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全面解读盖斯定律及其应用同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 下列叙述不正确的是( )
A. 化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关
B. 盖斯定律遵循能量守恒定律
C. 利用盖斯定律可间接计算难以通过实验测定的反应的反应热
D. 利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2. 盖斯定律指出:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)
有关,而与反应进行的具体途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由如图判
断下列关系错误的是( )
A. A→F,ΔH=-ΔH
6
B. ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH=1
1 2 3 4 5 6
C. C→F,|ΔH|=|ΔH+ΔH+ΔH|
1 2 6
D. ΔH +ΔH+ΔH=-ΔH-ΔH-ΔH
1 2 3 4 5 6
3. 已知N 和H 合成氨的反应是放热反应,破坏1mol N≡N键消耗的能量为QkJ,破坏
2 2 1
1mol H-H键消耗的能量为QkJ,形成1mol N-H键放出的能量为QkJ,下列关系式中正
2 3
确的是( )
A. Q +3Q >6Q B. Q+3Q <6Q
1 2 3 1 2 3
C. Q+Q <Q D. Q +Q =Q
1 2 3 1 2 3
4. 发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H(g)+ O(g)=HO(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
2 2 2 1
②H(g)=H(l) ΔH=-0.92kJ·mol-1
2 2 2
③O(g)=O(l) ΔH=-6.84kJ·mol-1
2 2 3
④HO(l)=HO(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
2 2 4
则反应H(l)+ O(l)=HO(g)的反应热ΔH为( )
2 2 2
A. +237.46kJ·mol-1 B. -474.92kJ·mol-1
C. -118.73kJ·mol-1 D. -237.46kJ·mol-1
第1页*5. 已知:①2C(s)+O (g)=2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1;②2H (g)+O
2 2 2
(g)=2HO(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1。则制备水煤气的反应C(s)+HO(g)=CO
2 2
(g)+H(g)的ΔH为( )
2
A. +262.6kJ·mol-1 B. -131.3kJ·mol-1
C. -352.3kJ·mol-1 D. +131.3kJ·mol-1
6. 已知:①C(s)+HO(g)=CO(g)+H(g) ΔH=+130 kJ·mol-1
2 2
②2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
2
断开1 mol H—H键、O=O键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量,则断开1 mol O—H键
需要吸收的热量为( )
A. 332 kJ B. 118 kJ
C. 462 kJ D. 360 kJ
二、填空题
6. 用NH 可除去烟气中氮的氧化物,主要反应如下:
3
①4NO(g)+4NH (g)+O (g) 4N (g)+6HO(g) ΔH =-1627.2
3 2 2 2 1
kJ·mol-1
②6NO(g)+4NH (g) 5N(g)+6HO(g) ΔH=-1807 kJ·mol-1
3 2 2 2
③6NO (g)+8NH (g) 7N(g)+12HO(g) ΔH=-2659.9 kJ·mol-1
2 3 2 2 3
则N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=________kJ·mol-1。
2 2 4
已知:O 、NO中的化学键键能分别为497.3 kJ·mol-1、631.65 kJ·mol-1,则N 中的化
2 2
学键键能为____________。
*7. (1)贮氢合金ThNi 可催化由CO、H 合成CH 的反应。温度为T时,该反应的热
5 2 4
化学方程式为____________________________________________。
已知温度为T时:CH(g)+2HO(g)=CO(g)+4H(g) ΔH=+165kJ·mol-1
4 2 2 2
CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g)ΔH=-41kJ·mol-1
2 2 2
(2)用O 将HCl转化为Cl,可提高效益,减少污染。
2 2
传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应①为:
2HCl(g)+CuO(s) =HO(g)+CuCl (s) ΔH
2 2 1
