全国通用2019版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量专项突破11盖斯定律及其应用计算学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 (十一 )盖斯定律及其应用计算 考纲知识整合 1盖斯定律的内容和意义 (1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是 相同 的。即：化学反应的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。体现了 能量守恒定律。 (2)意义：间接计算某些反应的反应热。 2应用计算 方程式 反应热间的关系 aA H1 B、 A H2 1aB H1 a H2 A H1 H2B H1 H2 H H1 H2 H3 H4 H5 典例导航 (2017 全国 卷，节选 )下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算，可知系统

2、() 和系统 () 制氢的热化学方程式分别为 _、_，制得等量 H2所需能量较少的是 _。 审题指导 (1)找出 待求热化学方程式 系统 () ： H2O(l)=H2(g) 12O2(g) 系统 () ： H2S(g)=H2(g) S(s) (2)调整 涉及的已知热化学方程式 【 精品教育资源文库 】 系统 ()? H 2SO4 =SO2 H2 12O2H1 327 kJmol 1SO 2 I2 2H2 = H2SO4 H2 151 kJmol 1=H2 I2 H3 110 kJm ol 1系统 ()? SO 2 I2 2H2 = H2SO4 H2 151 kJmol 1=H2 I2 H3

3、110 kJmol 1H 2 H2SO4 SO2 2H2 H4 61 kJmol 1(3)加和 调整好的热化学方程式 (4)求焓 变 H (5)检查 系统 () ： 可得 出 H2O(l)=H2(g) 12O2(g) H H1 H2 H3 系统 () ： 可得出 H2S(g)=S(s) H2(g) H H2 H3 H4 【答案】 H2O(l)=H2(g) 12O2(g) H 286 kJmol 1 H2S(g)=H2(g) S(s) H 20 kJmol 1 系统 () (1)根据系统 () 可知 H2的燃烧热 H为 _，并写出表示 H2燃烧热的热化学方程式为 _ _。 (2)两系统均要生成

4、0.5 mol H2，系统 () 与系统 () 所需能量比为 _。 (3)2H2(g) O2(g)=2H2O(l)的 H _。 【答案】 (1) 286 kJmol 1 H2(g) 12O2(g)=H2O(l) H 286 kJmol 1 (2)14.31 (3) 572 kJmol 1 思维建模 “ 五步 ” 分析确定热化学方程式 【 精品教育资源文库 】 高考命题点突破 命题点 1 利用盖斯定律确定焓变 H或热化学方程式 1 (1)(2017 全国 卷，节选 )正丁烷 (C4H10)脱氢制 1丁烯 (C4H8)的热化学方程式如下： C 4H10(g)=C4H8(g) H2(g) H1 已

5、知 ： C 4H10(g) 12O2(g)=C4H8(g) H2O(g) H2 119 kJmol 1 H 2(g) 12O2(g)=H2O(g) H3 242 kJmol 1 反应 的 H1为 _kJmol 1。 (2)(2017 全国 卷，节选 )已知： As(s) 32H2(g) 2O2(g)=H3AsO4(s) H1 H2(g) 12O2(g)=H2O(l) H2 2As(s) 52O2(g)=As2O5(s) H3 则反应 As2O5(s) 3H2O(l)=2H3AsO4(s)的 H _。 (3)(2016 全国 卷 ， 节选 )2O 2(g) N2(g)=N2O4(l) H1 N

6、2(g) 2H2(g)=N2H4(l) H2 【 精品教育资源文库 】 O 2(g) 2H2(g)=2H2O(g) H3 2N 2H4(l) N2O4(l)=3N2(g) 4H2O(g) H4 1 048.9 kJmol 1 上述反应热效应之间的关系式为 H4 _。 (4)(2016 全国 卷，节选 )已知下列反应 ： SO2(g) 2OH (aq)=SO23 (aq) H2O(l) H1 ClO (aq) SO23 (aq)=SO24 (aq) Cl (aq) H2 CaSO4(s)=Ca2 (aq) SO24 (aq) H3 则反应 SO2(g) Ca2 (aq) ClO (aq) 2O

