《蓋斯定律》教案《蓋斯定律》教案知識導航知識導航課前引入熱化學方程式熱化學方程式可以表明反應所放出或吸收的熱量，而一個反應所放出或吸收的熱量，需要通過實驗測量得到。如測量1molC完全燃燒生成1molCO2所放出的熱量，就可以寫出相關的熱化學方程式。但如果一個反應不容易直接發(fā)生，或者伴有副反應發(fā)生時，又該如何測量呢？模塊一蓋斯定律模塊一蓋斯定律知識精講知識精講一、蓋斯定律的內容1.俄國化學家蓋斯從大量的實驗事實中總結出一條規(guī)律：一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成，其___________是相同的，這就是蓋斯定律。2.也就是說，化學反應的_______只與反應體系的_______和________有關，而與反應的______無關。3.如果一個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是一樣的。即：ΔH=______________________科學史話：熱化學研究的先驅——蓋斯1802年，蓋斯出生于瑞士的日內瓦，三歲時全家遷居俄國。1825年，蓋斯獲得醫(yī)學博士學位，1838年當選為俄國科學院院士。1802年，蓋斯出生于瑞士的日內瓦，三歲時全家遷居俄國。1825年，蓋斯獲得醫(yī)學博士學位，1838年當選為俄國科學院院士。最早研究反應熱的是法國化學家拉瓦錫和法國數(shù)學家、天文學家拉普拉斯(P.-S.Laplace，1749―1827)，他們利用冰量熱計(即以被熔化了的冰的質量來計算熱量)測定了碳單質的燃燒熱，測得的數(shù)值與現(xiàn)代精確測定值十分接近。1836年，蓋斯受煉鐵中熱現(xiàn)象的啟發(fā)，利用自己設計的量熱計測定了大量的反應熱，并依據(jù)氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰分別與硫酸反應的反應熱總結出了蓋斯定律。蓋斯定律的提出，為反應熱的研究提供了極大的方便，使一些不易測準或無法測定的化學反應的反應熱可以通過推算間接求得。蓋斯定律的提出要早于能量守恒定律的確認，因此，蓋斯定律是化學熱力學發(fā)展的基礎，至今仍有廣泛的應用。二、蓋斯定律在生產和科學研究中的意義有些反應，因為某些原因，導致反應熱難以直接測定，如：（1）有些反應進行得很慢（2）有些反應不容易直接發(fā)生（3）有些反應的產品不純（有副反應發(fā)生）三、蓋斯定律的應用根據(jù)蓋斯定律，我們可以利用已知反應的反應熱來計算未知反應的反應熱。如：對于前面提到的反應：C(s)+12O2(g)=CO(g)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=﹣393.5kJ/molCO(g)+12O2(g)=CO2(g) ΔH2=﹣上述三個反應具有如下關系：根據(jù)蓋斯定律，ΔH3=_________________________________________________及時小練已知已知A(g)=B(g)ΔH1=akJ/mol；C(g)=D(g)ΔH2=bkJ/mol。（1）A(g)+C(g)=B(g)+D(g) ΔH1=________kJ/mol（2）12A(g)+D(g)=12B(g)+C(g)ΔH（3）2A(g)+C(g)=2B(g)+D(g) ΔH3=________kJ/mol及時小練（1）（1）已知：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)△H1＝－221.0kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)△H2＝－483.6kJ·mol－1則制備水煤氣的反應③C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)的△H等于__________________（2）已知反應：①H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH②12N2(g)+O2(g)=NO2(g)ΔH③12N2(g)+32H2(g)=NH3則反應2NH3(g)+72O2(g)=2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH=思考與交流：應該蓋斯定律時，如果每次都要將方程式進行加減，很是費時費力，有無簡便的方法？