高三化学高考一轮复习《盖斯定律及其应用》 训练

PAGE盖斯定律及其应用一、选择题1.[结合反应机理考查][2024沈阳二中考试]已知：CH3CH2CH2·＋HClCH3CH2CH3＋Cl··CH（CH3）2＋HClCH3CH2CH2·＋HBrCH3CH2CH3＋Br··CH（CH3）2＋HBr[以上微粒均为气体状态；稳定性：·CH（CH3）2＞CH3CH2CH2·]下列说法正确的是（）A.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH4B.E（H—Cl）－E（H—Br）可以表示为ΔH1－ΔH3C.ΔH2＞ΔH1D.升高温度，活化能降低，化学反应速率增大2.（1）[全国Ⅲ高考改编]已知：CuCl2（s）CuCl（s）＋12Cl2（g）ΔH1＝＋83kJ·mol－1CuCl（s）＋12O2（g）CuO（s）＋12Cl2（g）ΔH2＝－20kJ·mol－CuO（s）＋2HCl（g）CuCl2（s）＋H2O（g）ΔH3＝－121kJ·mol－1则4HCl（g）＋O2（g）2Cl2（g）＋2H2O（g）的ΔH＝－116kJ·mol－1。（2）[全国Ⅲ高考]已知：As（s）＋32H2（g）＋2O2（g）H3AsO4（s）ΔH1H2（g）＋12O2（g）H2O（l）ΔH22As（s）＋52O2（g）As2O5（s）ΔH3则反应As2O5（s）＋3H2O（l）2H3AsO4（s）的ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。3.[2024大连重点中学考试]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（）A.比较Al与Fe燃烧热的大小B.比较CH3OH与CH4燃烧热的大小C.比较S（s）与S（g）在空气中燃烧的热效应大小D.比较氢氧化钠分别与盐酸和氢氟酸发生中和反应的热效应大小4.“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究（NH4）2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/（kJ·mol－1）为（）A.＋533 B.＋686C.＋838 D.＋11435．已知下列四个热化学方程式(ΔH的单位均为kJ/mol)：NH4Cl(s)=NH3(g)＋HCl(g)ΔH1＝a(ⅰ)Ba(OH)2·8H2O(s)=BaO(s)＋9H2O(l)ΔH2＝b(ⅱ)2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)ΔH3＝c(ⅲ)BaO(s)＋2HCl(aq)=BaCl2(aq)＋H2O(l)ΔH4＝d(ⅳ)其中a、b、c均大于0，HCl气体溶于水，溶液温度升高。由此可知下列判断一定正确的是()A．d<0 B．c<2a＋b＋dC．c＝2a＋b＋d D．c>2a＋b＋d6.[浙江高考]关于下列ΔH的判断正确的是（）CO32－（aq）＋H＋（aq）HCO3－（aqCO32－（aq）＋H2O（l）⇌HCO3－（aq）＋OH－（OH－（aq）＋H＋（aq）H2O（l）ΔH3OH－（aq）＋CH3COOH（aq）CH3COO－（aq）＋H2O（l）ΔH4A.ΔH1＜0ΔH2＜0B.ΔH1＜ΔH2C.ΔH3＜0ΔH4＞0D.ΔH3＞ΔH47.“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir＋可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO（g）的燃烧热ΔH＝－283kJ·mol－1，则2N2O（g）2N2（g）＋O2（g）的反应热ΔH（kJ·mol－1）的数值为（）A.－152 B.－76C.＋76 D.＋1528.[2023安阳联考]分析下表中的3个热化学方程式，下列说法正确的是（）北京2022年冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料氢气（H2）①2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）ΔH1＝－484kJ·mol－1北京2008年奥运会“祥云”火炬使用的燃料丙烷（C3H8）②C3H8（g）＋5O2（g）3CO2（g）＋4H2O（g）ΔH2＝－2039kJ·mol－1③C3H8（g）＋72O2（g）3CO（g）＋4H2O（g）ΔH3＝－1190kJ·mol－1A.丙烷的燃烧热ΔH为－2039kJ·mol－1B.等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多C.3CO2（g）＋10H2（g）C3H8（g）＋6H2O（g）ΔH＝－381kJ·mol－1D.3CO（g）＋7H2（g）C3H8（g）＋3H2O（g）ΔH＝＋504kJ·mol－19.[焓变与温度的关系图像]制备环氧丙醇的反应如下：①（l）＋（l）（l）＋2CH3OH（l）ΔH1＜0②（l）（l）＋CO2（g）ΔH2＞0③（l）＋（l）（l）＋2CH3OH（l）＋CO2（g）ΔH3＜0已知上述反应的焓变会随温度变化发生改变，焓变与温度的关系如图，下列说法不正确的是（）A.曲线a代表反应②的焓变B.