错误；
故选C。
8．D
【分析】反应①为放热反应，反应②为吸热反应；根据反应热△H=生成物的总能量-反应物的总能量分析，反应①中反应物总能量大于②中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量，则①中的I2为气态，②中的I2为固态，即①I2(g)+H2(g)2HI(g) △H1=-9.48kJ•mol-1；②I2(s)+H2(g)2HI(g) △H2=+26.48kJ•mol-1。
【详解】A．结合以上分析可知，①中的I2为气态，②中的I2为固态，故A正确；
B．结合以上分析可知，②中反应物总能量比①中反应物总能量低，故B正确；
C．根据盖斯定律，②-①得到：I2(s) I2(g) △H=+26.48kJ•mol-1+9.48kJ•mol-1=35.96 kJ ，即1mol固态碘升华时将吸热35.96kJ，故C正确；
D．反应①②的产物均为气态碘化氢，所以二者的稳定性相同，故D错误；
故选D。
9．C
【详解】A．与反应中，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，，A项正确；
B．相同类型的离子晶体中，离子键越大，则离子间作用力越强，物质含有的能量越低，所以中与间的作用力小于中与间的作用力，B项正确；
C．能量低的更稳定，则化合物的热稳定性顺序为，C项错误；
D．Mg(s)+F2(g)=MgF2(s) =-1124kJ/mol①，Mg(s)+ Br2(l)=MgBr2 (s) =-524kJ/ mol②，将方程式②-①得，D项正确；
答案选C。
10．B
【详解】A．由图可知，变化①③⑤中化学键断裂的位置和氢原子附着在反应物的位置不同，则能量变化不相同，A正确；
B．由图可知，加氢过程是分步进行的(*N2→*NNH→*NHNH)，B正确；
C．析氢反应(H*+H*→H2)会导致NH3中H不足，从而影响NH3的生成，C正确；
D．NH3的及时脱附，能够增加催化剂与反应物的接触面积，即有利于增加催化剂活性位，D正确；
答案选B。
11．C
【详解】A.分子式为C2H6O的有机化合物可能是乙醇CH3CH2OH，也可能是甲醚CH3OCH3，二者的结构不同，因此性质不相同，A错误；
B.由于物质反应过程中放出的热量只与物质的始态和终态有关，而与反应途径无关，因此相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化最后产生CO2，放出的热量相等，B错误；
C.根据电子守恒可知：在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数，C正确；
D.水中含有H、O两种元素，而汽油中含有C、H两种元素，化学反应过程中原子的种类和数目不变，因此不能通过化学反应实现水转变为汽油的变化，D错误；
故合理选项是C。
12．B
【详解】A． 该反应生成物具有的能量低，为放热反应，故A错误；
B．由反应物、生成物的总能量可知a=-129.6kJ/mol-0=-129.6kJ/mol， a=-129.6，故B正确；
C． 由图可知AuPF3+对应的活化能小，则催化效果好，故C错误；
D． 过渡态1所处状态能量高于状态2，两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2，故D错误；
故选B。
13．A
【详解】根据盖斯定律，反应①-2反应②得，=，故选：A。
14．C
【详解】A．根据机理图可知，CH3OH、CO、丙烯为原料，得到物质3，即物质3为异丁酸甲酯，故A说法正确；
B．根据反应机理可知，4和5反应生成6，该反应为加成反应，故B说法正确；
C．根据9和6的结构简式，9比6多一个“CO”，两者不互为同分异构体，故C说法错误；
D．HCo(CO)3为催化剂，降低了反应的活化能，加快反应速率，∆H只与体系中的始态和终态有关，即∆H不变，故D说法正确；
答案为C。
15．C
【详解】A．卤化铵的分解为吸热反应，ΔH2对应的为HX化学键断裂过程，断裂化学键吸收热量，焓变也为正值，则ΔH1>0、ΔH2>0，故A错误；
B．氯原子半径小于碘原子，所以H-Cl的键能大于H-I的键能，断键吸收热量焓变大于0，所以相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的大，故B错误；
C．ΔH3为原子变为离子的过程，Cl(g)®Cl-(aq)比I(g)®I-(aq)放出的热量多，所以相同条件下，NH4Cl的ΔH3比NH4I的小，故C正确；
D．途径5与途径1、2、3、4之和的起点和终点相同，结合盖斯定律可知ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH5，故D错误；
故选：C。
16． 吸热 +67.7 -534 -1135.7
【详解】(1)反应①的ΔH1＝+67.7kJ/mol0，则该反应属于吸热反应；故答案为：吸热；
(2)反应①每消耗1molN2(g)吸收67.7kJ能量，消耗28gN2(g)即消耗1molN2(g)，则ΔH＝+67.7kJ/mol；故答案为：+67.7；
(3)反应②每生成1molN2(g)时，放出534kJ能量，即ΔH＝-534kJ/mol；故答案为：-534；
(4)根据盖斯定律，将②2-①得2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)∆H＝（-534kJ/mol）2-（+67.7kJ/mol）=-1135.7kJ/mol；故答案为-1135.7。