總結歸納——蓋斯定律的解題技巧①唯一入手①唯一入手（唯一：目標方程式中的物質，在給出的已知方程式中只出現(xiàn)一次）②同加異減（目標方程式中的物質，與給定方程式中物質若在方程式等號的同側，則加起來，反之，則減去）說明如上述即時小練（2），目標方程式中的N如上述即時小練（2），目標方程式中的NH3只在③中出現(xiàn)一次，且“異”側，則NO2(g)和H2O同理。對點訓練對點訓練題型一：對蓋斯定律的理解【例1】（2020·全國）下列關于蓋斯定律描述不正確的是A．化學反應的反應熱不僅與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，也與反應的途徑有關B．蓋斯定律遵守能量守恒定律C．利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應的反應熱D．利用蓋斯定律可以計算有副反應發(fā)生的反應的反應熱【變1】（2021·唐山市豐潤區(qū)第二中學高二月考）下列關于蓋斯定律的說法不正確的是A．不管反應是一步完成還是分幾步完成，其反應熱相同B．反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關C．有些反應的反應熱不能直接測得，可通過蓋斯定律間接計算得到D．根據(jù)蓋斯定律，熱化學方程式中△H直接相加即可得總反應熱題型二：蓋斯定律的應用（框圖加減）【例2】（2021·廣東深圳市·高二期末）石墨燃燒過程中的能量變化可用下圖表示。下列說法正確的是A．石墨的燃燒熱為B．反應C(s，石墨)在任何溫度下均能自發(fā)進行C．由圖可知：D．已知C(s，金剛石)=C(s，石墨)，則金剛石比石墨穩(wěn)定【變2-1】（2021·浙江高二月考）下列關于如圖所示轉化關系(X代表鹵素)的說法不正確的是A．△H3＜0B．△H1+△H2+△H3=0C．按照Cl、Br、I的順序，△H2依次減少D．一定條件下，拆開1mol氣態(tài)HX需要吸收akJ能量，則該條件下△H3=-2akJ/mol【變2-2】（2020·通城縣第二高級中學高二期中）某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變成H2、CO。其過程如下：mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是A．該過程中CeO2沒有消耗B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化C．上圖中ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)D．上圖中ΔH1=ΔH2+ΔH3題型三：蓋斯定律的應用（兩個方程式加減）【例3】（2021·青海海東市·平安一中高二月考）發(fā)射“神五”時用肼(N2H4)作為火箭發(fā)動機的燃料，NO2為氧化劑，反應生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ/mol；②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/mol。下列關于肼和NO2反應的熱化學方程式中，正確的是A．2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)ΔH=-1135.7kJ/molB．2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1000.3kJ/molC．N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-1135.7kJ/molD．2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1135.7kJ/mol【變3-1】（2021·重慶高三三模）硫是一種重要的非金屬元素，正交硫(Orthogonalsulfur)是硫穩(wěn)定存在的唯一形式，單斜硫是硫的同素異形體之一。下列說法不正確的是已知：①S(正交，s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296.83kJ?mol-1②S(單斜，s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-297.16kJ?mol-1③S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3A．硫黃是一種黃色晶體，不溶于水B．正交硫比單斜硫穩(wěn)定C．ΔH3=-0.66kJ?mol

