高中化学复习知识点盖斯定律理解.docx
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高中化学复习知识点盖斯定律理解
高中化学复习知识点:
盖斯定律理解
一、单选题
1.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0.在低温下获得高转化率与高反应速率。
反应过程示意图如图:
下列说法正确的是
A.图示显示:
起始时的2个H2O最终都参与了反应
B.使用催化剂降低了水煤气变换反应的△H
C.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
D.过程Ⅲ只生成了极性共价键
2.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:
①Sn(s,白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)△H1
②Sn(s,灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)△H2
③Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ•mol-1
下列说法正确的是()
A.△H1>△H2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
3.根据
体系的能量循环图:
下列说法正确的是:
A.
>0B.
C.
D.
4.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:
C
CO+H2
CO2+H2O途径b:
C
CO2
C.食物中可加入适量的食品添加剂,如香肠中可以加少量的亚硝酸钠以保持肉质新鲜
D.生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
5.氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1<0
B.相同条件下,HCl的△H2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的△H3+△H4比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则该条件下△H2=+akJ/mol
6.下列说法正确的是()
A.由“C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1”可知,金刚石比石墨稳定
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.在稀溶液中:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D.X(g)+Y(g)
Z(g)ΔH>0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应ΔH增大
7.已知:
①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH1
②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH2
③Sn(s、灰)
Sn(s、白)ΔH3=+2.1kJ/mol,下列说法不正确的是()
A.灰锡与白锡互为同素异形体
B.锡在常温下以白锡状态存在
C.白锡转化为灰锡的反应是放热反应
D.ΔH1﹥ΔH2
8.证据推理与模型认知是化学学科的核心素养之一。
下列事实与相应定律或原理不相符的是()
A.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果——元素周期律
B.常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2——阿伏加德罗定律
C.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深——勒夏特列原理
D.通过测量C、CO的燃烧热来间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热——盖斯定律
9.下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据是
A
B
C
D
勒夏特列原理
元素周期律
盖斯定律
阿伏加德罗定律
实
验
方
案
结果
左球气体颜色加深
右球气体颜色变浅
烧瓶中冒气泡,
试管中出现浑浊
测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和
H2与O2的体积比约为2︰1
A.AB.BC.CD.D
二、多选题
10.“氯化反应”一般指将氯元素引入化合物中的反应,一般包括置换氯化、加成氯化和氧化氯化。
已知在制“氯乙烯反应”中,HC≡CH(g)+HCl(g)
CH2=CHCl(g)的反应机理如图所示:
下列说法正确的是
A.碳碳叁键的键能:
M1小于CH≡CH
B.由题图可知M2→M3的变化过程是热能转变成化学能的过程
C.该氯乙烯反应的总反应速率取决于M2→M3的反应速率
D.HgCl2是“氯化反应”的催化剂,不会参与反应的过程
三、综合题
11.十九大报告提出了“积极参与全球环境治理,落实减排承诺”。
其中氮的化合物的处理和利用是环境科学研究的热点。
(1)机动车排放的尾气中主要污染物为NOx,可用CH4催化还原NOx以消除其污染。
298K时,1.0gCH4(g)与足量的NO气体完全反应生成N2、CO2和H2O(g),放出72.5kJ的热量。
该反应的热化学方程式为_______________。
(2)氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl,涉及的相关反应有:
热化学方程式
平衡常数
①
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH1
K1
②
4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)ΔH2
K2
③
2NO(g)+Cl2(g)
2NOCl(g)ΔH3
K3
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3=___________;K1、K2、K3的关系为K3=____________。
(3)对汽车加装尾气净化装置,可使汽车尾气中含有的CO、NO2等有毒气体转化为无毒气体:
4CO(g)+2NO2(g)
4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1200kJ·mol-1。
对于该反应,温度不同(T2﹥T1),其他条件相同时,下列图像正确的是________(填序号)。
