2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題34反應熱計算——蓋斯定律考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1選擇題型計算2021?北京卷、2020?浙江7月卷、2020?北京卷、2019?上海卷、2019?浙江4月卷、2015·重慶卷蓋斯定律是熱化學的核心知識，以蓋斯定律的應用命題，以非選擇題中某一問的形式考查熱化學方程式的書寫和反應熱的計算，是常考的題型，分值為3~6分。對蓋斯定律有關問題的復習，要理解蓋斯定律的本質，熟悉歷年高考考查類型(圖像型、字母型、數值型等)。考點2非選擇題型計算2019·全國2019?新課標Ⅲ卷、2019?北京卷、2019?天津卷、2018?新課標Ⅰ卷、2018?新課標Ⅱ卷、2018?新課標Ⅲ卷、2018?北京卷、2018?江蘇卷、2017?新課標Ⅰ卷、2017?新課標Ⅱ卷、2017?新課標Ⅲ卷、2017?北京卷、2017?天津卷考點1選擇題型計算1．(2021?北京卷，14)已知C3H8脫H2制烯烴的反應為C3H8=C3H6+H2。固定C3H8濃度不變，提高CO2濃度，測定出口處C3H6、H2、CO濃度。實驗結果如下圖。已知：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H=-2043.9kJ/molC3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H=-1926.1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol下列說法不正確的是()A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+124kJ/molB．C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢的差異是因為發生了CO2+H2CO+H2OC．相同條件下，提高C3H8對CO2的比例，可以提高C3H8的轉化率D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)【答案】C【解析】A項，根據蓋斯定律結合題干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H1=-2043.9kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H2=-1926.1kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H3=-241.8kJ/mol可知，可由①-②-③得到目標反應C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，該反應的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-(-1926.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A正確；B項，僅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢應該是一致的，但是氫氣的變化不明顯，反而是CO與C3H6的變化趨勢是一致的，因此可以推斷高溫下能夠發生反應CO2+H2CO+H2O，從而導致C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢出現這樣的差異，B正確；C項，從圖中可知，相同條件下，C3H6的百分含量隨著CO2的濃度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的轉化率增大，而增大CO2的濃度，相當于減小C3H8對CO2的比例，C錯誤；D項，根據質量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正確；故選C。2．(2020?浙江7月卷，22)關于下列的判斷正確的是()COeq\o\al(2?,3)(aq)＋H+(aq)eq\o(=)HCOeq\o\al(?,3)(aq) ΔH1COeq\o\al(2?,3)(aq)＋H2O(l)HCOeq\o\al(?,3)(aq)＋OH?(aq) ΔH2OH?(aq)＋H+(aq)eq\o(=)H2O(l) ΔH3OH?(aq)＋CH3COOH(aq)eq\o(=)CH3COO?(aq)＋H2O(l) ΔH4A．ΔH1＜0ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4【答案】B【解析】碳酸氫根的電離屬于吸熱過程，則COeq\o\al(2?,3)(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq)為放熱反應，所以△H1<0；COeq\o\al(2?,3)(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OHˉ(aq)為碳酸根的水解離子方程式，COeq\o\al(2?,3)的水解反應為吸熱反應，所以△H2>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應，為放熱反應，所以△H3<0；醋酸與強堿的中和反應為放熱反應，所以△H4<0；但由于醋酸是弱酸，電離過程中會吸收部分熱量，所以醋酸與強堿反應過程放出的熱量小于強酸和強堿反應放出的熱量，則△H4>△H3；綜上所述，只有△H1<△H2正確，故選B。3．(2020?北京卷，12)依據圖示關系，下列說法不正確的是()A．石墨燃燒是放熱反應B．1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，前者放熱多C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1-ΔH2D．化學反應的ΔH，只與反應體系的始態和終態有關，與反應途徑無關【答案】C【解析】A項，所有的燃燒都是放熱反應，根據圖示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，則石墨燃燒是放熱反應，故A正確；B項，根據圖示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol，根據反應可知都是放熱反應，1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，1molC(石墨)放熱多，故B正確；C項，根據B項分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol，根據蓋斯定律①-②ｘ2可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C錯誤；D項，根據蓋斯定律可知，化學反應的焓變只與反應體系的始態和終態有關，與反應途徑無關，故D正確；故選C。4．(2019?上海卷)根據圖示下列說法正確的是()A．斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B．反應Ⅱ比反應Ⅲ生成的OH鍵更牢固C．O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q(Q>0)D．H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q(Q>0)【答案】C【解析】從反應歷程圖像可以判斷1/2molO2(g)+1molH2(g)的能量低于1molOH(g)+H(g)，因此1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反應為吸熱反應，所以C正確。