17．(1)3.4
(2) a、b
(3) －556.8
(4)节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇

【解析】(1)
氨氮完全转化为N2，N元素化合价从-3升高到0价，得 ，若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)物质的量为、 含量为，则答案为：3.4。
(2)
①酸性条件下氧化为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+2价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得：
离子反应方程式。
②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，则：
a．的氧化性比弱，氧气没有参与反应，符合，a选；    
b．氧化氨氮速率比慢，则对氨氮去除率几乎不影响，符合，b选；    
c．空气中的难溶于水、氮气性质稳定不参与反应、不会进入溶液中，不符合，c不选；
选ab。
(3)
①其中硝化过程的主要反应原理有：
反应1  
反应2  
反应3  
则按盖斯定律知，反应3=(反应1+反应2)，则， ，则 x=－556.8。
②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，在酸性条件下，与甲醇反应产生两种对环境无污染的气体为氮气和二氧化碳，反应中，碳元素从-2价升高到+4价、氮元素从+5价降低到0价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得该过程的离子反应方程式：。
(4)
转变为是氧化过程、需要消耗氧气，使用甲醇进行反硝化时，等物质的量的所消耗的甲醇比的少，则新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段、防止生成优点为：节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇。
18． -2 2ΔH3 - ΔH1 - 2ΔH2 反应放热量大、产生大量气体 4AgBr+N2H4 = 4Ag+N2↑+ 4HBr 1 N2H4的用量少，且不产生其他杂质
【分析】（1）N2H4是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子间形成一个共价键形成的共价化合物，元素化合价代数和为0计算化合价；
（2）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)   △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)   △H3
根据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g)  △H4=-1048.9kJ/mol；
（3）联胺被银离子氧化，银离子被还原生成单质银，-2价的N元素被氧化为N2；
（4）联胺被氧化失电子N2H4→N2失4e-，O2→O2-得到4e-，根据得失电子守恒计算；根据锅炉的质地以及反应产物性质解答。
【详解】(1)肼的分子式为N2H4，是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键形成的共价化合物，电子式为： ，其中氢元素化合价为+1价，则氮元素化合价为-2价，
因此，本题正确答案是： ；-2；
(2) ①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)   △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)   △H3
根据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g)   △H4=2ΔH3 - ΔH1 - 2ΔH2，
根据反应④可以知道，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，因此可作为火箭推进剂，
因此，本题正确答案是：2ΔH3 - ΔH1 - 2ΔH2；反应放热量大，产生大量气体；
(3)联胺被银离子氧化，银离子被还原生成单质银，-2价的N元素被氧化为N2，反应方程式为：4AgBr+N2H4 = 4Ag+N2↑+ 4HBr，
因此，本题正确答案是：4AgBr+N2H4 = 4Ag+N2↑+ 4HBr；
(4)联胺被氧化失电子N2H4→N2失4e-，O2→O2-得到4e-，联胺和氧气摩尔质量都是32g/mol，则等质量联胺和氧气物质的量相同，理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O21kg；
因为肼的氧化产物是氮气，不会对锅炉造成腐蚀，而亚硫酸钠被氧化产物为硫酸钠，易生成硫酸盐沉淀影响锅炉的安全使用，与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是用量少，不产生其他杂质(反应产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4，
因此，本题正确答案是：1；N2H4的用量少，且不产生其他杂质。