1、1(十一)盖斯定律及其应用计算(对应学生用书第 114 页)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，其焓变都是一样的。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 B、A B H1 H2 1a H1 a H2A B H1 H2 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()和系统()制氢的热化学方程式
2、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()：H 2O(l)=H2(g) O2(g)122系统()：H 2S(g)=H2(g)S(s)(2)调整涉及的已知热化学方程式系统()Error!系统()Error!(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) O2(g) H H1 H2 H312系统()：可得出 H2S(g)=S(s)H 2(g) H H2 H3 H4【答案】 H 2O(l)=H2(g) O2(g) H286 kJmol1 H 2S(g)=H2(g)S(s) 12 H20 kJmol
3、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：_。(2)两系统均要生成 0.5 mol H2，系统()与系统()所需能量比为_。(3)2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H_。【答案】 (1)286 kJmol 1 H 2(g) O2(g)=H2O(l) H286 kJmol 112(2)14.31(3)572 kJmol 1思维建模 “五步”分析确定热化学方程式3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(2017江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH3)。下列说法不正确的是( )C(s
4、)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H1 a kJmol1CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H2 b kJmol1CO 2(g)3H 2(g)=CH3OH(g)H 2O(g) H3 c kJmol12CH 3OH(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H4 d kJmol1A反应、为反应提供原料气B反应也是 CO2资源化利用的方法之一C反应 CH3OH(g)= CH3OCH3(g) H2O(l)的 H kJmol112 12 d2D反应 2CO(g)4H 2(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g)的 H(2 b2 c d) kJmol1C A 对：反应的反应物是反
5、应、的产物，所以反应、为反应提供原料气。4B 对：反应是 CO2与 H2反应制取甲醇，是 CO2资源化利用的方法之一。C 错：该反应产物 H2O 为气态时， H kJmol1 。d2D 对：根据盖斯定律，反应22可得反应2CO(g)4H 2(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g)的 H(2 b2 c d) kJmol1 。2(1)(2017全国卷，节选)正丁烷(C 4H10)脱氢制 1丁烯(C 4H8)的热化学方程式如下： 【导学号：95160138】C 4H10(g)=C4H8(g)H 2(g) H1已知：C 4H10(g) O2(g)=C4H8(g)H 2O(g)12 H2119 kJm
6、ol 1H 2(g) O2(g)=H2O(g)12 H3242 kJmol 1反应的 H1为_kJmol 1 。(2)(2017全国卷，节选)已知：As(s) H2(g)2O 2(g)=H3AsO4(s) H132H2(g) O2(g)=H2O(l) H2122As(s) O2(g)=As2O5(s) H352则反应 As2O5(s)3H 2O(l)=2H3AsO4(s)的 H_。(3)(2016全国卷，节选)2O 2(g)N 2(g)=N2O4(l) H1N 2(g)2H 2(g)=N2H4(l) H2O 2(g)2H 2(g)=2H2O(g) H32N 2H4(l)N 2O4(l)=3N2
7、(g)4H 2O(g) H41 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)=SO (aq)H 2O(l) H123ClO (aq)SO (aq)=SO (aq)Cl (aq) H223 24CaSO4(s)=Ca2 (aq)SO (aq) H324则反应 SO2(g)Ca 2 (aq)ClO (aq)2OH (aq)=CaSO4(s)H 2O(l)Cl (aq)的 H_。(5)(2014全国卷，节选)已知：5甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H123.9 kJmol
8、1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)2H 2O(g) H229.1 kJmol 1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) H350.7 kJmol 1则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g)H 2O(g)=C2H5OH(g)的 H_kJmol 1 。【解析】 (1)由盖斯定律可知，式式式，即 H1 H2 H3119 kJ/mol(242 kJ/mol)123 kJ/mol。(2)令：As(s) H2(g)2O 2(g)=H3AsO4(s) H132H 2(g) O2(g)=H2O(l) H2122As(s) O2(g)=As2O5(s) H352根据盖斯定律，将反应
9、23可得：As 2O5(s)3H 2O(l)=2H3AsO4(s) H2 H13 H2 H3。(3)根据盖斯定律得22，即 H42 H32 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，由即得所求的热化学方程式，由此可得到 H45.5 kJmol 1 。【答案】 (1)123(或 123) (2)2 H13 H2 H3(3)2 H32 H2 H1(4) H1 H2 H3(5)45.53(1)已知 25 ，101 kPa 时：4Fe(s)3O 2(g)=2Fe2O3(s) H1 64
10、8 kJmol1C(s)O 2(g)=CO2(g) H393 kJmol 12Fe(s)2C(s)3O 2(g)=2FeCO3(s) H1 480 kJmol 1FeCO3在空气中加热反应生成 Fe2O3的热化学方程式是_。(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)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) 6 H49.0 kJmol 1CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2(g) 12 H192.9 kJmol 1又知H 2O(g)=H2O(l) H44 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
11、学方程式标号：4Fe(s)3O 2(g)=2Fe2O3(s) H1 648 kJmol 1 C(s)O 2(g)=CO2(g) H393 kJmol 1 2Fe(s)2C(s)3O 2(g)=2FeCO3(s) H1 480 kJmol 1 根据盖斯定律：(2)4 可得：4FeCO3(s)O 2(g)=2Fe2O3(s)4CO 2(g) H260 kJmol 1 。(2)根据盖斯定律，由 322 得：CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l) 32 H3(192.9 kJmol1 )249.0 kJmol1 (44 kJmol1 )2764 kJmol1 。【答案】 (1)4
12、FeCO 3(s)O 2(g)=2Fe2O3(s)4CO 2(g) H260 kJmol 1(2)CH3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l) 32 H764.7 kJmol 1 命题点 2 利用盖斯定律比较 H 的大小4(2014全国卷)室温下，将 1 mol 的 CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H1，将 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为 H2；CuSO 45H2O 受热分解的化学方程式为：CuSO 45H2O(s),CuSO 4(s)5H 2O(l)，热效应为 H3。则下列判断正确的是( ) A H2 H3 B H1
13、H3B “虚拟”路径法。根据盖斯定律： H1 H3 H2，7由于 H10， H30， H20， H2 H4C H1 H22 H3 H5D2 H5 H10D 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 H22 H30。方法技巧 利用物质状态迅速比较反应热大小的方法1 若反应为放热反应，当反应物状态相同、反应产物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。 2 若反应为放热反应，当反应物状态不同、反应产物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。3 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。4 同一物质，状态不同，反应热也不同。如5 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。