5．(2019?浙江4月卷，23)MgCO3和CaCO3的能量關系如圖所示(M＝CA項，Mg)：M2+(g)＋CO32-(g)M2+(g)＋O2?(g)＋CO2(g)已知：離子電荷相同時，半徑越小，離子鍵越強。下列說法不正確的是()A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D．對于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【答案】C【解析】根據蓋斯定律，得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，又易知Ca2+半徑大于Mg2+半徑，所以CaCO3的離子鍵強度弱于MgCO3，CaO的離子鍵強度弱于MgO。A項，ΔH1表示斷裂CO32-和M2+的離子鍵所吸收的能量，離子鍵強度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A項正確；B項，ΔH2表示斷裂CO32-中共價鍵形成O2?和CO2吸收的能量，與M2+無關，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B項正確；C項，由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO離子鍵所放出的能量，ΔH3為負值，CaO的離子鍵強度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0，C項錯誤；D項，由上分析可知ΔH1+ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D項正確。故選C。6．(2015·重慶卷，6)黑火藥是中國古代的四大發明之一，其爆炸的熱化學方程式為：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知：碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1則x為()A．3a+b-cB．c-3a-bC．a+b-c D．c-a-b【答案】A【解析】已知碳的燃燒熱為ΔH1=akJ·mol-1，則碳的燃燒熱化學方程式為①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1，②S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1，③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1，根據蓋斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3，即x=3a+b-c。考點2非選擇題型計算1．(2019·全國)環戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題：(1)已知：(g)=(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH2=﹣11.0kJ·mol?1②對于反應：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol?1。【答案】(1)89.3【解析】(1)根據蓋斯定律①-②，可得反應③的ΔH=89.3kJ/mol。2．(2019?新課標Ⅲ卷，28節選)近年來，隨著聚酯工業的快速發展，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。回答下列問題：(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。【答案】(2)﹣116【解析】(2)根據蓋斯定律知，(反應I+反應II+反應III)×2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?H=(?H1+?H2+?H3)×2=-116kJ?mol-1；3．(2019?北京卷，11節選)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。(1)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H2和CO2，其物質的量之比為4∶1，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.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用__________反應的ΔH。【答案】(1)①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】(1)①由于生成物為H2和CO2，其物質的量之比為4：1，反應物是甲烷和水蒸氣，因而反應方程式為CH4+2H2O=4H2+CO2；②ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，設為ⅳ，用ⅳ-ⅲ可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因為還需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應的焓變；4．(2019?天津卷，10節選)多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料。回答下列問題：Ⅰ．硅粉與HCl在300℃時反應生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應的熱化學方程式為________________________。Ⅱ．將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法，對應的反應依次為：①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1>0②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)ΔH2<0③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g)ΔH3(4)反應③的ΔH3=______(用ΔH1，ΔH2表示)。【答案】Ⅰ．Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)Ⅱ．(4)ΔH2-ΔH1【解析】I.參加反應的物質是固態的Si、氣態的HCl，生成的是氣態的SiHCl3和氫氣，反應條件是300℃，配平后發現SiHCl3的化學計量數恰好是1mol，由此可順利寫出該條件下的熱化學方程式：Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)?H=-225kJ·mol-1；II.(4)將反應①反向，并與反應②直接相加可得反應③，所以?H3=?H2-?H1，因?H2<0、?H1>0，所以?H3必小于0，即反應③正反應為放熱反應；5．(2018?新課標Ⅰ卷，28節選)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術，在含能材料、醫藥等工業中得到廣泛應用。回答下列問題①已知：2N2O5(g)＝2N2O5(g)+O2(g)ΔH1=?4.4kJ·mol?12NO2(g)＝N2O4(g)ΔH2=?55.3kJ·mol?1則反應N2O5(g)＝2NO2(g)+O2(g)的ΔH=_______kJ·mol?1。