2025人教版高中化学选择性必修1同步练习题--第1课时 盖斯定律（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025人教版高中化学选择性必修1同步练习题--第1课时 盖斯定律（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 382.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-05 08:42:47 | ||
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文档简介
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2025人教版高中化学选择性必修1
第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
基础过关练
题组一 对盖斯定律的理解
1.(2024陕西名校联考)PCl3和PCl5都是重要的化工产品,白磷与氯气反应有如图所示转化关系,下列叙述正确的是 ( )
已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2),反应体系的温度均升高。
A.ΔH3=ΔH1+ΔH2
B.4PCl3(g)+4Cl2(g) 4PCl5(s) ΔH>ΔH2
C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中,ΔH3最大
D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构
2.(2024湖南株洲月考)在一定温度、压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是 ( )
A.C(石墨,s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
B.1 mol C(石墨,s)和1 mol C(金刚石,s)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放出的热量多
C.ΔH5=ΔH1-ΔH3
D.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
题组二 盖斯定律的应用
3.(经典题)(2024吉林四平期中)已知:①2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
②3H2(g)+Fe2O3(s) 2Fe(s)+3H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
③2Fe(s)+O2(g) Fe2O3(s) ΔH3
则ΔH3为 ( )
A.(a-b) kJ·mol-1
C.(b-a) kJ·mol-1
4.工业上乙烯催化氧化制乙醛的某一反应原理为2CH2CH2(g)+O2(g) 2CH3CHO(aq),其反应热为ΔH,该反应原理可以拆解为如下三步反应:
Ⅰ.CH2CH2(g)+PdCl2(aq)+H2O(l) CH3CHO(aq)+Pd(s)+2HCl(aq) ΔH1
Ⅱ.……
Ⅲ.4CuCl(s)+O2(g)+4HCl(aq) 4CuCl2(aq)+2H2O(l) ΔH3
若第Ⅱ步反应的反应热为ΔH2,且ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3,则第Ⅱ步反应的热化学方程式为 ( )
A.PdCl2(aq)+2CuCl(s) Pd(s)+2CuCl2(aq) ΔH2
B.2Pd(s)+4CuCl2(aq) 2PdCl2(aq)+4CuCl(s) ΔH2
C.Pd(s)+2CuCl2(aq) PdCl2(aq)+2CuCl(s) ΔH2
D.2PdCl2(aq)+4CuCl(s) 2Pd(s)+4CuCl2(aq) ΔH2
能力提升练
题组一 利用盖斯定律计算ΔH
1.(2024广东江门一中期末)已知:
①3C(s)+Al2O3(s)+N2(g) 2AlN(s)+3CO(g) ΔH1=+1 026 kJ·mol-1;②2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1;③2Al(s)+N2(g) 2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·mol-1。则反应2Al2O3(s) 4Al(s)+3O2(g)的ΔH等于 ( )
A.+753 kJ·mol-1 B.-753 kJ·mol-1
C.+3 351 kJ·mol-1 D.-3 351 kJ·mol-1
2.已知涉及氢气燃烧反应的物质的汽化热(1 mol纯净物由液态变为气态所需要的热量)如下:
物质 H2 O2 H2O
汽化热/(kJ·mol-1) a b c
若H2(g)+O2(l) H2O(g)的反应热ΔH为 ( )
A.- kJ·mol-1
B.- kJ·mol-1
C.- kJ·mol-1
D.- kJ·mol-1
题组二 利用盖斯定律构造目标热化学方程式
3.(2023湖北孝感普通高中期中联考)利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,此技术在能源和环境上具有双重意义。重整过程中的催化转化原理如图所示。
已知:ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2 kJ·mol-1
ⅱ.CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165 kJ·mol-1
过程Ⅰ反应的热化学方程式为 。
4.(2024河南名校联考)(1)氮的氧化物是造成大气污染的物质,研究氮氧化物的反应机理对于减少环境污染有重要意义。
已知:Ⅰ.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
Ⅲ.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
写出NH3发生催化氧化反应生成NO和气态水的热化学方程式: 。
(2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃、101 kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l) CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271 kJ·mol-1 ①
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g) Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937 kJ·mol-1 ②
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式为 。
(3)已知:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1 ①
2AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1 ②
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.B 3.A 4.C
1.A 根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,A正确;液态PCl3变为气态时吸收热量(破题关键),故ΔH<ΔH2,B错误;反应(1)和反应(2)均是放热反应,故反应(3)也是放热反应,结合盖斯定律,ΔH3最小,C错误;PCl5分子中P原子最外层有10个电子,D错误。
