【精品课时同步附带解析】 高二化学人教版选修4 第1.3.1 盖斯定律

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人教版《选修四》第一章第三节第一课时
盖斯定律
一、选择题
1．已知：(1)Fe2O3(s)
＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH1＝＋234.1
kJ·mol－1
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5
kJ·mol－1
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)
的ΔH是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．－824.4
kJ·mol－1
B．－627.6
kJ·mol－1
C．－744.7
kJ·mol－1
D．－169.4
kJ·mol－1
2．100
g碳燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g)
ΔH(25℃)＝－110.35
kJ·mol－1，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH(25℃)＝－282.57
kJ·mol－1。
与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．392.92
kJ
B．2
489.44
kJ
C．784.92
kJ
D．3
274.3
kJ
3．X、Y、Z、W有如下图所示的转化关系，且ΔH＝ΔH1＋ΔH2，则X、Y可能是(　　)
①C、CO　②S、SO2　③AlCl3、Al(OH)3　④Na2CO3、NaHCO3　⑤Fe、FeCl2
A．①②③④⑤
B．②④⑤
C．①③④
D．①②③
4．物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是(　　)
A．A→F，ΔH＝－ΔH6
B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C．C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
5．甲醇质子交换膜在燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)
ΔH1＝＋49.0
kJ/mol
②CH3OH(g)＋1/2O2
(g)=CO2(g)＋2H2(g)
ΔH2＝－192.9
kJ/mol
根据上述反应，下列说法正确的是(
)
A．反应①中的能量变化如图所示
B．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
C．1
mol
CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9
kJ
D．可推知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.8
kJ/mol
6．碘与氢气反应的有关热化学方程式如下，下列说法正确的是
①
I2(g)＋H2(g)
2HI(g)
△H＝－9.48
kJ·mol–1
②
I2(s)＋H2(g)
2HI(g)
△H＝＋26.48
kJ·mol–1
A．①的产物比②的产物稳定
B．②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C．I2(s)
I2(g)
△H＝＋17.00
kJ·mol–1
D．在装有1mol
I2(g)的密闭容器中通入1
mol
H2(g)，发生反应时放热9.48
kJ
7．已知下列热化学方程式：
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=
-24.8
kJ·mol-1
3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）
△H=
-47.2
kJ·mol-1
Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO
（s）+CO2（g）
△H=
+640.5
kJ·mol-1
则14g
CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的释放或吸收的热量为
A．放出218
kJ
B．放出109kJ
C．吸收218
kJ
D．吸收109
kJ1
8．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a
kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220
kJ·mol－1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462
kJ·mol－1，则a为(　　)
A．－332
B．－118
C．＋350
D．＋130
9．室温下，将1
mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1
mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)
A．ΔH2>ΔH3
B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
10.已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)　ΔH＝a
kJ·mol－1P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b
kJ·mol－1P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c
kJ·mol－1，PCl3中P－Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1。下列叙述正确的是(　　)
A．P－P键的键能大于P－Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋
PCl3(g)＝4PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl－Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4
kJ·mol－1
D．P－P键的键能为(5a－3b＋12c)/8
kJ·mol－1
二、非选择题
11．已知下列各反应的反应热为：
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1＝－870.3kJ/mol
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH2＝－393.5kJ/mol
(3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH3＝－285.5kJ/mol
试计算下列反应的反应热ΔH4并写出相应的热化学方程式。
(4)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)
12．已知下列两个反应：
a．C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH<0
b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH>0
判断以下3个热化学方程式ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是
_________________________________________________________。
①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1
②C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH2
③C(s)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH3
13．磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g单质磷(P)在3.2g氧气中燃烧至反应物耗尽，并放出XkJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)：________________，其相应的质量(g)为__________。
(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ·mol－1，则1mol
P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝__________。
(3)写出1mol
P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式：______。
人教版《选修四》第一章第三节第一课时
盖斯定律
参考答案及解析
1.
【答案】A
【解析】×(2)－(1)就可得2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－824.4
kJ·mol－1。
【题型】选择题
【难度】容易
2.
【答案】C
【解析】损失的热量就是CO继续燃烧所放出的热量，因为CO占，即有的C燃烧生成了CO，所以建立关系式：
C　～　CO　～CO2　ΔH
12
g
1
mol
282.57
kJ
g　　　　　
　Q
故Q＝282.57
kJ×
g×＝784.92
kJ。
【题型】选择题
【难度】容易
3.
【答案】C
【解析】符合题目中各物质的转化关系为：
而②中S与O2不能直接化合生成SO3，⑤中Fe与Cl2化合生成FeCl3而不能得到FeCl2。
【题型】选择题
【难度】容易
4.