【答案】(2)①53.1【解析】(2)①已知：ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g)△H1＝－4.4kJ/molⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g)△H2＝－55.3kJ/mol根據蓋斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g)△H1＝＋53.1kJ/mol；6．(2018?新課標Ⅱ卷，27節選)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題：(1)CH4-CO2催化重整反應為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol?1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol?1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol?1該催化重整反應的ΔH==______kJ·mol?1。【答案】(1)247【解析】根據蓋斯定律可知③×2－②－①即得到該催化重整反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=＋247kJ·mol?1。7．(2018?新課標Ⅲ卷，28節選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題：(2)SiHCl3在催化劑作用下發生反應：2SiHCl3(g)＝SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol?13SiH2Cl2(g)＝SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=?30kJ·mol?1則反應4SiHCl3(g)＝SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·mol?1。【答案】(2)114【解析】(2)將第一個方程式擴大3倍，再與第二個方程式相加就可以得到第三個反應的焓變，所以焓變為48×3+(－30)=114kJ·mol-1。8．(2018?北京卷，10節選)近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如下：(1)反應Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol－1反應Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=－297kJ·mol－1反應Ⅱ的熱化學方程式：________________。【答案】(1)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=?254kJ·mol?1【解析】(1)根據過程，反應II為SO2催化歧化生成H2SO4和S，反應為3SO2+2H2O=2H2SO4+S。應用蓋斯定律，反應I+反應III得，2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol，反應II的熱化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。9．(2018?江蘇卷，19節選)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環境保護的重要課題。(1)用水吸收NOx的相關熱化學方程式如下：2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=?116.1kJ·mol?13HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol?1反應3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol?1。【答案】(1)?136.2【解析】(1)將兩個熱化學方程式編號，2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=?116.1kJ·mol?1(①式)3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol?1(②式)應用蓋斯定律，將(①式3+②式)2得，反應3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[(?116.1kJ·mol?1)3+75.9kJ·mol?1]2=-136.2kJ·mol?1。10．(2017?新課標Ⅰ卷，28節選)近期發現，H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調節神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題：(2)下圖是通過熱化學循環在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統原理。通過計算，可知系統(Ⅰ)和系統(Ⅱ)制氫的熱化學方程式分別為________________、______________，制得等量H2所需能量較少的是_____________。【答案】(2)H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ/mol 系統(II)【解析】(2)①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)△H1=＋327kJ/mol②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H2=－151kJ/mol③2HI(aq)=H2(g)+I2(s)△H3=＋110kJ/mol④H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)△H4=＋61kJ/mol①+②+③，整理可得系統(I)的熱化學方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol；②+③+④，整理可得系統(II)的熱化學方程式H2S(g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol。根據系統I、系統II的熱化學方程式可知：每反應產生1mol氫氣，后者吸收的熱量比前者少，所以制取等量的H2所需能量較少的是系統II。11．(2017?新課標Ⅱ卷，28節選)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)+eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=?119kJ·mol?1③H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3=?242kJ·mol?1反應①的ΔH1為________kJ·mol?1。【答案】(1)+123【解析】(1)根據蓋斯定律，用②式?③式可得①式，因此ΔH1=ΔH2?ΔH3=?119kJ/mol+242kJ/mol=+123kJ/mol。12．(2017?新課標Ⅲ卷，28節選)砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途。回答下列問題：(3)已知：As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH22As(s)+5/2O2(g)=As2O5(s)ΔH3則反應As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=_________。