2026人教版高中化学选择性必修1--第一章　第二节　第1课时　盖斯定律（含解析）

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2026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.(2025黑龙江大庆实验中学开学考)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.(2025江西抚州一中月考)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.(2024江苏盐城月考)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
4.(2025山东聊城三中质量检测)已知:①CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-a kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-b kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-c kJ·mol-1
其中a、b、c均大于0,则下列叙述正确的是(　　)
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.②表示甲烷燃烧热的热化学方程式
C.2CH3OH(g) 2CH4(g)+O2(g)　ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
D.1 mol H2O(l)转化为1 mol H2O(g)吸收(c-b) kJ热量
能力提升练
题组一　利用盖斯定律计算ΔH
1.(甄选真题)(2023全国乙节选,P206定点1)已知下列热化学方程式:
FeSO4·7H2O(s) FeSO4(s)+7H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
FeSO4·4H2O(s) FeSO4(s)+4H2O(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
FeSO4·H2O(s) FeSO4(s)+H2O(g)　ΔH3=c kJ·mol-1
则FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·H2O(s) 2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH=　　　kJ·mol-1。
2.(2025湖南名校联盟统考)CO2的综合利用是科学家研究的热门话题,Ni-CeO2催化CO2与H2形成CH4的反应历程如图所示,已知:CO的燃烧热ΔH1为-283 kJ/mol,H2的燃烧热ΔH2为-286 kJ/mol,H2O(l)的汽化热ΔH3为+44 kJ/mol。
副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH等于　　　　　　。
题组二　利用盖斯定律构造目标热化学方程式
3.(2025陕西西安期中联考)在298 K、1.01×105 Pa条件下,将22 g CO2通入375 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ热量;已知在该条件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是(　　)
A.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(2x-y) kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(2y-x) kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(4y-x) kJ·mol-1
D.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(4x-y) kJ·mol-1
4.(1)(2025湖南长沙月考)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　　　　　　　　　　。
(2)(2025广东江门期中)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。转化过程如下图:
反应Ⅰ:2H2SO4(l) 2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)　ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ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　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)　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)具有的总能量,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)　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(易错点),D正确。
名师点津　　　ΔH由反应物和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.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。
4.C　由②、③的热化学方程式可以看出,②中H2O呈气态,③中H2O呈液态,所以②中放出的热比③中少,即b能力提升练
1.答案　(a+c-2b)
解析　将题给三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律可知,①+③-②×2可得FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·H2O(s) 2(FeSO4·4H2O)(s),则ΔH=(a+c-2b) kJ·mol-1。
2.答案　+41 kJ/mol
解析　根据CO、H2的燃烧热得①CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-283 kJ/mol;②O2(g)+H2(g) H2O(l)　ΔH2=-286 kJ/mol;由H2O(l)的汽化热得③H2O(l) H2O(g)　ΔH3=+44 kJ/mol;将②+③-①得CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH=[(-286)+44-(-283)] kJ/mol=+41 kJ/mol。
特别提醒　(1)利用盖斯定律解题时,注意热化学方程式中各物质的聚集状态。
(2)运用盖斯定律求化学反应的反应热时,常将多个反应变式相加(减),变式时常涉及热化学方程式中化学计量数的扩大或缩小,注意ΔH数值需做同等倍数的改变。
3.D　设22 g CO2与375 mL 2 mol·L-1氢氧化钠溶液充分反应生成a mol Na2CO3、b mol NaHCO3,由碳原子守恒可得:a+b=,由钠原子守恒可得:2a+b=2×0.375,解得a=b=0.25,由反应放出x kJ热量可知,反应的热化学方程式为①2CO2(g)+3NaOH(aq) Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l)　ΔH1=-=-4x kJ·mol-1;由1 mol CO2与1 L 2 mol·L-1氢氧化钠溶液充分反应放出y kJ热量可知,反应的热化学方程式为②CO2(g)+2NaOH(aq) Na2CO3(aq)+H2O(l)　ΔH2=-y kJ·mol-1,由盖斯定律可知,反应①-②可得CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=ΔH1-ΔH2=-(4x-y) kJ·mol-1。
4.答案　(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+247.4 kJ·mol-1
(2)3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s)　ΔH=-254 kJ·mol-1
解析　(1)由题图可知,过程Ⅰ发生反应CH4+CO2 2CO+2H2,根据盖斯定律,由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。
(2)由题图知反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O 2H2SO4+S↓,根据盖斯定律,由-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)得反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s)　ΔH=-(+551-297) kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1。
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