反应②生成1molCl (g)的反应热为ΔH,则总反应的热化学方程式为___________。
2 2
(反应热用ΔH 和ΔH 表示)。
1 2
(3)已知:①Fe O(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
2 3
第2页②CO(g)+ O(g)=CO(g) ΔH=-283kJ·mol-1
2 2
③C(s)+ O(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
2
则反应 Fe O (s)+3C(s)+ O (g)=2Fe(s)+3CO (g)的 ΔH=
2 3 2 2
________kJ·mol-1。理论上反应________放出的热量足以供给反应________所需要的热量
(填上述方程式序号)。
*8. (1)已知:Al O(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH=+1 344.1 kJ·mol-1
2 3 1
2AlCl (g)=2Al(s)+3Cl(g) ΔH=+1 169.2 kJ·mol-1
3 2 2
由Al O、C和Cl 反应生成AlCl 和CO的热化学方程式为 。
2 3 2 3
(2)贮氢合金ThNi 可催化由CO、H 合成CH 的反应。温度为T时,该反应的热化
5 2 4
学方程式为 。
已知温度为T时:CH(g)+2HO(g)=CO(g)+4H(g) ΔH=+165 kJ·mol-
4 2 2 2
1
CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g) ΔH=-41 kJ·mol-1。
2 2 2
(3)FeSO 可转化为FeCO,FeCO 在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
4 3 3
已知25 ℃,101 kPa时:4Fe(s)+3O(g)=2Fe O(s) ΔH=-1 648 kJ·mol-1
2 2 3
C(s)+O(g)=CO(g) ΔH=-393 kJ·mol-1
2 2
2Fe(s)+2C(s)+3O(g)=2FeCO(s) ΔH=-1 480 kJ·mol-1
2 3
FeCO 在空气中加热反应生成Fe O 的热化学方程式是 。
3 2 3
9. 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2HSO (l) 2SO (g)+2H O(g)+O (g)
2 4 2 2 2
ΔH=+551 kJ·mol-1
1
反应Ⅲ:S(s)+O (g) SO (g) ΔH=-297 kJ·mol-1
2 2 3
反应Ⅱ的热化学方程式: 。
第3页全面解读盖斯定律及其应用同步练习参考答案
1. 【答案】A
【解析】化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,
A项错误;反应物和生成物的能量一定,变化过程中的能量变化遵循能量守恒,而盖斯定
律是能量守恒定律的具体体现,B项正确;利用盖斯定律可以用已经精确测定的反应的反
应热来计算难以测量或不能测量的反应的反应热,C项正确;利用盖斯定律可以用已经精
确测定的反应的反应热来计算有副反应发生的反应的反应热,D项正确。
2. 【答案】B
【解析】F→A,ΔH=ΔH ,则A→F,ΔH=-ΔH ,A项正确;6个步骤相加即回到原
6 6
点,则ΔH +ΔH +ΔH +ΔH +ΔH +ΔH =0,B项错误;F→C,ΔH=ΔH +ΔH +ΔH ,
1 2 3 4 5 6 6 1 2
则C→F,|ΔH|=|ΔH +ΔH +ΔH|,C项正确;D→A与A→D的过程恰好相反,即ΔH +
1 2 6 1
ΔH+ΔH=-ΔH-ΔH-ΔH,D项正确。
2 3 4 5 6
3. 【答案】B
【解析】破坏1mol N≡N键消耗的能量为QkJ,则N≡N键能为QkJ/mol,破坏1mol H
1 1
-H键消耗的能量为QkJ,则H-H键键能为QkJ/mol,形成1molH-N键释放的能量为
2 2
QkJ,则H-N键能为QkJ/mol,对于3H (g)+N (g)═2NH (g),反应热△H=反
3 3 2 2 3
应物的总键能-生成物的总键能,故:反应热△H=3QkJ/mol+QkJ/mol-6QkJ/mol=
2 1 3
(3Q+Q -6Q )kJ/mol,反应热△H<0,即(3Q+Q -6Q )<0,所以3Q+Q <6Q ,故
2 1 3 2 1 3 2 1 3
答案为B。
4. 【答案】D
【解析】根据盖斯定律,将反应①-②-③× +④可得目标反应方程式,其反应热
ΔH=ΔH-ΔH-ΔH× +ΔH=-237.46 kJ·mol-1。
1 2 3 4
5. 【答案】D
【解析】根据盖斯定律,把已知两个反应相加减,可求得制备水煤气反应的 ΔH。①
-②得2C(s)+2HO(g)=2H (g)+2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1-(-483.6
2 2
kJ·mol-1)=+262.6 kJ·mol-1,则C(s)+HO(g)=CO(g)+H (g)的ΔH=(+
2 2
262.6kJ·mol-1)÷2=+131.3kJ·mol-1。
6.【答案】C
【解析】热化学方程式①×2-②得2HO(g)=O (g)+2H (g) ΔH=[(+
2 2 2
130)×2-(-220)] kJ·mol-1=+480 kJ·mol-1,即4E(O—H)-E(O =O)-2E(H