2.B 由题中信息可知,反应Ⅰ:C(石墨,s)+O2(g) CO(g) ΔH1,反应Ⅱ:CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH2,则反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(石墨,s)+CO2(g) 2CO(g),可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正确;C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH5>0,即1 mol C(石墨,s)具有的总能量低于1 mol C(金刚石,s),则1 mol C(石墨,s)和1 mol C(金刚石,s)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),后者放热多,B错误;反应Ⅰ:C(石墨,s)+O2(g) CO(g) ΔH1,反应Ⅲ:C(金刚石,s)+O2(g) CO(g) ΔH3,则反应Ⅰ-反应Ⅲ得C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH1-ΔH3,则ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正确;化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。
名师点津 ΔH由反应物、生成物的总能量之差来决定,所以ΔH与反应途径、反应条件无关。
3.A 观察③化学方程式的反应物和生成物,利用①、②方程式进行简单运算消去③方程式中没有出现的物质(解题技法);焓变要跟方程式做相应运算。根据盖斯定律可知反应③=×①-②,ΔH3=ΔH1-ΔH2=(a-b) kJ·mol-1。
4.C 根据ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3,可得2ΔH2=ΔH-2ΔH1-ΔH3,运用盖斯定律,(总反应-2×Ⅰ-Ⅲ)得第Ⅱ步反应:Pd(s)+2CuCl2(aq) PdCl2(aq)+2CuCl(s) ΔH2。
能力提升练
1.C 由盖斯定律可知,将2×①-3×②-2×③得2Al2O3(s) 4Al(s)+3O2(g) ΔH=+1 026 kJ·mol-1×2-(-221 kJ·mol-1)×3-(-318 kJ·mol-1)×2=+3 351 kJ·mol-1。
2.B 根据已知信息和表格数据可写出:
①H2(g)+O2(g) H2O(l) ΔH1=-Q kJ·mol-1
②H2(g) H2(l) ΔH2=-a kJ·mol-1
③O2(g) O2(l) ΔH3=-b kJ·mol-1
④H2O(g) H2O(l) ΔH4=-c kJ·mol-1
根据盖斯定律,将①-②-③×-④可得H2(l)+O2(l) H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3×-ΔH4=- kJ·mol-1,B正确。
3.答案 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1
解析 由题图可知,过程Ⅰ发生反应CH4+CO2 2CO+2H2,根据盖斯定律,ⅰ×2-ⅱ得CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2=2×206.2 kJ·mol-1-165 kJ·mol-1=+247.4 kJ·mol-1。
4.答案 (1)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906 kJ·mol-1 (2)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l) 5CaSO4(s)+HF(g)+3H3PO4(l) ΔH=-418 kJ·mol-1 (3)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·mol-1
解析 (1)根据盖斯定律,Ⅰ×2+Ⅲ×3-Ⅱ×2得4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906 kJ·mol-1。(2)根据盖斯定律可知,①×5-②即得到Ca5(PO4)3F和H2SO4反应生成H3PO4的热化学方程式。(3)根据盖斯定律可知,①-②即得到由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式。
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第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
基础过关练
题组一 对盖斯定律的理解
1.(2024陕西名校联考)PCl3和PCl5都是重要的化工产品,白磷与氯气反应有如图所示转化关系,下列叙述正确的是 ( )
已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2),反应体系的温度均升高。
A.ΔH3=ΔH1+ΔH2
B.4PCl3(g)+4Cl2(g) 4PCl5(s) ΔH>ΔH2
C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中,ΔH3最大
D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构
2.(2024湖南株洲月考)在一定温度、压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是 ( )
A.C(石墨,s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
B.1 mol C(石墨,s)和1 mol C(金刚石,s)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放出的热量多
C.ΔH5=ΔH1-ΔH3
D.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
题组二 盖斯定律的应用
3.(经典题)(2024吉林四平期中)已知:①2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
②3H2(g)+Fe2O3(s) 2Fe(s)+3H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
③2Fe(s)+O2(g) Fe2O3(s) ΔH3
则ΔH3为 ( )
A.(a-b) kJ·mol-1
C.(b-a) kJ·mol-1
4.工业上乙烯催化氧化制乙醛的某一反应原理为2CH2CH2(g)+O2(g) 2CH3CHO(aq),其反应热为ΔH,该反应原理可以拆解为如下三步反应:
Ⅰ.CH2CH2(g)+PdCl2(aq)+H2O(l) CH3CHO(aq)+Pd(s)+2HCl(aq) ΔH1
Ⅱ.……
Ⅲ.4CuCl(s)+O2(g)+4HCl(aq) 4CuCl2(aq)+2H2O(l) ΔH3
若第Ⅱ步反应的反应热为ΔH2,且ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3,则第Ⅱ步反应的热化学方程式为 ( )
A.PdCl2(aq)+2CuCl(s) Pd(s)+2CuCl2(aq) ΔH2
B.2Pd(s)+4CuCl2(aq) 2PdCl2(aq)+4CuCl(s) ΔH2
C.Pd(s)+2CuCl2(aq) PdCl2(aq)+2CuCl(s) ΔH2
D.2PdCl2(aq)+4CuCl(s) 2Pd(s)+4CuCl2(aq) ΔH2
能力提升练
题组一 利用盖斯定律计算ΔH
1.(2024广东江门一中期末)已知:
①3C(s)+Al2O3(s)+N2(g) 2AlN(s)+3CO(g) ΔH1=+1 026 kJ·mol-1;②2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1;③2Al(s)+N2(g) 2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·mol-1。则反应2Al2O3(s) 4Al(s)+3O2(g)的ΔH等于 ( )