(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。
向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:
C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)ΔH。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min
浓度/mol·L-1
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
①T1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率v(CO2)=__________________;该反应的平衡常数K=_____________;
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______(填序号);
A.加入一定量的活性炭B.恒温恒压充入氩气
C.适当缩小容器的体积D.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:
3:
3,则和原平衡相比,NO的转化率_____________(填“升高”或“降低”),ΔH_______0(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
12.氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O
(1) ΔH=-572kJ·mol-1。
请回答下列问题:
(1)生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
(2)若2mol氢气燃烧生成水蒸气,则放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)572kJ。
(3)H2的标准燃烧热ΔH=________。
(4)反应2H2+O2
2H2O的能量变化如图所示。
已知拆开1molH2、1molO2和1molH—O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。
则反应过程(Ⅱ)________(填“吸收”或“放出”)________kJ。
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据图知,过程Ⅰ和过程Ⅱ存在水分子中的化学键断裂,过程Ⅲ中生成水分子,所以起始时的2个H2O最终都参与了反应,故A正确;
B.催化剂能改变活化能,但不改变焓变,所以使用催化剂降低了该反应的活化能,但不改变焓变,故B错误;
C.反应过程中键断裂吸收能量,形成化学键放出能量;根据图示,过程I、II水分子的化学键发生断裂,化学键断裂是吸热过程,故C错误;
D.过程III中CO、氢氧原子团和H原子形成了CO2、水和H2,H2中的化学键为非极性键,故D错误;
故答案选A。
2.D
【解析】
【详解】
A、根据③:
Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ•mol-1,则②-①=③,所以△H2-△H1=△H3>0,所以△H1<△H2,故A错误;
B、根据③:
Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ•mol-1,则锡在常温下以白锡状态存在,故B错误;
C、根据③:
Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ•mol-1,焓变大于0,所以灰锡转为白锡的反应是吸热反应,故C错误;
D、根据③:
Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ•mol-1,当温度低于13.2℃的环境时,会自行毁坏,故D正确。
故选:
D。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.气态水转化为液态水放出热量,则△H5<0,故A错误;
B.氢氧化钙生成氧化钙固体和水蒸气,与液态水和氧化钙反应生成氢氧化钙不是可逆的过程,水蒸气变成液态水会放出热量,△H1+△H2≠0,故B错误;
C.②CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)、④CaO(s)=CaO(s),②+④不能得到510℃时Ca(OH)2(s),则△H3≠△H4+△H2,故C错误;
D.由盖斯定律可知,①+②+④+⑤=-③,即△H1+△H2+△H4+△H5=-△H3,可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0,故D正确;
故选:
D。
4.C
【解析】
【详解】
A.分子式为C2H6O的有机化合物存在同分异构体,可能为二甲醚,也可能是乙醇,二者的化学性质不同,故A错误;
B.途径a:
C
CO+H2
CO2+H2O,途径b:
C
CO2,两个途径中,只是反应途径的不同,根据盖斯定律可知,途径a与途径b放出的热能一定相同,故B错误;
C.亚硝酸钠有强的氧化性,可起到杀菌消毒的作用,香肠中可以加少量的亚硝酸钠以保持肉质新鲜,注意加入的量必须适量,否则会影响人的健康,故C正确;
D.铁粉无法吸水,为抗氧化剂,不是干燥剂,故D错误;
答案选C。
【点睛】
选择食品添加剂时,要根据物质的性质适量的添加,否则有些添加剂过量,会造成身体的危害。
5.D
【解析】
【分析】
A.根据△H1代表的是HX气体从溶液中逸出的过程分析判断;
B.根据△H2代表的是HX的分解过程,结合HCl的HBr稳定性分析判断;
C.根据△H3+△H4代表H(g)→H(aq)的焓变分析判断;
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量,据此分析判断。
【详解】
A.△H1代表的是HX气体从溶液中逸出的过程,因为HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即HF的△H1>0,故A错误;
B.由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下HCl的△H2比HBr的大,故B错误;
C.△H3+△H4代表H(g)→H(aq)的焓变,与是HCl的还是HI的无关,故C错误;
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量,即为△H2=+akJ/mol,故D正确;
答案选D。
6.C
【解析】
【详解】
A.ΔH=+1.9kJ/mol,为吸热反应,则石墨的能量低,则石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则1molN2(g)完全反应放出热量大于38.6kJ,可知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<−38.6kJ•mol−1,故B错误;