-1，D．1molS(單斜，s)和1molO2(g)的總能量高于1molSO2(g)的能量【變3-2】（2021·山東高三專題練習）已知25℃、101kPa下，1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.0kJ①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H1=-57.3kJ?mol-1②2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1277.0kJ?mol-1下列有關說法錯誤的是A．若反應②中CH3OH變?yōu)闅鈶B(tài)，則該反應的反應熱△H>△H2B．CH3OH(l)的燃燒熱△H=-726.5kJ?mol-1C．CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ?mol-1D．液態(tài)水變?yōu)樗魵膺^程中需要克服分子間作用力題型四：蓋斯定律的應用（三個方程式加減）【例4】（2021·欽州市第四中學高二月考）已知碳的氣化反應過程部分化學反應的熱化學方程式為：C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2C(s)+O2(g)=CO(g)△H3則催化重整反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H為A．2△H3﹣△H1﹣△H2 B．2△H3﹣△H1+△H2C．2△H3+△H1﹣△H2 D．2△H3﹣△H1﹣2△H2【變4-1】（2021·四川成都市·高一期末）已知：①②③④下列關系正確的是A．B．C．D．【變4-2】（2020·長沙市南雅中學高一期中）以太陽能為熱源，熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法，其流程圖如下：相關反應的熱化學方程式為：反應I：反應II：反應III：下列說法不正確的是A．該過程實現(xiàn)了太陽能到化學能的轉化B．和對總反應起到了催化劑的作用C．總反應的熱化學方程式為：D．該過程使水分解制氫反應更加容易發(fā)生，但總反應的不變【變4-3】（2021·浙江臺州市·高三開學考試）已知將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低。關于下列?H的判斷不正確的是CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(1)?H1CuSO4(s)=CuSO4(aq)?H2CuSO4(aq)=Cu2+(aq)+(aq)?H3CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+(aq)+5H2O(1)?H4A．?H1>?H4 B．?H1>0?H2<0C．?H1+?H2+?H3=?H4 D．?H2+?H3>?H1題型五：蓋斯定律的應用大題訓練【例5】（2021·陜西寶雞市·虢鎮(zhèn)中學高二月考）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定?，F(xiàn)根據(jù)下列的3個熱化學反應方程式：Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣25kJ/molFe203(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.7kJ/molFe304(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol試寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學反應方程式：___________?！纠?】（2021·全國高三專題練習）甲酸是基本有機化工原料之一，廣泛用于農藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)。(1)已知熱化學方程式：I：HCOOH(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+72.6kJ·mol-1；II：2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1；III：2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ·mol-1則反應IV：CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。(2)查閱資料知在過渡金屬催化劑存在下，CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反應分兩步進行：第一步：CO2(g)+H2(g)+M(s)=M·HCOOH(s)；則第二步反應的方程式為_______?！纠?】（2021·全國高三專題練習）CH4超干重整CO2的催化轉化如圖1所示：(1)已知相關反應的能量變化如圖2所示：過程I的熱化學方程式為_______。(2)關于上述過程II的說法不正確的是_______(填字母)。a.實現(xiàn)了含碳物質與含氫物質的分離b.可表示為CO2+H2=H2O(g)+COc.CO未參與反應d.Fe3O4、CaO為催化劑，降低了反應的ΔH【例8】（2021·全國高三專題練習）解答下列問題(1)2017年中科院某研究團隊通過設計一種新型Na—Fe3O4/HZSM-5多功能復合催化劑，成功實現(xiàn)了CO2直接加氫制取辛烷值汽油，該研究成果被評價為“CO2催化轉化領域的突破性進展”。已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH1=-akJ·mol-1C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH2=-bkJ·mol-1試寫出25℃、101kPa條件下，CO2與H2反應生成汽油(以C8H18表示)的熱化學方程式：_______。(2)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。工業(yè)上常用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。1molCH4完全燃燒生成氣態(tài)水和1molS(g)燃燒的能量變化如下圖所示：在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應的熱化學方程式：_______。(3)合成氨在工業(yè)生產中具有重要意義。在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)ΔH=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1。