高考化学三轮冲刺热点题型特训 五、用盖斯定律计算反应热专练

五、用盖斯定律计算反应热专练

1．O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式：

NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)

ΔH＝－200.9 kJ·mol－1

NO(g)＋O2(g)===NO2(g)

ΔH＝－58.2 kJ·mol－1

SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)

ΔH＝－241.6 kJ·mol－1

则反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1

答案　－317.3

解析　利用盖斯定律将①＋②×2得：3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1－58.2 kJ·mol－1×2＝－317.3 kJ·mol－1。

2．已知下列两个热化学方程式：

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285 kJ·mol－1

C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1

已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－2 044.0 kJ·mol－1

解析　C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，用前式＋4×后式得：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1＋4×44.0 kJ·mol－1＝－2 044.0 kJ·mol－1。

3．已知下列反应的热化学方程式：

6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)

ΔH1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为___________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。

答案　12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1

解析　根据盖斯定律，12×第三个热化学方程式＋5×第二个热化学方程式－2×第一个热化学方程式得：4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。

4．(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。

①CaSO4(s)＋CO(g)===CaS(s)＋CO2(g)

ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1

②CaSO4(s)＋CO(g)===CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1

③CO(g)===C(s)＋CO2(g)

ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1

反应2CaSO4(s)＋7CO(g)===CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝________________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3)。

(2)已知：

甲醇脱水反应

2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1

甲醇制烯烃的反应

2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1

乙醇异构化反应

C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。

(3)已知：25 ℃、101 kPa时，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)

ΔH＝－520 kJ·mol－1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1，Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－1 065 kJ·mol－1。SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3

(2)－45.5

(3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)

ΔH＝－248 kJ·mol－1

解析　(1)根据盖斯定律，可知①×4＋②＋③×2得ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。

(2)将三个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①－②－③得：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。

(3)将题中三个热化学方程式由上到下依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，③－①－②得：MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－1 065 kJ·mol－1＋520 kJ·mol－1＋297 kJ·mol－1＝－248 kJ·mol－1。

5．(2016·九江模拟)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________。

答案　CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－442.8 kJ·mol－1

解析　根据盖斯定律，(①－②＋③×4)÷2可得：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)，则：

ΔH＝[－1 275.6 kJ·mol－1－(－566.0 kJ·mol－1)＋4×(－44.0 kJ·mol－1)]÷2＝－442.8 kJ·mol－1。

6．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。回答下列问题：

已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：

FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH1

Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH2

Fe3O4(s)＋CO(g)===3Fe(s)＋CO2(g)　ΔH3

Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH4

则ΔH4的表达式为________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。

答案　ΔH2＋ΔH3

解析　根据盖斯定律，将所给的反应②＋③×可得：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)，故ΔH4＝ΔH2＋ΔH3。

7．金属锰可用铝热法制得。已知Al的燃烧热为c kJ·mol－1，其余相关热化学方程式：

3MnO2(s)===Mn3O4(s)＋O2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1

3Mn3O4(s)＋8Al(s)===9Mn(s)＋4Al2O3(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1

则3MnO2(s)＋4Al(s)===3Mn(s)＋2Al2O3(s)　ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。

答案　a＋b－c

解析　根据盖斯定律，①＋×②＋×③可得：3MnO2(s)＋4Al(s)===3Mn(s)＋2Al2O3(s)，则ΔH＝(a＋b－c)kJ·mol－1。

8．肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(l)

ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1

②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1

写出肼和N2O4反应的热化学方程式______________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1

解析　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，将方程式②×2－①得肼和N2H4反应的热化学方程式2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1。

9．金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤：TiO2―→TiCl4Ti

已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－556 kJ·mol－1

③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1

则：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)ΔH＝________。

答案　－80 kJ·mol－1

解析　③＋①×2－②得到TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)，所以ΔH＝＋141 kJ·mol－1＋(－393.5 kJ·mol－1)×2＋566 kJ·mol－1＝－80 kJ·mol－1。

10．Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：

①SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l)

ΔH＝a kJ·mol－1

②2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1

③2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　ΔH＝c kJ·mol－1

则：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝__________ kJ·mol－1。

答案　2a＋b＋2c

解析　①×2＋②＋③×2得2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)，依据盖斯定律ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(2a＋b＋2c) kJ·mol－1。