1、第20讲盖斯定律及反应热的计算 建议用时：40分钟满分：100分一、选择题(本题共6小题，每小题只有一个选项符合题意)1下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量B已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1C已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则abD已知P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定答
2、案A解析稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成可溶性盐和1 mol水时所放出的热量为57.3 kJ，醋酸是弱酸，其电离过程是吸热过程，40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量，故A正确；氢气的燃烧热必须是生成液态水的过程所放出的热量，故B错误；焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，即ab，故C错误；P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，所以红磷的能量低于白磷的能量，所以白磷不如红磷稳定，故D错误。2已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，又知电解质的电离是吸热
3、过程。向1 L 0.5 molL1的NaOH溶液中加入下列物质：稀醋酸浓硫酸稀硝酸，恰好完全反应。其焓变H1、H2、H3的关系是()AH1H2H3 BH1H3H2CH1H3H2 DH1H3H2答案D解析因为醋酸是弱电解质，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)Q(稀硝酸)Q(稀醋酸)，又因放热反应中，H为负值，即HQ，故H2H3H1。3(2019北京海淀高三期末)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为：反应：SO2(g)I2(g)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H1213 kJmol1反
4、应：H2SO4(aq)=SO2(g)H2O(l)O2(g)H2327 kJmol1反应：2HI(aq)=H2(g)I2(g)H3172 kJmol1下列说法不正确的是()A该过程实现了太阳能到化学能的转化BSO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C总反应的热化学方程式为：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H286 kJmol1D该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的H不变答案C解析反应反应反应，得到H2O(l)=H2(g)O2(g)H(213327172) kJmol1286 kJmol1，故C错误。4由金红石TiO2制取单质Ti，涉及的步骤为TiO2TiCl4Ti。已知：C(s)O
5、2(g)=CO2(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3则反应TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H为()AH32H12H2 BH3H1H2CH32H1H2 DH3H12H2答案C解析根据盖斯定律，由2，可得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H2H1H2H3，故C正确。5已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol12H2(g)O2
6、(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系式中正确的是()Aacd0C2ab0答案C解析氢气燃烧为放热反应，H0，气态水液化放出热量，故生成液态水放出的热量多，但H小，故ca0，A错误；同理，db0，B错误；热化学方程式中化学计量数表示物质的量，化学计量数增大一倍，H为原来的2倍，故2ab0，C正确；同理，2cd0，D错误。6用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJ
7、mol1在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2(aq)和H2O(l)的反应热H等于()A417.91 kJmol1 B319.68 kJmol1C546.69 kJmol1 D448.46 kJmol1答案B解析将已知反应从上到下依次标记为、，则得：Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJmol1。二、选择题(本题共4小题，每小题有一个或两个选项符合题意)7已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O
8、(l)H57.3 kJmol1下列说法正确的是()AH2(g)的燃烧热为285.8 kJmol1B同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1答案AB解析根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为285.8 kJmol1，A正确；2 mol(即4 g) H2(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量，2 mol(即64 g) CH3OH(l)完全燃烧放出1452 kJ的热量，故单位质量的H2(g
9、)放出的热量多，B正确；中和反应是放热反应，硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀的过程也是放热的，所以反应H57.3 kJmol1，C错误；将题干中的热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，由，可得热化学方程式：3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1，D错误。8已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H24HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)H42NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH10，H20
10、BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H2答案AD解析2H2(g)O2(g)=2H2O(g)属于放热反应，H10；H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)属于放热反应，H20；N2(g)3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，H40，故A正确，B错误。根据盖斯定律：H2(H4H5)，故C错误。根据盖斯定律：H3H12H2，D正确。9氢气、铝、铁都是重要的还原剂。已知下列反应的热化学方程式，下列关于反应的焓变判断正确的是()2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)O2(g)=
11、Al2O3(s)H42Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5AH10 BH50H4H3CH1H2H3 DH3H4H5答案B解析将题给的5个热化学方程式依次编号为、，其中、分别表示H2、Fe燃烧的热化学方程式，燃烧均为放热反应，则H10，H30，故A错误；铝热反应为放热反应，故H50；根据盖斯定律，由可得：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5H4H30，则H4H3，故B正确；根据盖斯定律，由()可得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1(H2H3)，故C错误；H5H4H3，则H3H4H5，故D错误。10某温度时，A元素单质与H2反应生成气态H
12、2X的热化学方程式如下：O2(g)H2(g)=H2O(g)H242 kJmol1S(g)H2(g)=H2S(g)H20 kJmol1Se(g)H2(g)H2Se(g)H81 kJmol1下列说法正确的是()A稳定性：H2OH2SH2SH2Se，故A错误；Se(g)H2(g)H2Se(g)对应的H0，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、，根据盖斯定律，由2()可得：O2(g)2H2S(g)=2H2O(g)2S(g)H444 kJmol1，故C正确；随着核电荷数的减小，A族元素的非金属性逐渐增强，单质与H2的化合
13、反应越容易发生，故D正确。三、非选择题(本题共2小题)11(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，已知E1134 kJmol1、E2368 kJmol1，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.
14、9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJmol1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为_。答案(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1解析(1)观察图，E1应为正反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是H不变；由题图可知该反应为放热反应，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ
15、mol1。(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式如下运算：322，即可得出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。12(1)(2019河南南阳市高三期末质量评估)铁及其化合物在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关，当温度低于570 时，发生反应Fe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g)，阻碍循环反应的进行。已知：()Fe3O4(s)CO(g)3FeO(s)CO2(g)H119.3 kJmol1()3FeO(s)H2O(g)Fe3O4(s)H2(g)H257.2 kJmol1()C(s)CO2
16、(g)2CO(g)H3172.4 kJmol1铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是_。(2)(2019湖北八校高三联考)标准摩尔生成焓是指在25 和101 kPa，最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25 和101 kPa时存在：2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H3116 kJmol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1写出表示乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式：_。答案(1)C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)H134.5 kJmol1(2)2C(石墨，s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJmol1解析(1)根据盖斯定律，将()()()得：C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)H134.5 kJmol1。(2)根据盖斯定律，由(3)2可得表示乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式：2C(石墨，s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJmol1。