則該測定反應的熱化學方程式為_______。(4)化學反應原理研究物質轉化過程中的規(guī)律并在生產生活中有廣泛的應用。汽車排氣管內的催化轉化器可實現(xiàn)尾氣無毒處理。已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1CO2(g)=C(s)+O2(g)ΔH=+393.5kJ·mol-1則反應2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。(5)氮及其化合物與人類生產、生活密切相關。氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。已知：CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)若用CO還原NO2至N2，當消耗標準狀況下3.36LCO時，放出的熱量為_______kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。提分特訓提分特訓【題1】（2020·全國高二課時練習）下列說法正確的是A．化學反應的反應熱與反應過程有密切的關系B．化學反應的反應熱取決于反應體系的始態(tài)和終態(tài)C．蓋斯定律只是一條簡單的自然規(guī)律，其實際作用不大D．有的化學反應過程沒有能量變化【題2】（2019·湖南長沙市·望城區(qū)第二中學高二月考）下列關于反應熱的說法正確的是（）A．化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終點狀態(tài)有關，而與反應的途徑無關B．已知C(s)+O2(g)＝CO(g)的反應熱為110.5kJ/mol，說明碳的燃燒熱為110.5kJC．反應熱的大小與反應物所具有的能量和生成物所具有的能量無關D．當?H為“－”時，表示該反應為吸熱反應【題3】（2021·浙江高三月考）根據(jù)能量變化示意圖，下列說法不正確的是A．相同質量的NO2(g)和N2O4(g)，前者具有較高的能量B．C．D．；則△H<△H4【題4】（2021·江蘇淮安市·馬壩高中高二期中）已知下列熱化學方程式：Hg(l)＋O2(g)=HgO(s)△H1；Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s)△H2；則Zn(s)＋HgO(s)=Hg(l)＋ZnO(s)△H值為A．△H2-△H1 B．△H2＋△H1 C．△H1-△H2 D．-△H1-△H2【題5】（2021·張家口市宣化第一中學高二月考）已知：(I)C(s)+O2(g)=CO2(g)?H1(II)H2(g)+O2(g)=H2O(g)?H2(III)CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H3(IV)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)?H4下列說法正確的是A．?H1<0、?H3>0B．?H4=?H2+?H3+?H1C．?H2+?H3<?H1D．?H1、?H2、?H3分別對應為C、、CO的標準燃燒熱【題6】（2021·廣東廣州市·華南師大附中高三月考）黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸反應為：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH。已知①碳的燃燒熱為ΔH1，②S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2，③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3；則ΔH為A．3ΔH1+ΔH2-ΔH3 B．ΔH3+3ΔH1-ΔH2 C．ΔH1+ΔH2-ΔH3 D．ΔH3+ΔH1-ΔH2【題7】（2021·青海海東市·平安一中高二月考）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ·mol-12H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ·mol-1(1)H2的燃燒熱ΔH=_________。(2)一定量的H2完全燃燒生成H2O(l)放出熱量Q=1143.36kJ，則H2的質量為_________g。(3)在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2+和H2O的熱化學方程式為__________。【題8】（2020·原陽縣第三高級中學高二月考）(1)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。直接氧化法可按下列催化過程進行：則的_________。(2)環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。已知：(g)＝(g)+H2(g)?H1=100.3kJ·mol-1①②對于反應：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③，?H3=_________kJ·mol-1(3)氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點，甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為和，其物質的量之比為，甲烷和水蒸氣反應的方程式是____________________________________________。②已知反應器中還存在如下反應：i.ii.iii.．．．．．．iii為積炭反應，利用和計算時，還需要利用____________________________反應的。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2020·全國高二課時練習）下列說法不正確的是A．應用蓋斯定律，可計算某些難以測定的反應焓變。B．一個化學反應的焓變與反應途徑無關C．在特定條件下反應熱可以等于焓變D．一個反應一步完成或分幾步完成，兩者相比，經(jīng)過的步驟越多，放出的熱量越多【練2】（2020·南陽市第十中學校高二月考）下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是（）A．為“-”時，表示該反應為吸熱反應B．反應熱的大小與生成物所具有的能量與反應物所具有的能量無關C．化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的不同【練3】（2021·浙江金華市·高三一模）依據(jù)圖示關系，下列說法不正確的是

