第一章 基础课时4 盖斯定律 练习（含答案）2025秋高中化学选择性必修一（人教版2019）

第一章　基础课时4　盖斯定律
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(每小题5分)
(一)对盖斯定律的理解
1.下列关于盖斯定律描述不正确的是(　　)
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
盖斯定律遵守能量守恒定律
利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是(　　)
不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
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
有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
(二)盖斯定律的应用
3.(利用框图进行加减)石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是(　　)
石墨的燃烧热为110.5 kg·mol－1
反应C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH＝＋910 kJ·mol－1
由图可知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
已知C(s，金刚石)===C(s，石墨)ΔH<0，则金刚石比石墨稳定
4.(根据能量图进行判断)如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　)
CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol－1
O===O的键能为494 kJ·mol－1
无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热
5.(利用两个热化学方程式进行计算)已知：①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ/mol；②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ/mol。下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是(　　)
2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 135.7 kJ/mol
2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 000.3 kJ/mol
N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　
ΔH＝－1 135.7 kJ/mol
2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 135.7 kJ/mol
6.(利用三个热化学方程式进行计算)以N2O5为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。N2O5可通过N2O4臭氧化法制备。
已知：①N2O4(g)2NO2(g)　ΔH1
②2O3(g)===3O2(g)　ΔH2
③2N2O5(s)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH3
则N2O4(g)＋O3(g)N2O5(s)＋O2(g)的ΔH为(　　)
ΔH1＋ΔH2－ΔH3
2ΔH1－ΔH2＋ΔH3
ΔH1＋ΔH2－ΔH3
2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
7.(3分)(利用转化图进行计算)如图表示在CuO存在下HCl催化氧化的反应过程，则总反应的热化学方程式为____________________________________________。
B级　素养培优练
8.盖斯定律是化学热力学发展的基础，下列不能应用盖斯定律解决的问题是(　　)
比较Al与Fe燃烧热的大小
比较CH3OH与CH4燃烧热大小
比较S(s)与S(g)在空气中燃烧的热效应大小
比较氢氧化钠分别与盐酸和氢氟酸中和反应的热效应大小
9.已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图Ⅰ所示：ΔHa＝ΔHb＋ΔHc。根据上述原理和图Ⅱ所示，判断下列各项对应的反应热关系中不正确的是(　　)
A→F的ΔH＝－ΔH6
A→D的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
10.以太阳能为热源，热化学硫磺循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图：
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)　ΔH1＝－213 kJ·mol－1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋O2(g)
ΔH2＝＋327 kJ·mol－1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)＋I2(g)
ΔH3＝＋172 kJ·mol－1。
下列说法正确的是(　　)
总反应式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋572 kJ
反应Ⅰ中I2作为氧化剂
总反应与氢气在氧气中燃烧互为可逆反应
H2SO4和HI为分解水的催化剂
11.选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下：
4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)
ΔH2＝b kJ·mol－1
副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
ΔH3＝c kJ·mol－1
根据以上反应，可以计算出反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH为(　　)
kJ·mol－1
kJ·mol－1
kJ·mol－1
kJ·mol－1
12.(7分)甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。
(1)(3分)已知热化学方程式：
Ⅰ：HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋72.6 kJ·mol－1；
Ⅱ：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)　ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1；
Ⅲ：2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
则反应Ⅳ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
(2)(4分)查阅资料知在过渡金属催化剂存在下，CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行：第一步：CO2(g)＋H2(g)＋M(s)===M·HCOOH(s)；则第二步反应的方程式为___________________________________________________
___________________________________________________________。
基础课时4　盖斯定律
1.A　[化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，A错误；盖斯定律也遵守能量守恒定律，B正确；利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，C正确；利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，D正确。]