【答案】(3)2△H1-3△H2-△H3【解析】(3)根據蓋斯定律，熱化學反應為As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)，待求解反應可以由反應①×2-反應②×3-反應③，則△H=2△H1-3△H2-△H。13．(2017?北京卷，10節選)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：(1)氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應，加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式：_______________________。【答案】(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5kJ/mol【解析】(1)①生成TiCl4和CO的反應方程式為TiO2＋2Cl2＋2C=TiCl4＋2CO，根據蓋斯定律，兩式相加，得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=ΔH1+ΔH2=(-220.9kJ·mol-1)+(+175.4kJ·mol-1)=-45.5kJ·mol－1。14．(2017?天津卷，8節選)(3)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態化合物，放熱4.28kJ，該反應的熱化學方程式為__________。【答案】(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)＝TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?1【解析】(3)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態化合物，放熱4.28kJ，配平方程式，可知2molCl2反應放熱85.6kJ·mol?1，由此可得該反應的熱化學方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?1。專題34反應熱計算——蓋斯定律考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1選擇題型計算2021?北京卷、2020?浙江7月卷、2020?北京卷、2019?上海卷、2019?浙江4月卷、2015·重慶卷蓋斯定律是熱化學的核心知識，以蓋斯定律的應用命題，以非選擇題中某一問的形式考查熱化學方程式的書寫和反應熱的計算，是常考的題型，分值為3~6分。對蓋斯定律有關問題的復習，要理解蓋斯定律的本質，熟悉歷年高考考查類型(圖像型、字母型、數值型等)。考點2非選擇題型計算2019·全國2019?新課標Ⅲ卷、2019?北京卷、2019?天津卷、2018?新課標Ⅰ卷、2018?新課標Ⅱ卷、2018?新課標Ⅲ卷、2018?北京卷、2018?江蘇卷、2017?新課標Ⅰ卷、2017?新課標Ⅱ卷、2017?新課標Ⅲ卷、2017?北京卷、2017?天津卷考點1選擇題型計算1．(2021?北京卷，14)已知C3H8脫H2制烯烴的反應為C3H8=C3H6+H2。固定C3H8濃度不變，提高CO2濃度，測定出口處C3H6、H2、CO濃度。實驗結果如下圖。已知：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H=-2043.9kJ/molC3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H=-1926.1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol下列說法不正確的是()A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+124kJ/molB．C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢的差異是因為發生了CO2+H2CO+H2OC．相同條件下，提高C3H8對CO2的比例，可以提高C3H8的轉化率D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)【答案】C【解析】A項，根據蓋斯定律結合題干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H1=-2043.9kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H2=-1926.1kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H3=-241.8kJ/mol可知，可由①-②-③得到目標反應C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，該反應的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-(-1926.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A正確；B項，僅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢應該是一致的，但是氫氣的變化不明顯，反而是CO與C3H6的變化趨勢是一致的，因此可以推斷高溫下能夠發生反應CO2+H2CO+H2O，從而導致C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢出現這樣的差異，B正確；C項，從圖中可知，相同條件下，C3H6的百分含量隨著CO2的濃度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的轉化率增大，而增大CO2的濃度，相當于減小C3H8對CO2的比例，C錯誤；D項，根據質量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正確；故選C。2．(2020?浙江7月卷，22)關于下列的判斷正確的是()COeq\o\al(2?,3)(aq)＋H+(aq)eq\o(=)HCOeq\o\al(?,3)(aq) ΔH1COeq\o\al(2?,3)(aq)＋H2O(l)HCOeq\o\al(?,3)(aq)＋OH?(aq) ΔH2OH?(aq)＋H+(aq)eq\o(=)H2O(l) ΔH3OH?(aq)＋CH3COOH(aq)eq\o(=)CH3COO?(aq)＋H2O(l) ΔH4A．ΔH1＜0ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4【答案】B【解析】碳酸氫根的電離屬于吸熱過程，則COeq\o\al(2?,3)(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq)為放熱反應，所以△H1<0；COeq\o\al(2?,3)(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OHˉ(aq)為碳酸根的水解離子方程式，COeq\o\al(2?,3)的水解反應為吸熱反應，所以△H2>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應，為放熱反應，所以△H3<0；醋酸與強堿的中和反應為放熱反應，所以△H4<0；但由于醋酸是弱酸，電離過程中會吸收部分熱量，所以醋酸與強堿反應過程放出的熱量小于強酸和強堿反應放出的熱量，則△H4>△H3；綜上所述，只有△H1<△H2正確，故選B。