—H)=4E(O—H)-496 kJ·mol-1-2×436 kJ·mol-1=480 kJ·mol-1,解得E(O—H)=
462 kJ·mol-1,C正确。
第4页二、非选择题
7. 【答案】+179.8 945.8 kJ·mol-1
【解析】由①-②得N (g)+O (g)=2NO(g)的ΔH =(-1627.2+1807)
2 2 4
kJ·mol-1=+179.8 kJ·mol-1。设N 中的化学键键能为E,由键能与反应热关系知,E+
2
497.3 kJ·mol-1-631.65 kJ·mol-1×2=+179.8 kJ·mol-1,解得E=945.8 kJ·mol-1。
8. 【答案】(1)CO(g)+3H(g)=CH(g)+HO(g)
2 4 2
ΔH=-206kJ·mol-1
(2)4HCl(g)+O(g)=2HO(g)+2Cl(g)
2 2 2
ΔH=2ΔH+2ΔH
1 2
(3)-355 ②③ ①
【解析】(1)已知:CH(g)+2HO(g)=CO(g)+4H(g)ΔH=+165 kJ·mol
4 2 2 2
-1①、CO(g)+HO(g)=CO (g)+H (g) ΔH=-41 kJ·mol-1②,由盖斯定律可
2 2 2
知,②-①即得所求热化学方程式:CO(g)+3H (g)=CH (g)+HO(g) ΔH=
2 4 2
-206 kJ·mol-1。
(2)2HCl(g)+CuO(s)=HO(g)+CuCl (s) ΔH ①
2 2 1
由图得2CuCl (s)+O(g)=2CuO(s)+2Cl(g) 2ΔH ②
2 2 2 2
运用盖斯定律:①×2+②得总反应:4HCl(g)+O (g)=2HO(g)+2Cl (g)
2 2 2
ΔH=2ΔH+2ΔH。
1 2
(3)根据盖斯定律,由①+3×②可得目标方程式,故其ΔH=-355 kJ·mol-1。
点评:建立盖斯定律应用的思维模型,首先根据目标热化学方程式调整已知热化学方
程式中各物质的化学计量数及焓变,然后将热化学方程式相加减,可写出目标热化学方程
式,进而求得目标反应的反应热,促进“模型认知”化学核心素养的发展。
9. 【答案】(1)Al O (s)+3C(s)+3Cl (g)=2AlCl (g)+3CO(g) ΔH=+
2 3 2 3
174.9 kJ·mol-1
(2)CO(g)+3H(g)=CH(g)+HO(g) ΔH=-206 kJ·mol-1
2 4 2
(3)4FeCO(s)+O(g)=2Fe O(s)+4CO(g) ΔH=-260 kJ·mol-1
3 2 2 3 2
【解析】(1)根据盖斯定律,将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式。
(2)由题意知CH (g)+2HO(g)=CO (g)+4H (g) ΔH=+165 kJ·mol-1
4 2 2 2
①
CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 ②
2 2 2
应用盖斯定律,由②-①可得CO、H 合成CH 的热化学反应方程式:
2 4
CO(g)+3H(g)=CH(g)+HO(g) ΔH=-206 kJ·mol-1。
2 4 2
(3)将所给热化学方程式标号:
第5页4Fe(s)+3O(g)=2Fe O(s) ΔH=-1 648 kJ·mol-1①
2 2 3
C(s)+O(g)=CO(g) ΔH=-393 kJ·mol-1②
2 2
2Fe(s)+2C(s)+3O(g)=2FeCO(s) ΔH=-1 480 kJ·mol-1 ③
2 3
根据盖斯定律:③×(-2)+①+②×4可得:
4FeCO(s)+O(g)=2Fe O(s)+4CO(g) ΔH=-260 kJ·mol-1。
3 2 2 3 2
9. 【答案】 (1)3SO (g)+2H O(g) 2HSO (l)+S(s) ΔH =-254 kJ·mol
2 2 2 4 2
-1
【解析】(1)反应Ⅱ为3SO (g)+2H O(g)= 2HSO (l)+S(s),根据盖斯定
2 2 2 4
律,由(反应Ⅰ+反应Ⅲ)即得反应Ⅱ的逆反应,所以反应Ⅱ的ΔH=-(551-297)
kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1。
第6页反应热大小的比较同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 已知1mol白磷(s)转化为1mol红磷(s),放出18.39kJ热量,又知:
4P(白,s)+5O (g)═2PO(s);△H
2 2 5 1
4P(红,s)+5O (g)═2PO(s);△H
2 2 5 2
△H△H 关系正确的是( )
1 2
A. △H<△H B. △H=△H C. △H>△H D. 无法确定
1 2 1 2 1 2
2. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH>ΔH 的是( )
1 2
A. 2H (g)+O(g)=2HO(l) ΔH;2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH
2 2 2 1 2 2 2 2
B. C(s)+ O(g)=CO(g) ΔH;C(s)+O(g)=CO(g) ΔH
2 1 2 2 2
C. S(g)+O(g)=SO (g) ΔH;S(s)+O(g)=SO (g) ΔH
2 2 1 2 2 2
D. H (g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH1; H(g)+ Cl(g)=HCl(g) ΔH
