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(jīng)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(shù)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(jù)未知熱化學方程式中各物質的系數(shù)和位置的需要對已知熱化學方程式進行處理，或調整系數(shù)，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(jù)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(jù)以上數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)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(jù)蓋斯定律做出右面循環(huán)圖：并據(jù)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(jù)上述數(shù)據(jù)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(jù)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