C.醋酸是弱酸,在水溶液中没有完全电离,醋酸电离时吸热,所以1molCH3COOH与1molNaOH溶液反应放热少于强酸,故C正确;
D.一定条件下,反应热与平衡移动无关,与化学计量数与物质的状态有关,故D错误;
故答案选C。
7.D
【解析】
【详解】
A.灰锡与白锡都是锡的单质,互为同素异形体,A项正确;
B.根据③Sn(s,灰)
Sn(s,白),室温大于13.2℃,物质转变为白锡,B项正确;
C.根据③Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ·mol-1,焓变大于0,所以灰锡转为白锡的反应是吸热反应,白锡转为灰锡的反应是放热反应,C项正确;
D.根据③Sn(s,灰)
Sn(s,白)△H3=+2.1kJ·mol-1,则②-①=③,所以△H2-△H1=△H3>0,所以△H1<△H2,D项错误;
答案选D。
8.A
【解析】
【详解】
A、硫酸的酸性强于次氯酸,向漂白液中加入少量稀硫酸生成次氯酸能增强漂白液的漂白效果,与元素周期律无关,故A错误;
B、同温同压下体积之比等于物质的量之比,则常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2,符合阿伏加德罗定律,故B正确;
C、Fe(SCN)3溶液中存在3SCN-+Fe3+=Fe(SCN)3(血红色),加入KSCN,增大SCN-的浓度,增大反应物浓度,平衡向正反应方向进行,所以Fe(SCN)3的量增加,血红色变深,能用勒夏特列原理解释,故C正确;
D、化学反应的热效应只与始态和终态有关,与途径无关,可以通过盖斯定律测量C、CO的燃烧热来间接计算2C(s)+O2(g)═2CO(g)的反应热,故D正确。
答案选A。
9.B
【解析】
【详解】
A.反应2NO2(g)
N2O4(g)的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产生更多的NO2气体,二氧化氮浓度增大,左侧气体颜色加深;降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动,二氧化氮浓度减小,右侧气体颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.烧瓶中冒气泡,证明酸性:
HCl>H2CO3,但HCl不是最高价氧化物对应的水化物,不能比较C、Cl的非金属性强弱;试管中出现浑浊,可能是由于发生反应:
2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓,也可能是由于发生反应:
CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,无法用元素周期律解释,B符合题意;
C.根据盖斯定律可知:
△H=△H1+△H2,能够用盖斯定律解释,C不符合题意;
D.根据电子守恒可知,电解水生成H2与O2的物质的量之比2:
1,结合阿伏伽德罗定律可知,H2与O2的体积比约为2:
1,D不符合题意;
故合理选项是B。
10.AC
【解析】
【详解】
A.M1为HC≡CH(g)与HgCl2形成的中间体,加入催化剂降低反应所需活化能,中间体更易发生加成反应,更易断裂化学键,键能小,因此M1中碳碳叁键的键能小于乙炔中碳叁键的键能,故A正确;
B.由题图可知M2→M3的变化过程是放热反应,应该是化学能转变为热能的过程,故B错误;
C.反应的总反应速率主要取决于活化能大的反应,而M2→M3的反应活化能最大,因此总反应速率取决于M2→M3的反应速率,故C正确;
D.HgCl2是“氯化反应”的催化剂,参与了化学反应,反应质量不变,故D错误。
综上所述,答案为AC。
【点睛】
高中阶段所学催化剂是参与化学反应,只是催化剂质量不变。
11.CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-12ΔH1-ΔH2K12/K2乙0.015mol·L-1·min-10.56(或9/16)C降低﹤
【解析】
(1)本题考查热化学反应方程式的书写,CH4和NO反应的方程式为CH4+4NO=CO2+2H2O+2N2,16gCH4反应放出的热量为16×72.5kJ=1160kJ,即热化学反应方程式为CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1;
(2)本题考查盖斯定律和化学平衡常数的表达式,根据③的反应,因此有①×2-②得出△H3=2△H1-△H2,①K1=
,②K2=
,③K3=
,因此有K3=K12/K2;(3)本题考查影响化学反应速率的因素和勒夏特列原理,甲:
升高温度,化学反应速率加快,即升高温度,正逆反应速率都增大,故甲错误;乙:
T2>T1,T2先达到平衡,正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则NO2的转化率降低,故乙正确;丙:
升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的体积分数增大,故丙错误;(4)本题考查化学反应速率的计算、化学平衡常数的计算、勒夏特列原理,①根据化学反应速率的数学表达式,v(CO2)=0.30/20mol/(L·min)=0.015mol/(L·min),根据表格数据,在20min达到平衡,根据化学平衡常数的表达式K=
9/16;②A、加入活性炭,活性炭为固体,对化学平衡移动无影响,故A错误;B、恒温恒压下,充入氩气,容器的体积增大,组分的浓度降低,故B错误;C、适当缩小容器的体积,组分的浓度增大,故C正确;D、加入合适的催化剂,催化剂对化学平衡移动无影响,故D错误;③此时的化学平衡常数为9/25<9/16,因此升高温度,NO的转化率降低,正反应方向是放热反应,即△H<0。
点睛:
本题难点是(3)③,此题考查影响化学平衡常数的因素,需要计算出T2℃时的化学平衡常数,即化学平衡常数为9/25<9/16,说明升高温度,平衡向逆反应方向进行,NO的转化率降低,根据勒夏特列原理,正反因方向是放热反应,即△H<0。
12.
(1)小于
(2)小于 (3)-286kJ·mol-1 (4)放出1852
【解析】
(1)该反应的ΔH<0,为放热反应,生成物能量总和小于反应物能量总和。
(2)由热化学方程式可知,2mol氢气燃烧生成液态水,放出572kJ热量,由于液态水变为水蒸气需要吸收热量,故2mol氢气燃烧生成水蒸气,放出的热量小于572kJ。
(3)标准燃烧热ΔH=-
kJ·mol-1,=-286kJ·mol-1。
(4)反应过程
(1)中,能量由低到高,反应吸收热量,反应过程(Ⅱ)中,能量由高到低,反应放出热量。
反应过程(Ⅱ)中形成了4molH—O键,放出的热量为:
4×463kJ=1852kJ。
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