2 2 2 2 2
3. 已知以下三个热化学方程式:
2HS(g)+3O(g)=2SO (g)+2HO(l)ΔH=a kJ·mol-1
2 2 2 2
2HS(g)+O(g)=2S(s)+2HO(l)ΔH=b kJ·mol-1
2 2 2
2HS(g)+O(g)=2S(s)+2HO(g)ΔH=c kJ·mol-1
2 2 2
下列关于a、b、c三者关系的表述正确的是( )
A. a>b>c B. a>c>b
C. c>b>a D. b>a>c
*4. 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为:
H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2 2 2
CO(g)+ O(g)=CO(g) ΔH=-282.6 kJ·mol-1
2 2
C H (l)+ O(g)=8CO(g)+9HO(l) ΔH=-5 472 kJ·mol-1
8 18 2 2 2
CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l) ΔH=-889.6 kJ·mol-1
4 2 2 2
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是( )
A. H (g) B. CO(g)
2
C. C H (l) D. CH (g)
8 18 4
*5. 如图所示,下列说法不正确的是( )。
第7页A. 反应过程(1)的热化学方程式为 A (g)+B (g)=C(g) ΔH =-
2 2 1
QkJ·mol-1
1
B. 反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A (g)+B (g) ΔH =+Q kJ·mol
2 2 2 2
-1
C. Q 与Q 的关系:Q>Q
1 2 1 2
D. ΔH >ΔH
2 1
6. 试比较下列三组ΔH的大小。
(1)同一反应,生成物状态不同时
A(g)+B(g)=C(g) ΔH<0
1
A(g)+B(g)=C(l) ΔH<0
2
则ΔH________ΔH(填“>”“<”或“=”,下同)。
1 2
(2)同一反应,反应物状态不同时
S(g)+O(g)=SO (g) ΔH<0
2 2 1
S(s)+O(g)=SO (g) ΔH<0
2 2 2
则ΔH _______ΔH。
1_ 2
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)+O(g)=CO(g) ΔH<0
2 2 1
C(s)+ O(g)=CO(g) ΔH<0
2 2
则ΔH________ΔH。
1 2
第8页反应热大小的比较同步练习参考答案
1. 【答案】A
【解析】①4P(白)+5O ═2P O △H ;②4P(红)+5O =2PO △H ,①-②得到
2 2 5 1 2 2 5 2
4P(白)=4P(红)△H=△H -△H ,已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39KJ的热
1 2
量,所以△H-△H<0;△H<△H,故答案为A。
1 2 1 2
2. 【答案】B
【解析】物质的燃烧反应是放热过程,所以焓变是负值,放出的热量越多,ΔH越小。
液态水变为气态水的过程是吸热的,则ΔH<ΔH ,A项错误;1 mol碳单质完全燃烧生成二
1 2
氧化碳气体放出的热量多于不完全燃烧生成一氧化碳气体放出的热量,且该反应的焓变是
负值,则ΔH>ΔH ,B项正确;固态硫变为气态硫需要吸收热量,所以 ΔH<ΔH ,C项错
1 2 1 2
误;热化学方程式的化学计量数加倍,焓变数值相应加倍,ΔH =2ΔH ,该化合反应是放
1 2
热的,所以焓变是负值,ΔH<ΔH ,D项错误。
1 2
3. 【答案】C
【解析】解本题时需注意比较反应热大小时要带符号。硫化氢完全燃烧放出的热量最
多,所以a最小;不完全燃烧时,生成液态水时比生成水蒸气时放出的热量多,因为液态
水转化成水蒸气需要吸收热量,所以c最大,故c>b>a。
4. 【答案】B
【解析】已知H 、CO、C H 、CH 的相对分子质量分别为2、28、114、16,所以相
2 8 18 4
同质量(假设均是 1 g)四种物质的物质的量分别为 0.5 mol、 mol、 mol、
mol, 燃烧放出热量分别为(0.5×285.8)kJ、 kJ、 kJ、
×889.6kJ,所以相同质量的上述物质完全燃烧时,放出热量最多的是H,最少的是CO。
2
5. 【答案】C
【解析】由图像数据可知,反应过程(1)的热化学方程式为A (g)+B (g)=C
2 2
(g) ΔH =-QkJ·mol-1。反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A (g)+B
1 1 2 2
(g) ΔH =+QkJ·mol-1,反应过程(1)与反应过程(2)中,反应物、生成物所涉及
2 2
物质及状态均相同,只是过程相反,故反应热的数值相等,符号相反。注意比较 ΔH的大
小时,要注意考虑其正负号。
二、非先择题
6. 【答案】(1)> (2)< (3)<
【解析】(1)C(g)=C(l) ΔH<0,故|ΔH|>|ΔH |,则ΔH<ΔH <0。
2 1 2 1
第9页(2)S(s)=S(g) ΔH>0,故|ΔH|<|ΔH |,则ΔH<ΔH <0。
2 1 1 2
(3)由CO(g)+ O(g)=CO(g) ΔH<0,故|ΔH|>|ΔH |,则ΔH<ΔH <0。
2 2 1 2 1 2
第10页