ΔH1＋ΔH2＝ΔH3C.曲线b在600K对应的ΔH＝＋2.8kJ·mol－1D.曲线c代表反应①的焓变10．在298K、101kPa时，已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1②H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH211.某温度时，ⅥA族元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1S(g)＋H2(g)=H2S(g)ΔH＝－20kJ·mol－1Se(g)＋H2(g)H2Se(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1下列说法正确的是()A．稳定性：H2O<H2S<H2SeB．降温有利于Se与H2反应生成H2SeC．O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1D．随着核电荷数的增加，ⅥA族元素单质与H2的化合反应越容易发生12下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1＞ΔH2的是()A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2C．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH12SO3(g)=O2(g)＋2SO2(g)ΔH2D．已知反应：C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH＜0，C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2二、非选择题13.（1）[北京高考]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：反应Ⅰ：2H2SO4（l）2SO2（g）＋2H2O（g）＋O2（g）ΔH1＝＋551kJ·mol－1反应Ⅲ：S（s）＋O2（g）SO2（g）ΔH3＝－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式：。（2）[广东高考]用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。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）⇌H2O（g）＋CuCl2（s）ΔH1反应②生成1molCl2（g）的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为（反应热用ΔH1和ΔH2表示）。盖斯定律及其应用一、选择题1.[结合反应机理考查][2024沈阳二中考试]已知：CH3CH2CH2·＋HClCH3CH2CH3＋Cl··CH（CH3）2＋HClCH3CH2CH2·＋HBrCH3CH2CH3＋Br··CH（CH3）2＋HBr[以上微粒均为气体状态；稳定性：·CH（CH3）2＞CH3CH2CH2·]下列说法正确的是（）A.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH4B.E（H—Cl）－E（H—Br）可以表示为ΔH1－ΔH3C.ΔH2＞ΔH1D.升高温度，活化能降低，化学反应速率增大解析将①②③④四个过程改写成热化学方程式：①CH3CH2CH3（g）＋Cl·（g）CH3CH2CH2·（g）＋HCl（g）ΔH1；②CH3CH2CH3（g）＋Cl·（g）·CH（CH3）2（g）＋HCl（g）ΔH2；③CH3CH2CH3（g）＋Br·（g）CH3CH2CH2·（g）＋HBr（g）ΔH3；④CH3CH2CH3（g）＋Br·（g）·CH（CH3）2（g）＋HBr（g）ΔH4。①－③：HBr（g）＋Cl·（g）HCl（g）＋Br·（g）ΔH＝ΔH1－ΔH3；②－④：HBr（g）＋Cl·（g）HCl（g）＋Br·（g）ΔH＝ΔH2－ΔH4，ΔH1－ΔH3＝ΔH2－ΔH4，A项正确。E（H—Cl）－E（H—Br）可表示为ΔH3－ΔH1，B项错误。稳定性：·CH（CH3）2＞CH3CH2CH2·，说明·CH（CH3）2的能量相对低，反应②吸收的能量少，或放出的能量多，故ΔH2＜ΔH1，C项错误。温度升高，活化能不变，分子能量升高，活化分子百分数增大，反应速率加快，D项错误。2.（1）[全国Ⅲ高考改编]已知：CuCl2（s）CuCl（s）＋12Cl2（g）ΔH1＝＋83kJ·mol－1CuCl（s）＋12O2（g）CuO（s）＋12Cl2（g）ΔH2＝－20kJ·mol－CuO（s）＋2HCl（g）CuCl2（s）＋H2O（g）ΔH3＝－121kJ·mol－1则4HCl（g）＋O2（g）2Cl2（g）＋2H2O（g）的ΔH＝－116kJ·mol－1。（2）[全国Ⅲ高考]已知：As（s）＋32H2（g）＋2O2（g）H3AsO4（s）ΔH1H2（g）＋12O2（g）H2O（l）ΔH22As（s）＋52O2（g）As2O5（s）ΔH3则反应As2O5（s）＋3H2O（l）2H3AsO4（s）的ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。