3．(2020?北京卷，12)依據圖示關系，下列說法不正確的是()A．石墨燃燒是放熱反應B．1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，前者放熱多C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1-ΔH2D．化學反應的ΔH，只與反應體系的始態和終態有關，與反應途徑無關【答案】C【解析】A項，所有的燃燒都是放熱反應，根據圖示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，則石墨燃燒是放熱反應，故A正確；B項，根據圖示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol，根據反應可知都是放熱反應，1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，1molC(石墨)放熱多，故B正確；C項，根據B項分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol，根據蓋斯定律①-②ｘ2可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C錯誤；D項，根據蓋斯定律可知，化學反應的焓變只與反應體系的始態和終態有關，與反應途徑無關，故D正確；故選C。4．(2019?上海卷)根據圖示下列說法正確的是()A．斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B．反應Ⅱ比反應Ⅲ生成的OH鍵更牢固C．O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)-Q(Q>0)D．H2O(g)→O2(g)+H2(g)+Q(Q>0)【答案】C【解析】從反應歷程圖像可以判斷1/2molO2(g)+1molH2(g)的能量低于1molOH(g)+H(g)，因此1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反應為吸熱反應，所以C正確。5．(2019?浙江4月卷，23)MgCO3和CaCO3的能量關系如圖所示(M＝CA項，Mg)：M2+(g)＋CO32-(g)M2+(g)＋O2?(g)＋CO2(g)已知：離子電荷相同時，半徑越小，離子鍵越強。下列說法不正確的是()A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D．對于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【答案】C【解析】根據蓋斯定律，得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，又易知Ca2+半徑大于Mg2+半徑，所以CaCO3的離子鍵強度弱于MgCO3，CaO的離子鍵強度弱于MgO。A項，ΔH1表示斷裂CO32-和M2+的離子鍵所吸收的能量，離子鍵強度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A項正確；B項，ΔH2表示斷裂CO32-中共價鍵形成O2?和CO2吸收的能量，與M2+無關，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B項正確；C項，由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO離子鍵所放出的能量，ΔH3為負值，CaO的離子鍵強度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0，C項錯誤；D項，由上分析可知ΔH1+ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D項正確。故選C。6．(2015·重慶卷，6)黑火藥是中國古代的四大發明之一，其爆炸的熱化學方程式為：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知：碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1則x為()A．3a+b-cB．c-3a-bC．a+b-c D．c-a-b【答案】A【解析】已知碳的燃燒熱為ΔH1=akJ·mol-1，則碳的燃燒熱化學方程式為①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1，②S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1，③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1，根據蓋斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3，即x=3a+b-c。考點2非選擇題型計算1．(2019·全國)環戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題：(1)已知：(g)=(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH2=﹣11.0kJ·mol?1②對于反應：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol?1。【答案】(1)89.3【解析】(1)根據蓋斯定律①-②，可得反應③的ΔH=89.3kJ/mol。2．(2019?新課標Ⅲ卷，28節選)近年來，隨著聚酯工業的快速發展，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。回答下列問題：(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。【答案】(2)﹣116【解析】(2)根據蓋斯定律知，(反應I+反應II+反應III)×2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?H=(?H1+?H2+?H3)×2=-116kJ?mol-1；3．(2019?北京卷，11節選)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。(1)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H2和CO2，其物質的量之比為4∶1，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.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用__________反應的ΔH。【答案】(1)①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】(1)①由于生成物為H2和CO2，其物質的量之比為4：1，反應物是甲烷和水蒸氣，因而反應方程式為CH4+2H2O=4H2+CO2；②ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，設為ⅳ，用ⅳ-ⅲ可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因為還需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應的焓變；4．(2019?天津卷，10節選)多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料。