A．B．石墨的穩(wěn)定性比金剛石高C．C(石墨，s)D．1mol石墨或1molCO分別完全燃燒，石墨放出熱量多【練4】（2020·貴州高二學業(yè)考試）已知(1)(2)則反應的等于A． B．C． D．【練5】（2021·衡水第一中學高三二模）相關合成氨反應的熱化學方程式如下：①②③則的為A． B． C． D．【練6】（2021·浙江高三月考）通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是①②③④A．反應①、②為反應③提供原料氣B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應的D．反應的【練7】（2020·石家莊康福外國語學校高二月考）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<0①途徑II：先制成水煤氣：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2>0②再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3<0③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H4<0④請回答下列問題:（1）途徑I放出的熱量_____________(填“大于”“等于”或“小于”)途徑II放出的熱量。（2）△H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學關系式是_______________。（3）12g炭粉在氧氣中不完全燃燒生成一氧化碳，放出110.35kJ熱量。其熱化學方程式為_______________?！揪?】（2021·呼圖壁縣第一中學）(1)已知2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出572kJ熱量，反應方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)請回答下列問題：①該反應的生成物能量總和_______(填“大于”、“小于”或“等于”)反應物能量總和。②若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，放出的熱量_______(填“>”、“<”或“=”)572kJ。③與化石燃料相比，利用氫能源有很多優(yōu)點，請說出其中一點_______。(2)FeS2焙燒產生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa時：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH1=-197kJ·mol-1；H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ·mol-1；2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ·mol-1則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是_______。(3)已知下列反應的熱化學方程式：6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為_______?！揪?】（2021·全國高三專題練習）根據(jù)已知信息，按要求寫出指定反應的熱化學方程式(1)LiH可作飛船的燃料，已知下列反應：①2Li(s)+H2(g)=2LiH(s)ΔH=-182kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1③4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)ΔH=-1196kJ·mol-1試寫出LiH在O2中燃燒的熱化學方程式：____________。(2)工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下所示：已知：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1745.2kJ·mol-1；6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1925.2kJ·mol-1。則反應I的熱化學方程式可表示為_______。(3)飲用水中的主要來自于。已知在微生物的作用下，經(jīng)過兩步反應被氧化成。兩步反應的能量變化示意圖如下：1mol全部被氧化成的熱化學方程式為_______。課后測評一、選擇題(本題包括10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題意)1.“能源分類相關圖”如圖,下列選項中的能源全部符合圖中陰影部分的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物質能、天然氣C.太陽能、風能、生物質能D.地熱能、海洋能、核能答案C解析煤炭、石油、天然氣均不是新能源;核能、地熱能不是來自太陽的能量;太陽能、風能、生物質能符合要求,故C項正確。2.下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是()A.生成物總能量一定小于反應物總能量B.放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率C.應用蓋斯定律,可計算某些難以直接測量的反應焓變D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同答案C解析根據(jù)生成物總能量和反應物總能量的相對大小,把化學反應分為吸熱反應和放熱反應,吸熱反應的生成物總能量大于反應物總能量,放熱反應的生成物總能量小于反應物總能量;反應速率是單位時間內物質濃度的變化,與反應的吸熱、放熱無關;同溫同壓下,H2(g)和Cl2(g)的總能量與HCl(g)的總能量的差值不受光照和點燃條件的影響,所以該反應在光照和點燃條件下的ΔH相同。3.下列關于反應熱的說法正確的是()A.可逆反應“CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)”的ΔH小于0,說明此反應為吸熱反應B.已知S(s)+32O2(g)SO3(g)的反應熱ΔH=-385.5kJ·mol-1,說明硫的燃燒熱為385.5kJ·mol-1C.一個化學反應的反應熱等于反應物的總能量減去生成物的總能量D.化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關答案D4.