解析（1）将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由（①＋②＋③）×2得4HCl（g）＋O2（g）2Cl2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－116kJ·mol－1。（2）将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×2－②×3－③可得As2O5（s）＋3H2O（l）2H3AsO4（s）ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。3.[2024大连重点中学考试]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（）A.比较Al与Fe燃烧热的大小B.比较CH3OH与CH4燃烧热的大小C.比较S（s）与S（g）在空气中燃烧的热效应大小D.比较氢氧化钠分别与盐酸和氢氟酸发生中和反应的热效应大小解析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项符合题意；反应2CH4（g）＋O2（g）2CH3OH（l）属于放热反应，根据盖斯定律，该反应的ΔH等于2倍的CH4燃烧热减去2倍的CH3OH燃烧热，则CH4的燃烧热比CH3OH的燃烧热大，B项不符合题意；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项不符合题意；根据盖斯定律，氢氧化钠与氢氟酸发生中和反应的ΔH可由氢氧化钠与盐酸发生中和反应的ΔH加上氢氟酸电离的ΔH得到，氢氟酸的电离需要吸热，则氢氧化钠与盐酸发生中和反应的ΔH小于氢氧化钠与氢氟酸发生中和反应的ΔH，D项不符合题意。4.“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究（NH4）2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/（kJ·mol－1）为（）A.＋533 B.＋686C.＋838 D.＋1143解析根据图示，可得：①NH4Cl（s）NH4＋（g）＋Cl－（g）ΔH1＝＋698kJ·mol－1、②NH4Cl（s）NH4＋（aq）＋Cl－（aq）ΔH2＝＋15kJ·mol－1、③Cl－（g）Cl－（aq）ΔH3＝－378kJ·mol－1、④12（NH4）2SO4（s）NH4＋（g）＋12SO42－（g）ΔH4、⑤12（NH4）2SO4（s）NH4＋（aq）＋12SO42－（aq）ΔH5＝＋3kJ·mol－1、⑥12SO42－（g）12SO42－（aq）ΔH6＝－530kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②＋③，可得NH4＋（aq）NH4＋（g）ΔH＝＋305kJ·mol－1，同理，由④－⑤＋⑥，可得NH4＋（aq）NH4＋（g）ΔH＝ΔH45．已知下列四个热化学方程式(ΔH的单位均为kJ/mol)：NH4Cl(s)=NH3(g)＋HCl(g)ΔH1＝a(ⅰ)Ba(OH)2·8H2O(s)=BaO(s)＋9H2O(l)ΔH2＝b(ⅱ)2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)ΔH3＝c(ⅲ)BaO(s)＋2HCl(aq)=BaCl2(aq)＋H2O(l)ΔH4＝d(ⅳ)其中a、b、c均大于0，HCl气体溶于水，溶液温度升高。由此可知下列判断一定正确的是()A．d<0 B．c<2a＋b＋dC．c＝2a＋b＋d D．c>2a＋b＋d答案B6.[浙江高考]关于下列ΔH的判断正确的是（）CO32－（aq）＋H＋（aq）HCO3－（aqCO32－（aq）＋H2O（l）⇌HCO3－（aq）＋OH－（OH－（aq）＋H＋（aq）H2O（l）ΔH3OH－（aq）＋CH3COOH（aq）CH3COO－（aq）＋H2O（l）ΔH4A.ΔH1＜0ΔH2＜0B.ΔH1＜ΔH2C.ΔH3＜0ΔH4＞0D.ΔH3＞ΔH4解析形成化学键要放出热量，ΔH1＜0，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，ΔH2＞0，A项错误；ΔH1是负值，ΔH2是正值，ΔH1＜ΔH2，B项正确；酸碱中和反应是放热反应，ΔH3＜0，ΔH4＜0，C项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但ΔH3和ΔH4都是负值，则ΔH3＜ΔH4，D项错误。7.“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir＋可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO（g）的燃烧热ΔH＝－283kJ·mol－1，则2N2O（g）2N2（g）＋O2（g）的反应热ΔH（kJ·mol－1）的数值为（）A.－152 B.－76C.＋76 D.