高中化学 第一章 化学反应与能量 重难点十 用盖斯定律进行有关反应热的计算（含解析）新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。重难点十 用盖斯定律进行有关反应热的计算1内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；即化学反应热只与其反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关；2应用：a利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应；b热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理3反应热与键能关系键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量键能既是形成1mol化学键所释放的能量，也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量(为“+”)和形成生成物中的化学键所放出的能量(为“-”)的代数和即H=反应物键能总和-生成物键能总和=E反-E生常见物质结构中所含化学键类别和数目：1mol P4中含有6mol P-P键；1mol晶体硅中含有2molSi-Si键；1mol金刚石中含有2molC-C键；1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O键。4盖斯定律的使用方法：写出目标方程式；确定“过渡物质”(要消去的物质)；用消元法逐一消去“过渡物质”例如：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 H13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)H2Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)H3求反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)H4的焓变三个反应中，FeO、CO、Fe、CO2是要保留的，而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去，先+2-3先消除Fe3O4，再消除Fe2O3，得到6Fe(s)+6CO2(g)=6FeO(s)+6CO(g)H5，逆过来得到6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)-H5，再进行6，得到H4=-。5计算过程中的注意事项：（1）热化学方程式可以进行方向改变，方向改变时，反应热数值不变，符号相反； （2）热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数； （3）热化学方程式可以叠加，叠加时，物质和反应热同时叠加；（4）当对反应进行逆向时，反应热数值不变，符号相反。【重难点指数】【重难点考向一】盖斯定律的理解【例1】下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法错误的是()A2H(g)+2X(g)2HX(g)H30BH1=H2+H3CCl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径吸收的热量按Cl、Br、I的顺序依次增多D途径生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定【答案】C【名师点睛】考查了合成反应能量变化，反应焓变分析判断，物质结构和同主族性质变化规律是解题关键，A选项中原子形成化学键放热，焓变小于0；依据盖斯定律分析，反应焓变与起始物质和终了物质有关于变化途径无关；途径是断裂化学键的过程，是吸热过程，Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2，断裂化学键需要能量减小；D选项根据化学反应所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差来判断。【重难点考向二】运用盖斯定律书写热化学方程式【例2】已知在常温常压下：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)H=-1275.6kJmol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566.0kJmol-1H2O(g)=H2O(l)H=-44.0kJmol-1则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_。【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJmol-1 【重难点点睛】考查运用盖斯定律书写热化学方程式，关键是根据已知热化学方程式构造目标方程式，已知：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)H=-1275.6kJmol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566.0kJmol-1H2O(g)=H2O(l)H=-44.0kJmol-1根据盖斯定律，(-+4)2可得：CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)，焓变也进行相应计算。【重难点考向三】用盖斯定律计算反应热【例3】在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)+3/2O2(g)SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)3/2S2(g)+2H2O(g)H2H2S(g)+1/2O2(g)S(g)+H2O(g)H32S(g)S2(g)H4则H4的正确表达式为()AH4=2/3(H1+H2-3H3) BH4=2/3(3H3-H1-H2)CH4=3/2(H1+H2-3H3) DH4=3/2(H1-H2-3H3)【答案】A 【解析】根据目标方程，把方程3反写，计量数乘以2；把方程2乘以2/3；把方程1乘以2/3；然后三者相加；即-H32+H22/3+H12/3=2/3(H1+H2-3H3)；故选A。【名师点睛】考查盖斯定律的应用，要注意方程式计量数的变化，及H的符号的变化；利用盖斯定律分析，不管化学反应是一步或分几步完成，其反应热是不变的；根据目标方程改写分方程，然后求出反应热。1通过以下反应均可获取H2下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H1=571.6kJmol-1焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H2=131.3kJmol-1甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H3=206.1kJmol-1A反应中电能转化为化学能 B反应为放热反应 C反应使用催化剂，H3减小 D反应CH4(g)C(s)+2 H2(g)的H=74.8kJmol-1 【答案】D2将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一已知：TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g)H=+140.5kJmol-1C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)H=-110.5kJmol-1则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s，石墨)TiCl4(l)+CO2(g)的H是()A+30.0kJmol-1 B-80.5kJmol-1 C-30.0kJmol-1 D+80.5kJmol-1 【答案】A【解析】已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)H=+140.5kJ/molC(s，石墨)+O2(g)CO2(g)H=-110.5kJmol-1，根据盖斯定律+可得：TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s，石墨)TiCl4(l)+CO2(g)H=+140.5kJ/mol+(-110.5kJ/mol)=+30.0kJ/mol，故选A。【名师点睛】考查盖斯定律、反应热的计算，题目难度中等，理解盖斯定律并利用已知热化学方程式进行叠加构造目标热化学方程式是关键；根据盖斯定律，由已知热化学方程式+可构造出目标热化学方程式，注意反应热也处于相应的系数进行相应的加减，据此进行解答。3黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H已知：C(s)+O2(g)CO2(g)H1S(s)+2K(s)K2S(s)H22K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H3则H为()AH1+H2-H3 BH3+3H1-H2 C3H1+H2-H3 DH3+H1-H2 【答案】C4已知常温常压下：2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1275.6kJ/molH2O(l)H2O(g)H=+44.0kJ/mol写出甲醇燃烧的热化学方程式_。【答案】CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-725.8kJ/mol【解析】由已知：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)H=-1275.6kJ/mol，H2O(l)=H2O(g)H=+44.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知(+2)2即得到CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-725.8kJ/mol。【名师点睛】由已知：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)H=-1275.6kJ/mol，H2O(l)=H2O(g)H=+44.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知(+2)2即得到甲醇燃烧的热化学方程式，由此分析解答。5已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图()所示：H1=H2+H3，根据上述原理和图()所示，判断各对应的反应热关系中不正确的是()AAFH=-H6BADH=H1+H2+H3CH1+H2+H3+H4+H5+H6=0DH1+H6=H2+H3+H4+H5【答案】D【解析】A根据热化学方程式的含义，互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系，即AF：H=-H6，故A正确；B根据盖斯定律：AD的H=H1+H2+H3，故B正确；C对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，即H1+H2+H3+H4+H5+H6=0，故C正确；D根据盖斯定律：H1+H6=-(H2+H3+H4