7、H (aq)=CaSO4(s) H2O(l) Cl (aq)的 H_。 (5)(2014 全国 卷，节选 )已知： 甲醇脱水反应 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) H2O(g) H1 23.9 kJmol 1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)=C2H4(g) 2H2O(g) H2 29.1 kJmol 1 乙醇异构化反应 C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) H3 50.7 kJmol 1 则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g) H2O(g)=C2H5OH(g)的 H _kJmol 1。 【解析】 (1)由盖斯定律可知 ， 式 式 式 ， 即 H1 H2 H3 119 kJ/mo

8、l ( 242 kJ/mol) 123 kJ/mol。 (2)令 ： As(s) 32H2(g) 2O2(g)=H3AsO4(s) H1 H 2(g) 12O2(g)=H2O(l) H2 2As(s) 52O2(g)=As2O5(s) H3 根据盖斯定律 ， 将反应 2 3 可得 ： As2O5(s) 3H2O(l)=2H3AsO4(s) H2 H1 3 H2 H3。 (3)根据盖斯定律得 2 2 ， 即 H4 2 H3 2 H2 H1。 (4)将题给三个热化学方程式分别标号为 ，根据盖斯定律，由 得目标反应的 H H1 H2 H3。 (5)将已知的三个热化学方程式依次编号为 ，根据盖斯定律，

9、由 即得所求的热化学方程式，由此可得到 H 45.5 kJmol 1。 【答案】 (1) 123(或 123) (2)2 H1 3 H2 H3 (3)2 H3 2 H2 H1 【 精品教育资源文库 】 (4) H1 H2 H3 (5) 45.5 2 (1)已知 25 ， 101 kPa 时： 4Fe(s) 3O2(g)=2Fe2O3(s) H 1 648 kJmol 1 C(s) O2(g)=CO2(g) H 393 kJmol 1 2Fe(s) 2C(s) 3O2(g)=2FeCO3(s) H 1 480 kJmol 1 FeCO3在空气中加热反应生成 Fe2O3的热化学方程式是 _。 (

10、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原理是： CH 3OH(g) H2O(g)=CO2(g) 3H2(g) H 49.0 kJmol 1 CH 3OH(g) 12O2(g)=CO2(g) 2H2(g) H 192.9 kJmol 1 又知 H 2O(g)=H2O(l) H 44 kJmol 1 则甲醇燃烧生成液态 水的热化学方程式为 _ _。 【解析】 (1)将所给热化学方程式标号： 4Fe(s) 3O2(g)=2Fe2O3(s) H 1 648 kJmol 1 C(s) O2(g)=CO2(g) H 393 kJmol 1 2Fe(s) 2C(s) 3O2(g)=2Fe

11、CO3(s) H 1 480 kJmol 1 根据盖斯定律： ( 2) 4 可得： 4FeCO3(s) O2(g)=2Fe2O3(s) 4CO2(g) H 260 kJmol 1。 (2)根据盖斯定律，由 3 2 2 得： CH3OH(g) 32O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H 3( 192.9 kJmol 1) 249.0 kJmol 1 ( 44 kJmol 1)2 764.7 kJmol 1。 【答案】 (1)4FeCO3(s) O2(g)=2Fe2O3(s) 4CO2(g) H 260 kJmol 1 (2)CH3OH(g) 32O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H

12、 764.7 kJmol 1 命题点 2 利用盖斯定律比较 H的大小 3 (2014 全国 卷 )室温下，将 1 mol 的 CuSO45H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效【 精品教育资源文库 】 应为 H1，将 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为 H2； CuSO45H 2O 受热分解的化学方程式为： CuSO45H 2O(s)= CuSO4(s) 5H2O(l)，热效应为 H3。则下列判断正确的是 ( ) A H2 H3 B H1 H3 B “ 虚拟 ” 路径法。 根据盖斯定律： H1 H3 H2， 由于 H10， H30， H20， H2 H4 C

13、 H1 H2 2 H3 H5 D 2 H5 H10 D 因 反应均为燃烧反应，故 H1、 H2、 H3、 H4均小于 0，根据盖斯定律，2 H5 H1 H2 2 H30。 方法技巧 利 用物质状态迅速比较反应热大小的方法 若反应为放热反应，当反应物状态相同、生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。 若反应为放热反应，当反应物状态不同、生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。 在比较反应热 H 的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多， H反而越小。 【 精品教育资源文库 】 同一物质，状态不同，反应热也不同。 如 。 对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。