2.D　[方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误。]
3.C　[燃烧热是101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时的反应热，碳元素的指定产物：C→CO2(g)，据此得石墨的燃烧热为393.5 kg·mol－1，A错误；由图知：反应Ⅰ：C(s石墨)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1，反应Ⅱ：C(s石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1，根据盖斯定律反应Ⅱ－反应Ⅰ得到反应Ⅲ：CO (g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－283.0 kJ·mol－1，根据盖斯定律反应Ⅱ－2×反应Ⅲ得到反应：反应C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)，ΔH＝ΔH2－2ΔH3＝＋172.5 kJ·mol－1，B错误；结合选项C可知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1，C正确；已知C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH<0，则金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，则金刚石不如石墨稳定，D错误。]
4.D　[由图1可知，H—H键能为436 kJ/mol，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，1 mol H2O(g)分解生成O2(g)和H2(g)的热化学方程式为H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1，即O2(g)＋H2(g)===H2O(g)　ΔH＝－243 kJ·mol－1；由图2可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol；根据分析可知，①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol，②H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol，由盖斯定律①＋②－③可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝－394＋243－(－285)＝＋134 kJ·mol－1，故B正确；由图1可知，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，C正确；根据盖斯定律，将两式H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol相加可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热ΔH＝243＋(－285)＝－42 kJ·mol－1，D错误。]
5.D　[根据盖斯定律，将2×②－①得肼和NO2反应的热化学方程式为2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝2×(－534 kJ/mol)－67.7 kJ/mol＝－1 135.7 kJ/mol，D正确。]
6.C　[由盖斯定律可知，反应①＋×②－×③得反应N2O4(g)＋O3(g)??N2O5(s)＋O2(g)，故该反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。]
7.2HCl(g)＋O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
解析　根据盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都是相同的，由题图可知热化学方程式为2HCl(g)＋O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
8.A　[Al燃烧生成氧化铝，Fe燃烧生成四氧化三铁，无法通过盖斯定律比较Al与Fe燃烧热的大小，A错误；反应2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)为化合反应属于放热反应，根据盖斯定律，该反应可由2倍的CH4燃烧热减去2倍的CH3OH燃烧热，则CH4燃烧热比CH3OH燃烧热大，B正确；S(g)转化为S(s)为放热反应，根据盖斯定律，该反应可看成S(g)在空气中燃烧的热化学方程式减去S(s)在空气中燃烧的热化学方程式，则等量的S(s)在空气中燃烧放出的热量比S(g)在空气中燃烧放出的热量少，C正确；根据盖斯定律，氢氧化钠与氢氟酸中和反应的热效应可由氢氧化钠与盐酸中和反应的热效应加上氢氟酸电离的热效应所得，氢氟酸电离需要吸热，则氢氧化钠与盐酸中和反应的热效应大于氢氧化钠与氢氟酸中和反应的热效应，D正确。]
9.D　[根据热化学方程式的含义，互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系，即A→F的ΔH＝－ΔH6，A正确；根据盖斯定律：A→D的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，C正确；对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，即ΔH1＋ΔH6＝－(ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5)，D错误。]
10.B　[A.由盖斯定律可知，Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ得到H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－213 kJ·mol－1＋(＋327 kJ·mol－1)＋(＋172 kJ·mol－1)＝＋286 kJ·mol－1，即2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋572 kJ·mol－1，A错误；由反应Ⅰ：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)可以知道，I元素化合价降低，I2作为氧化剂，B正确；总反应与氢气在氧气中燃烧生成水发生的条件不一样，不是互为可逆反应，C错误；由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用，D错误。]
11.D　[根据盖斯定律，由①×－②＋③×即得反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1×－b kJ·mol－1＋c kJ·mol－1×＝ kJ·mol－1，故选D。]
12.－31.4　M·HCOOH(s)===HCOOH(g)＋M(s)
解析　(1)已知Ⅰ：HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋72.6 kJ·mol－1；
Ⅱ：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)　ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1；
Ⅲ：2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1；
根据盖斯定律，由Ⅲ×－Ⅰ－Ⅱ×得反应Ⅳ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)　ΔH＝(－483.6 kJ·mol－1)×－72.6 kJ·mol－1－(－566.0 kJ·mol－1)×＝－31.4 kJ·mol－1；
(2)CO2(g)和H2 (g)合成HCOOH(g)的总反应为CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)；第一步：CO2(g)＋H2(g)＋M(s)===M·HCOOH(s)；总反应减去第一步反应可得第二步反应的方程式为M·HCOOH(s)===HCOOH(g)＋M(s)。