已知25℃、101kPa時,碳、氫氣、乙烯和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、1411.0kJ·mol-1、2800kJ·mol-1,則下列熱化學方程式正確的是()A.C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1C.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1411.0kJ·mol-1D.12C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400kJ·mol-1答案D解析A項中碳燃燒應生成CO2,錯誤;B、C項中H2O應為液態(tài),且B項為放熱反應,ΔH<0,錯誤;D項中C6H12O6(s)的燃燒熱為2800kJ·mol-1,則12molC6H12O6(s)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放出的熱量為1400kJ,5.下列關于反應能量的說法正確的是()A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ·mol-1,則反應物總能量>生成物總能量B.相同條件下,如果1mol氫原子所具有的能量為E1,1mol氫分子所具有的能量為E2,則2E1=E2C.101kPa時,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1,則H2的燃燒熱為571.6kJ·mol-1D.氧化還原反應一定是放熱反應答案A解析A項正確,因為所給反應為放熱反應;B項錯誤,因為分子變成原子要破壞化學鍵,吸收能量,則2E1>E2;C項錯誤,H2的燃燒熱是指101kPa下,1mol氫氣充分燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量;D項錯誤,如C+CO22CO,此反應是氧化還原反應,但是屬于吸熱反應。6.在標準狀況下,氣態(tài)分子斷開1mol化學鍵的焓變稱為鍵焓。已知幾種化學鍵的鍵焓如下表所示:化學鍵C—CCCC≡CC—HH—HCl—ClH—Cl鍵焓(347.7615.0812.0413.4436.0242.7431下列說法正確的是()A.CH2CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)ΔH=+123.5kJ·mol-1B.CH≡CH(g)+2H2(g)CH3CH3(g)ΔH=-317.3kJ·mol-1C.穩(wěn)定性:H—H<H—Cl<C—HD.由上表數(shù)據(jù)可計算乙烷與氯氣發(fā)生一氯代反應的焓變(ΔH)答案B解析焓變等于斷裂化學鍵的鍵焓總和與形成化學鍵的鍵焓總和之差。A項,ΔH=(615.0+413.4×4+436.0-413.4×6-347.7)kJ·mol-1=-123.5kJ·mol-1,錯誤;B項,ΔH=(812.0+413.4×2+436.0×2-413.4×6-347.7)kJ·mol-1=-317.3kJ·mol-1,正確;C項,化學鍵的鍵焓越大,化學鍵越穩(wěn)定,錯誤;D項,由于缺少C—Cl的鍵焓,不能計算乙烷與氯氣發(fā)生取代反應的焓變,錯誤。7.根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式:(1)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1(2)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列判斷正確的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反應放熱9.48kJB.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC.反應(1)的產物比反應(2)的產物穩(wěn)定D.反應(2)的反應物的總能量比反應(1)的反應物的總能量低答案D解析因H2(g)+I2(g)2HI(g)為可逆反應,故254gI2(g)與2gH2(g)不可能完全反應生成2molHI(g),放出的熱量小于9.48kJ,A項錯誤;1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量差為26.48kJ-(-9.48kJ)=35.96kJ,B項錯誤;產物均為HI,穩(wěn)定性一致,C項錯誤;因反應物中氫氣的狀態(tài)相同,而固態(tài)碘比氣態(tài)碘所含的能量低,故D項正確。8.一種化學冰袋中含有適量的Na2SO4·10H2O、NH4NO3、(NH4)2SO4、NaHSO4,將Na2SO4·10H2O和其他三種鹽分別盛于兩只塑料袋中,使用時將它們混合并用手揉搓就可制冷,制冷效果能維持2~3h。以下關于制冷原因的猜測肯定錯誤的是()A.Na2SO4·10H2O脫水是吸熱過程B.制冷時間較長是由于Na2SO4·10H2O脫水是較慢的過程C.銨鹽在該條件下發(fā)生的復分解反應是吸熱過程D.NH4NO3溶于水會吸收熱量答案C解析Na2SO4·10H2O脫水是一個分解反應,該反應過程中吸收熱量,故A正確;制冷時間較長是由于Na2SO4·10H2O脫水是較慢的過程,故B正確;題給條件下銨鹽不能發(fā)生復分解反應,故C錯誤;NH4NO3溶于水會吸收熱量,故D正確。9.化學反應12N2(g)+32H2(g)NH3(l)的能量變化如圖所示,則該反應的ΔHA.+(a-b-c)kJ·mol-1B.+(b-a)kJ·mol-1C.+12(b+c-a)kJ·molD.+12(a+b)kJ·mol答案A解析由題圖可得,①12N2(g)+32H2(g)N(g)+3H(g)ΔH=+akJ·mol-1,②NH3(g)N(g)+3H(g)ΔH=+bkJ·mol-1,③NH3(l)NH3(g)ΔH=+ckJ·mol-1。①-②-③得:12N2(g)+32H2(g)NH3(l)ΔH=+(a-b-c)kJ·mol-110.(2020山東棗莊高二月考)物質A在一定條件下可發(fā)生一系列轉化,由圖判斷下列關系錯誤的是()A.A→F對應反應的焓變?yōu)?ΔH6B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1C.C→F,|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|D.|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|答案B解析F→A對應反應的焓變?yōu)棣6,則A→F對應反應的焓變?yōu)?