A.+753 kJ·mol-1 B.-753 kJ·mol-1
C.+3 351 kJ·mol-1 D.-3 351 kJ·mol-1
2.已知涉及氢气燃烧反应的物质的汽化热(1 mol纯净物由液态变为气态所需要的热量)如下:
物质 H2 O2 H2O
汽化热/(kJ·mol-1) a b c
若H2(g)+O2(l) H2O(g)的反应热ΔH为 ( )
A.- kJ·mol-1
B.- kJ·mol-1
C.- kJ·mol-1
D.- kJ·mol-1
题组二 利用盖斯定律构造目标热化学方程式
3.(2023湖北孝感普通高中期中联考)利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,此技术在能源和环境上具有双重意义。重整过程中的催化转化原理如图所示。
已知:ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2 kJ·mol-1
ⅱ.CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165 kJ·mol-1
过程Ⅰ反应的热化学方程式为 。
4.(2024河南名校联考)(1)氮的氧化物是造成大气污染的物质,研究氮氧化物的反应机理对于减少环境污染有重要意义。
已知:Ⅰ.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
Ⅲ.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
写出NH3发生催化氧化反应生成NO和气态水的热化学方程式: 。
(2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃、101 kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l) CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271 kJ·mol-1 ①
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g) Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937 kJ·mol-1 ②
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式为 。
(3)已知:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1 ①
2AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1 ②
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.B 3.A 4.C
1.A 根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,A正确;液态PCl3变为气态时吸收热量(破题关键),故ΔH<ΔH2,B错误;反应(1)和反应(2)均是放热反应,故反应(3)也是放热反应,结合盖斯定律,ΔH3最小,C错误;PCl5分子中P原子最外层有10个电子,D错误。
2.B 由题中信息可知,反应Ⅰ:C(石墨,s)+O2(g) CO(g) ΔH1,反应Ⅱ:CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH2,则反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(石墨,s)+CO2(g) 2CO(g),可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正确;C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH5>0,即1 mol C(石墨,s)具有的总能量低于1 mol C(金刚石,s),则1 mol C(石墨,s)和1 mol C(金刚石,s)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),后者放热多,B错误;反应Ⅰ:C(石墨,s)+O2(g) CO(g) ΔH1,反应Ⅲ:C(金刚石,s)+O2(g) CO(g) ΔH3,则反应Ⅰ-反应Ⅲ得C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH1-ΔH3,则ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正确;化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。
名师点津 ΔH由反应物、生成物的总能量之差来决定,所以ΔH与反应途径、反应条件无关。
3.A 观察③化学方程式的反应物和生成物,利用①、②方程式进行简单运算消去③方程式中没有出现的物质(解题技法);焓变要跟方程式做相应运算。根据盖斯定律可知反应③=×①-②,ΔH3=ΔH1-ΔH2=(a-b) kJ·mol-1。
4.C 根据ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3,可得2ΔH2=ΔH-2ΔH1-ΔH3,运用盖斯定律,(总反应-2×Ⅰ-Ⅲ)得第Ⅱ步反应:Pd(s)+2CuCl2(aq) PdCl2(aq)+2CuCl(s) ΔH2。
能力提升练
1.C 由盖斯定律可知,将2×①-3×②-2×③得2Al2O3(s) 4Al(s)+3O2(g) ΔH=+1 026 kJ·mol-1×2-(-221 kJ·mol-1)×3-(-318 kJ·mol-1)×2=+3 351 kJ·mol-1。
2.B 根据已知信息和表格数据可写出:
①H2(g)+O2(g) H2O(l) ΔH1=-Q kJ·mol-1
②H2(g) H2(l) ΔH2=-a kJ·mol-1
③O2(g) O2(l) ΔH3=-b kJ·mol-1
④H2O(g) H2O(l) ΔH4=-c kJ·mol-1
根据盖斯定律,将①-②-③×-④可得H2(l)+O2(l) H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3×-ΔH4=- kJ·mol-1,B正确。
3.答案 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1
解析 由题图可知,过程Ⅰ发生反应CH4+CO2 2CO+2H2,根据盖斯定律,ⅰ×2-ⅱ得CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2=2×206.2 kJ·mol-1-165 kJ·mol-1=+247.4 kJ·mol-1。
4.答案 (1)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906 kJ·mol-1 (2)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l) 5CaSO4(s)+HF(g)+3H3PO4(l) ΔH=-418 kJ·mol-1 (3)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·mol-1
解析 (1)根据盖斯定律,Ⅰ×2+Ⅲ×3-Ⅱ×2得4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906 kJ·mol-1。(2)根据盖斯定律可知,①×5-②即得到Ca5(PO4)3F和H2SO4反应生成H3PO4的热化学方程式。(3)根据盖斯定律可知,①-②即得到由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式。
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