【答案】B
【解析】由盖斯定律可知：A→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH6，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，故A项正确，B项错误；由C→F可以判断，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－(ΔH1＋ΔH2＋ΔH6)，故C项正确；由A→D知：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)，故D项正确。
【题型】选择题
【难度】一般
5.
【答案】D
【解析】反应①是吸热反应，则生成物的总能量大于反应物的总能量，A项错误；，反应②为放热反应，B项错误；CH3OH充分燃烧，应该生成二氧化碳和水，所以1
mol
CH3OH充分燃烧放出的热量大于192.9
kJ，C项错误；根据盖斯定律，（②－①）×2得，2H2(g)＋O
2(g)＝2H
2O(g)
ΔH＝－483.8
kJ/mol，D项正确。
【题型】选择题
【难度】一般
6.
【答案】B
【解析】反应①、反应②的产物都是HI（g），状态相同，稳定性一样，A项错误；B、对于同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，故反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低，B项正确；C、由盖斯定律知②-①得I2(s)
I2(g)△H＝-35.96kJ，C项错误；碘和氢气是可逆反应，所以不能进行完全，放热小于9.48kJ，D项正确；
【题型】选择题
【难度】一般
7.
【答案】B
【解析】①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=
-24.8
kJ·mol-1，②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）
△H=
-47.2
kJ·mol-1，③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO
（s）+CO2（g）
△H=
+640.5
kJ·mol-1，由盖斯定律可知，得到反应CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO2（g）
△H=kJ/mol=-109kJ/mol，答案选B。
【题型】选择题
【难度】一般
8.
【答案】D
【解析】根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·mol－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－480
kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220
kJ·mol－1，(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝130，选项D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
9.
【答案】B
【解析】本题考查反应热知识，意在考查考生对盖斯定律的理解和应用。由题给条件可知：①CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO42－(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，
②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO42－(aq)　ΔH2<0，由①－②可得CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0，选B。
【题型】选择题
【难度】较难
10.
【答案】C
【解析】原子半径P＞Cl，因此P－P键键长大于P－Cl键键长，则P－P键键能小于P－Cl键键能，故A项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)＋PCl3
(g)===PCl5(g)ΔH＝
kJ·mol－1，但不知PCl5(g)===PCl5(s)的ΔH，因此无法求出Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的ΔH，故B项错误；利用Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)ΔH＝
kJ·mol－1可得E(Cl－Cl)＋3×1.2c－5c＝，因此可得E(Cl－Cl)＝
kJ·mol－1，故C项正确；由P4是正四面体可知，P4中含有6个P－P键，由题意得6E(P－P)＋10×－4×5c＝b，解得E(P－P)＝
kJ·mol－1，故D项错误。
【题型】选择题
【难度】较难
11.
【答案】2×[(2)式＋(3)式]＝(1)式＋(4)式即2(ΔH2＋ΔH3)＝ΔH1＋ΔH4
即2×[－393.5kJ/mol＋(－285.5kJ/mol)]＝－870.3kJ/mol＋ΔH4　ΔH4＝－487.7kJ/mol，2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)
ΔH4＝－487.7kJ/mol
【解析】通过反应式可以看出，从始态物质和终态物质上看，(2)、(3)两步的结果与(1)、(4)两步的结果是相同的，根据盖斯定律应有2×[(2)式＋(3)式]＝(1)式＋(4)式，即2(ΔH2＋ΔH3)＝ΔH1＋ΔH4由此可求出第(4)步反应的反应热。
【题型】填空题
【难度】容易
12.
【答案】ΔH2、ΔH3、ΔH1
【解析】本题是多次使用盖斯定律的典型题目。由热化学方程式之间的关系列式。由2×(③－②)＝a，则2(ΔH3－ΔH2)＝(ΔH)a<0，即ΔH3<ΔH2；由2×(③－①)＝b，则2(ΔH3－ΔH1)＝(ΔH)b>0，即ΔH3>ΔH1。三者之间的关系为ΔH1<ΔH3<ΔH2。
【题型】填空题
【难度】一般
13.
【答案】(1)P2O3，P2O5　2.75g,3.55g
(2)－(20X－Y)kJ·mol－1
(3)P(s)＋O2(g)===P2O3(s)
ΔH＝－(20X－Y)kJ·mol－1
【解析】根据题意，依质量守恒定律，设反应生成P2O3
xmol，P2O5
ymol则有

所以反应生成P2O3：0.025mol×110g·mol－1＝2.75g，P2O5：0.025mol×142g·mol－1＝3.55g
根据燃烧热的概念，可知燃烧生成0.5mol
P2O5放热YkJ，所以生成0.025mol
P2O3放出热量：X－×0.025＝(X－0.05Y)kJ由此可推算出其余问题答案。
【题型】填空题
【难度】较难