ΔH6,A正確;ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6應是A→A的過程,在此過程中沒有能量變化,ΔH=0,B錯誤;F→C對應反應的ΔH=ΔH6+ΔH1+ΔH2,則C→F對應反應的ΔH=-(ΔH6+ΔH1+ΔH2),C正確;A→D對應反應的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,D→A對應反應的ΔH=ΔH4+ΔH5+ΔH6,二者的絕對值相等,符號相反,D正確。二、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意)11.下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系。據(jù)此判斷下列說法中正確的是()A.石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻狟.S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH2,則ΔH1<ΔH2C.白磷比紅磷穩(wěn)定D.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH>0答案AB解析質量相同時,金剛石的能量高于石墨,所以石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?A項正確;質量相同時,固態(tài)S的能量低于氣態(tài)S的能量,所以氣態(tài)S燃燒放出的熱量多,但放熱越多,ΔH越小,B項正確;質量相同時,白磷的能量高于紅磷的能量,所以紅磷比白磷穩(wěn)定,C項不正確;根據(jù)圖示,D項反應應該是放熱反應,D項不正確。12.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1?，F(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標準狀況),使其完全燃燒生成CO2和H2O(l),若實驗測得反應放熱3696kJ。則原混合氣體中H2與CH4的物質的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3答案B解析設原混合氣體中H2、CH4的物質的量分別為n1、n2。n解得:n1=1.25mol,n2=3.75mol,n1∶n2=1∶3。13.已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1②CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2③2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH3④4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH4⑤3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5答案C解析燃燒反應及金屬的氧化都是放熱反應,ΔH1、ΔH3、ΔH4都小于0,CO2與C的反應是吸熱反應,ΔH2大于0,A、B兩項錯誤;由蓋斯定律及題給熱化學方程式可得①=②+③,則ΔH1=ΔH2+ΔH3,C項正確;同理可得ΔH3=13(ΔH4+2ΔH5),D14.(2020山東臨沂高二期末)肼(N2H4)在不同條件下的分解產物不同,200℃時肼在Cu表面分解的機理如圖甲。已知200℃時,反應Ⅰ:3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·mol-1;反應Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·mol-1下列說法不正確的是()A.圖甲所示過程①是放熱反應B.反應Ⅱ的能量過程示意圖如圖乙所示C.斷開3molN2H4(g)的化學鍵吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化學鍵釋放的能量D.200℃時,肼分解生成氮氣和氫氣的熱化學方程式為N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol-1答案C解析圖甲中過程①是N2H4分解生成N2和NH3,已知熱化學方程式Ⅰ中ΔH為負值,所以圖甲中過程①為放熱反應,故A正確;反應Ⅱ是放熱反應,能量變化過程可用圖乙表示,故B正確;放熱反應中,反應物的化學鍵的鍵能之和小于生成物的化學鍵的鍵能之和,故C錯誤;根據(jù)蓋斯定律,由反應Ⅰ-反應Ⅱ×2可得,N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=-32.9kJ·mol-1-2×(-41.8kJ·mol-1)=+50.7kJ·mol-1,故D正確。15.H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-akJ·mol-1。已知:(a、b、c均大于零)下列說法不正確的是()A.反應物的總能量高于生成物的總能量B.斷開1molH—H和1molI—I所需能量大于斷開2molH—I所需能量C.斷開2molH—I所需能量約為(c+b+a)kJD.向密閉容器中加入2molH2和2molI2,充分反應后放出的熱量等于2akJ答案BD解析H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-akJ·mol-1,該反應是放熱反應,反應物能量高于生成物,故A正確;斷裂化學鍵吸收能量,形成化學鍵放出能量,該反應是放熱反應,所以形成化學鍵放出的能量大于斷裂化學鍵吸收的能量,斷開1molH—H和1molI—I所需能量小于斷開2molH—I所需能量,故B錯誤;ΔH=反應物斷裂化學鍵需要的能量-生成物形成化學鍵放出的能量=(b+c)kJ·mol-1-2E(H—I)=-akJ·mol-1,得到斷開2molH—I所需能量約為(a+b+c)kJ,故C正確;該反應是可逆反應,不能進行徹底,依據(jù)焓變意義分析,向密閉容器中加入2molH2和2molI2,充分反應后放出的熱量小于2akJ,故D錯誤。三、非選擇題(本題共5小題,共60分)16.(12分)某化學小組用50mL0.50mol·L-1NaOH溶液和30mL0.50mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定實驗(實驗裝置如圖所示)。(1)實驗中大約要使用230mLNaOH溶液,配制溶液時至少需要稱量NaOH固體g。

