最新修正版
专题7 盖斯定律专练
1．三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题： （2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)3SiH2Cl2(g)
SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·mol?1 SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=?30 kJ·mol?1
SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol?1。
则反应4SiHCl3(g)【答案】114
分析：本题考查的是化学反应原理的综合应用，主要包括反应与能量以及化学反应速率、平衡的相关内容。只需要根据题目要求，利用平衡速率的方法进行计算即可。 详解：
3+(－（1）将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为48×30)=114kJ·mol-1。
2．联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题： （1）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH 4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。 【答案】（1）2ΔH3-2ΔH2-ΔH1反应放热量大、产生大量气体
（1）根据盖斯定律，反应热效应之间的关系式为ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。联胺有强还原性，N2O4有强氧化性，两者在一起易发生自发地氧化还原反应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
3．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一，研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下： CO2(g)+3H2(g) CO2(g)+H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=－53.7kJ?mol-1 I CO(g)+H2O(g) △H2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1︰2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
最新修正版
T（K） 543 543 553 553
[备注]Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比
-1-1
已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ?mol和-285.8kJ?mol。 -1
②H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ?mol
催化剂 Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2 CO2转化率（%） 12.3 10.9 15.3 12.0 甲醇选择性（%） 42.3 72.7 39.1 71.6 请回答（不考虑温度对△H的影响）：
-1（1）反应I的平衡常数表达式K=______；反应II的△H2=______kJ?mol．
【答案】 +41.2
【解析】（1）反应I的平衡常数表达式K=
；由①CO和H2的标准燃烧热分别为
-283.0kJ?mol-1和-285.8kJ?mol-1以及②H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ?mol-1，由盖斯定律可得反应II的
-1-1-1-1△H2=-285.8kJ?mol-（-283.0kJ?mol）+44.0kJ?mol=+41.2kJ?mol．
4．（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ①CO（g）+2H2（g）②CO2（g）+3H2（g）③CO2（g）+H2（g）回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
CH3OH（g） △H1
CH3OH（g）+H2O（g） △H2 CO（g）+H2O（g） △H3
mol-1，已知△H2＝-58kJ·mol-1，则△H3＝ kJ·mol-1。 由此计算△H1＝ kJ·
最新修正版
【答案】（1）—99；＋41 【解析】
（1）反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）可知反应热△H1＝1076kJ/mol＋2×436 kJ/mol—3×413 kJ/mol—343
kJ/mol—465 kJ/mol＝—99kJ.mol-1。根据盖斯定律可知②—①即可得到反应③，则△H3＝—58 kJ/mol＋99 kJ/mol＝＋41kJ.mol-1。
5．NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。 （1）用水吸收NOx的相关热化学方程式如下： 2NO2(g)+H2O(l)3HNO2(aq)
HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=?116.1 kJ·mol?1 HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol?1
2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol?1。
反应3NO2(g)+H2O(l)【答案】?136.2
【解析】（1）将两个热化学方程式编号，
2NO2（g）+H2O（l）=HNO3（aq）+HNO2（aq） ΔH=?116.1 kJ·mol?1（①式） 3HNO2（aq）=HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJ·mol?1（②式）
应用盖斯定律，将（①式3+②式）2得，反应3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）ΔH=[（?116.1 kJ·mol?1）3+75.9 kJ·mol?1]2=-136.2kJ·mol?1。
6．采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
（1）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
N2O5(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，完全分解）： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ 最新修正版
p/kPa
?1
①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJ·mol
35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJ·mol?1 则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+
1O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol?1。 2（2）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg提出如下反应历程： 第一步 N2O5
NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应 第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______（填标号)。 A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应) B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高 【答案】 53.1 AC 【解析】（2）①已知：
ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/mol ⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/mol
2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ/mol； 根据盖斯定律可知ⅰ÷
（2）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确； B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；
C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确； D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。答案选AC。
7．CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气 （CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 mol?1 已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol?1