回答下列問題：Ⅰ．硅粉與HCl在300℃時反應生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應的熱化學方程式為________________________。Ⅱ．將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法，對應的反應依次為：①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1>0②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)ΔH2<0③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g)ΔH3(4)反應③的ΔH3=______(用ΔH1，ΔH2表示)。【答案】Ⅰ．Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)Ⅱ．(4)ΔH2-ΔH1【解析】I.參加反應的物質是固態的Si、氣態的HCl，生成的是氣態的SiHCl3和氫氣，反應條件是300℃，配平后發現SiHCl3的化學計量數恰好是1mol，由此可順利寫出該條件下的熱化學方程式：Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)?H=-225kJ·mol-1；II.(4)將反應①反向，并與反應②直接相加可得反應③，所以?H3=?H2-?H1，因?H2<0、?H1>0，所以?H3必小于0，即反應③正反應為放熱反應；5．(2018?新課標Ⅰ卷，28節選)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術，在含能材料、醫藥等工業中得到廣泛應用。回答下列問題①已知：2N2O5(g)＝2N2O5(g)+O2(g)ΔH1=?4.4kJ·mol?12NO2(g)＝N2O4(g)ΔH2=?55.3kJ·mol?1則反應N2O5(g)＝2NO2(g)+O2(g)的ΔH=_______kJ·mol?1。【答案】(2)①53.1【解析】(2)①已知：ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g)△H1＝－4.4kJ/molⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g)△H2＝－55.3kJ/mol根據蓋斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g)△H1＝＋53.1kJ/mol；6．(2018?新課標Ⅱ卷，27節選)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題：(1)CH4-CO2催化重整反應為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol?1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol?1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol?1該催化重整反應的ΔH==______kJ·mol?1。【答案】(1)247【解析】根據蓋斯定律可知③×2－②－①即得到該催化重整反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=＋247kJ·mol?1。7．(2018?新課標Ⅲ卷，28節選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題：(2)SiHCl3在催化劑作用下發生反應：2SiHCl3(g)＝SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol?13SiH2Cl2(g)＝SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=?30kJ·mol?1則反應4SiHCl3(g)＝SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·mol?1。【答案】(2)114【解析】(2)將第一個方程式擴大3倍，再與第二個方程式相加就可以得到第三個反應的焓變，所以焓變為48×3+(－30)=114kJ·mol-1。8．(2018?北京卷，10節選)近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如下：(1)反應Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol－1反應Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=－297kJ·mol－1反應Ⅱ的熱化學方程式：________________。【答案】(1)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=?254kJ·mol?1【解析】(1)根據過程，反應II為SO2催化歧化生成H2SO4和S，反應為3SO2+2H2O=2H2SO4+S。應用蓋斯定律，反應I+反應III得，2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol，反應II的熱化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。9．(2018?江蘇卷，19節選)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環境保護的重要課題。(1)用水吸收NOx的相關熱化學方程式如下：2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=?116.1kJ·mol?13HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol?1反應3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol?1。【答案】(1)?136.2【解析】(1)將兩個熱化學方程式編號，2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=?116.1kJ·mol?1(①式)3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol?1(②式)應用蓋斯定律，將(①式3+②式)2得，反應3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[(?116.1kJ·mol?1)3+75.9kJ·mol?1]2=-136.2kJ·mol?1。10．(2017?新課標Ⅰ卷，28節選)近期發現，H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調節神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題：(2)下圖是通過熱化學循環在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統原理。通過計算，可知系統(Ⅰ)和系統(Ⅱ)制氫的熱化學方程式分別為________________、______________，制得等量H2所需能量較少的是_____________。【答案】(2)H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s