(2)圖中尚缺少的一種儀器是。

(3)實驗時環(huán)形玻璃攪拌棒的運動方向是。

a.上下運動 b.左右運動c.順時針運動 d.逆時針運動(4)他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如下:①請?zhí)顚懕碇械目瞻?實驗次數(shù)反應物的溫度T1/℃生成物的溫度T2/℃溫度差平均值(T2-T1)/℃H2SO4NaOH125.025.029.1ΔT=

225.025.029.8325.025.028.9425.025.029.0②已知:溶液的比熱容c為4.18J·g-1·℃-1,溶液的密度均為1g·cm-3。寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式:(用該實驗的數(shù)據(jù)計算ΔH,取小數(shù)點后一位)。

答案(1)5.0(2)溫度計(3)a(4)①4.0②12H2SO4(aq)+NaOH(aq)12Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-53.5kJ·mol解析(1)配制230mLNaOH溶液,需要選用250mL的容量瓶,m(NaOH)=0.50mol·L-1×0.25L×40g·mol-1=5.0g。(2)測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應的中和熱,需要測定溶液溫度,因此還缺少的一種儀器是溫度計。(3)測定中和熱需要燒杯內液體溫度上下一致,所以環(huán)形玻璃攪拌棒的運動方向是上下運動,故選a。(4)①4次實驗溫度的差值分別為4.1℃、4.8℃、3.9℃、4.0℃,第2次數(shù)據(jù)偏差較大,應舍棄,則其余3次數(shù)據(jù)的平均值為4.1℃+3.②Q=c·m·Δt=4.18J·g-1·℃-1×80g×4.0℃=1337.6J,中和反應為放熱反應,則反應的ΔH=-Qn=-1.3376kJ0.17.(12分)(2020山東聊城高二期中)化學反應伴隨有能量的變化,獲取反應能量變化有多條途徑。(1)下列反應中,屬于放熱反應的是(填字母)。

A.碳與水蒸氣反應B.鋁和氧化鐵反應C.CaCO3受熱分解D.鋅與鹽酸反應(2)獲取能量變化的途徑。①通過化學鍵的鍵能計算。已知幾種化學鍵的鍵能如下:化學鍵種類H—HOOO—H鍵能/(kJ·mol-1)436496463.4計算可得:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=。

②通過物質所含能量計算。已知反應中M+NP+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示為EM、EN、EP、EQ,該反應ΔH=。

③通過蓋斯定律計算。已知在25℃、101kPa時:Ⅰ.2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)ΔH=-412kJ·mol-1Ⅱ.2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1寫出Na2O2與Na反應生成Na2O的熱化學方程式:。

④利用實驗裝置測量鹽酸與NaOH溶液反應的熱量變化的過程中,若取50mL0.50mol·L-1的鹽酸,則還需加入(填序號)。

A.1.0gNaOH固體B.50mL0.50mol·L-1NaOH溶液C.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液答案(1)BD(2)①-485.6kJ·mol-1②EP+EQ-(EM+EN)③Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)ΔH=-313kJ·mol-1④C解析(1)B、D反應均為放熱反應,A、C反應為吸熱反應,故選BD。(2)①根據(jù)鍵能計算可得,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=2×436kJ·mol-1+496kJ·mol-1-463.4kJ·mol-1×2×2=-485.6kJ·mol-1。②反應M+NP+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示為EM、EN、EP、EQ,該反應的ΔH=EP+EQ-(EM+EN)。③由Ⅰ.2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)ΔH=-412kJ·mol-1Ⅱ.2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律可知,由Ⅰ×2-Ⅱ得到Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)ΔH=-313kJ·mol-1。④測定中和熱,需加稍過量的NaOH溶液,保證鹽酸完全反應,由于固體溶解放熱,因此只有C合理。18.(12分)火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)H2O2。當它們混合發(fā)生反應時,立即產生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。已知0.4mol液態(tài)肼與足量液態(tài)H2O2反應,生成水蒸氣和氮氣,放出256.652kJ的熱量。(1)該反應的熱化學方程式為。

(2)已知H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,則16g液態(tài)肼與足量液態(tài)H2O2反應生成液態(tài)水時放出的熱量是kJ。

(3)此反應用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是。

(4)發(fā)射衛(wèi)星可用肼為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應生成氮氣和水蒸氣。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)ΔH=+66.4kJ·mol