＋152解析根据题目信息可知，①CO（g）＋12O2（g）CO2（g）ΔH＝－283kJ·mol－1，根据图像可知，②N2O（g）＋CO（g）N2（g）＋CO2（g）ΔH＝－（330－123＋229－77）kJ·mol－1＝－359kJ·mol－1，根据盖斯定律，由（②－①）×2可得2N2O（g）2N2（g）＋O2（g）ΔH＝－152kJ·mol－1，A项正确。8.[2023安阳联考]分析下表中的3个热化学方程式，下列说法正确的是（）北京2022年冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料氢气（H2）①2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）ΔH1＝－484kJ·mol－1北京2008年奥运会“祥云”火炬使用的燃料丙烷（C3H8）②C3H8（g）＋5O2（g）3CO2（g）＋4H2O（g）ΔH2＝－2039kJ·mol－1③C3H8（g）＋72O2（g）3CO（g）＋4H2O（g）ΔH3＝－1190kJ·mol－1A.丙烷的燃烧热ΔH为－2039kJ·mol－1B.等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多C.3CO2（g）＋10H2（g）C3H8（g）＋6H2O（g）ΔH＝－381kJ·mol－1D.3CO（g）＋7H2（g）C3H8（g）＋3H2O（g）ΔH＝＋504kJ·mol－1解析燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，由反应②可知，1mol丙烷燃烧生成液体水时，放出的热量大于2039kJ·mol－1，A项错误；等质量的氢气与丙烷相比较，假设质量均为44g，则两者的物质的量分别为22mol、1mol，则由反应①、②可知，充分燃烧时，氢气放热更多，B项错误；由盖斯定律可知，5×①－②得3CO2（g）＋10H2（g）C3H8（g）＋6H2O（g）ΔH＝5×（－484kJ·mol－1）－（－2039kJ·mol－1）＝－381kJ·mol－1，C项正确；由盖斯定律可知，72×①－③得3CO（g）＋7H2（g）C3H8（g）＋3H2O（g）ΔH＝72×（－484kJ·mol－1）－（－1190kJ·mol－1）＝－504kJ·mol－1，D项错误。9.[焓变与温度的关系图像]制备环氧丙醇的反应如下：①（l）＋（l）（l）＋2CH3OH（l）ΔH1＜0②（l）（l）＋CO2（g）ΔH2＞0③（l）＋（l）（l）＋2CH3OH（l）＋CO2（g）ΔH3＜0已知上述反应的焓变会随温度变化发生改变，焓变与温度的关系如图，下列说法不正确的是（）A.曲线a代表反应②的焓变B.ΔH1＋ΔH2＝ΔH3C.曲线b在600K对应的ΔH＝＋2.8kJ·mol－1D.曲线c代表反应①的焓变解析由题干信息可知，只有ΔH2＞0，ΔH1、ΔH3均小于0，故曲线a代表反应②的焓变，A项正确；根据盖斯定律可知，反应①＋反应②得到反应③，则ΔH1＋ΔH2＝ΔH3，B项正确；由ΔH2＞0、ΔH1＋ΔH2＝ΔH3得ΔH1＜ΔH3，故曲线b代表反应③的焓变，曲线c代表反应①的焓变，曲线b在600K时对应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝（8.98－11.78）kJ·mol－1＝－2.8kJ·mol－1，C项错误，D项正确。10．在298K、101kPa时，已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1②H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案A11.某温度时，ⅥA族元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1S(g)＋H2(g)=H2S(g)ΔH＝－20kJ·mol－1Se(g)＋H2(g)H2Se(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1下列说法正确的是()A．稳定性：H2O<H2S<H2SeB．降温有利于Se与H2反应生成H2SeC．O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1D．随着核电荷数的增加，ⅥA族元素单质与H2的化合反应越容易发生答案C解析元素的非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性越强，同一主族，从上到下，非金属性逐渐减弱，因此稳定性：H2O>H2S>H2Se，故A错误；Se(g)＋H2(g)H2Se(g)对应的ΔH>0，说明该反应正向吸热，降温使得反应向放热的方向移动，即逆向移动，不利于生成H2Se，故B错误；将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由2×(①－②)可得：O2(g)＋2H2S(g)=2H2O(g)＋2S(g)ΔH＝－444kJ·mol－1，故C正确；随着核电荷数的减小，ⅥA族元素的非金属性逐渐增强，与氢原子形成的共价键越强，放出的热量越多，生成物越稳定，ⅥA族元素的单质与H2的化合反应越容易发生，故D错误。12下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1＞ΔH2的是()A．2H