2023届高考化学二轮复习：能量和盖斯定律课件

能量与盖斯定律

典例分析1

（2022•浙江1月选考，有改动）相关有机物分别与氢气发生加成反应

生成1mol环己烷的能量变化如图所示，下列推理不正确的是（）

能A.2AHBAH2,说明碳碳双键加氢放出的热

且

里(g)量与分子内碳碳双键数目成正比

OQ()o®

(g)gB.△儿vA/A,说明单双键交替的两个碳碳双

A//2=-239键间容在粕互作用，有利于物质稳定

O-1

kJ,mol(s)

6A“3=-229AH4=-208

AH1=-120C.3A"I<AH4,说明苯分子中不存在三个完

kJ,mol-1kJ,mol-1

kJ,mol-1全独立的碳碳双键

D.A4-△”产。公“4-A4〉。，说明苯分子具有

反应i反应n反应in反应w

特殊稳定性

说明碳碳双键加氢放出sB-k虽然2A4〜△项但由反应H和HI可知

的热量与分子内碳碳双键数目成正比双键位置的不同，能量不同，所以不能简

单说碳碳双键加氢放出的热量与分子内

碳碳双键数目成正比,A错误

B.AH2VA4，说明单双键交替的两个碳碳△用<△用,即单双键交替的物质能

双键间存在相互作用，有利于物质稳定量礴更福定，正确

C.3AH1〈A%说明苯分子中不存在三个反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯

完全独立的碳碳双键环上有三个完全独立的碳碳双键，则

D.A4-A"ivO,Ad-A4>0,说明苯父手3AHI=A"4,现3AH1VA4，说明苯分子

具有特殊稳定性■中不存在三个完全独立的碳碳双键,C

正确

人吗必N<0,即Q(g)+H2(g)->Q(g)的AHVO,

AH4-AH3>0BfO(g)+H2(g)->Q(g)的AH>0,则说明O具有的总能量小于

，能言0氐越稳定，则说明苯分N算有特殊稳定性,D正确。

典例分析2［审题指导］(1)找出待求热化学方程式

系统(I)：HO(l)===H(g)+l/2O(g)

下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫222

化氢分解制备氢气的反应系统原理。系统(II)：H2S(g)===H2(g)+S(s)

(2)调整涉及的已知热化学方程式

;热化学版循环水分解制氢系统⑴

系统(I)

；HS0()=S0(g)+H0(l)40(g)

24aq222A%=327kJ•mol-1；

C1

\1①H2so4(叫)=SO2(g)+H2。⑴+］02(g)

\SO(g)+I(s)+2HO(l)=2HI(aq)+HSO(aq)A//=-151kJ•mol-1；

2222421

i△Hi=+327kJ-mol

1J②SO2(g)+l2(s)+2H2。⑴=2HI(aq)+

-1

；2HI(aq)=H2(g)+I2(s)A^+llOkJ-mol；

\_________________________________1

H2so4(aq)AH2=-151kJ-moF

A//=+61kJ•mol-1

H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)4③2HI(aq)=H2(g)+l2(s)

热化学硫碟循环硫化氢分解联产氢气、硫黄系统⑺<A//3=+110kJ-moP1

通过计算，可知系统(I)和系统(D)制氢的热化学方程式

分别为、

［审题指导］(1)找出待求热化学方程式

系统(I)：HO(l)==H(g)+l/2O(g)

下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫222

化氢分解制备氢气的反应系统原理。系统(II)：H2S(g)===H2(g)+S(s)

⑵调整涉及的已知热化学方程式

热化学版循环水分解制氢系统⑴:

系统(II)

；HS0()=S0(g)+H0(l)40(g)-1

24aq222A//t=327kJ-mol；

\1「②S02(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)

\SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)人力=-151kJ-mol"।+H2so4(aq)A//=-151kJ-mol-1

।i2

I®2HI(aq)=H(g)+l2(s)

-12

；2HI(aq)=H2(g)+I2(s)A//3=+H0kJ.mol；

、■_____________________________________________

M3=+110kJ.moL

-1

H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)AHF+61kJ-mol

④H2s(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+

热化学硫碟循环硫化氢分解联产氢气、硫黄系统(U)

<2H2。(1)A“4=+61kJ•mol1

通过计算，可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式

分别为__________________________

F图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫［审题指导］(1)找出待求热化学方程

热化学硫碘循环水分解制氢系统⑴

系统(I)：H2O(l)===H2(g)+l/2O2(g)

系统(H)：HS(g)===H(g)+S(s)

-122

H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+-y02(g)A/=327kJ・mol

4⑵调整涉及的已知热化学方程式

SO(g)+I(s)+2HO(l)=2HI(q)+HSO(q)1

222a24aA//2=-151kJ•mol'⑶加和调整好的热化学方程式

2HI(aq)=H(g)+I(s)-1

22A//3=+110kJ-mol(4)求婚变

⑸检查

1

H2S(g)+H2SO4(aq)=S(S)+SO2(g)+2H2O(l)A//4=+61kJ-mof

系统(I)：①+②+③可得出

热化学硫碳循环硫化氢分解联产氢气硫黄系统(U)

H2O(l)===H2(g)+l/2O2(g)

通过计算，可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式

分别为吧3田式g)+g®+286kJmol'1A"=A"］+A“2+A”3

1

H2S(g)==H2(g)+S(s)AH=+20kJ*mol'

必备知识点

1.从两种角度理解反应热

能量

反应物的

总能量

生成物的

总能量\_

0反应过程

放热反应AHvO

⑴从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值。

在图中,a表示旧化学键断裂吸收的能量;力表示新化学键形成放出的能量;c表示反应热。

（2）从宏观的角度说,是反应物总能量与生成物总能量的差值。在图中，a表示活化

能；Zz表示活化分子变成生成物分子所释放的能量；漾示反应热。

（3）如果是可逆反应,在图中速示正反应的活化能,力表示逆反应的活化能。

2.焙变的计算方法

（1）△年用（生成物的总能量）-4（反应物的总能量）

⑵△后片（反应物的键能总和）-用（生成物的键能总和）

（3）△层片（正反应的活化能）-用（逆反应的活化能）

（4）根据盖斯定律计算：

若,△层用。

I./

2.利用盖斯定律书写热化学方程式

经典回顾

1.（2021.浙江6月选考湘同温度和压强下，关于反应的AH,下列判断正确的是（C）

O(g)+H2(g)一0(g)、H\环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气

发生的加成反应均为放热反应，因此

△乩＜0、AH2〈0,A不正确环己烯、1,3■环己二烯分别与

O©+2町。-O(g)A4氢气发生的加成反应均为放热

反应，且AHi〈0、AH2V0,由于1

U(g)+3H2(g)TQ(g)苯分子中没有碳碳双键，其中的碳mol1,3-环己二烯与氢气完全

碳健是介于单健和双健之间的特加成后消耗的氢气是等量环己

殊的共价健，因此，其与氢气完全加烯的2倍，故其放出的热量更多,

Q(g)+H2(g)-O(g)AH4成的反应热不等于环己烯、1,3-环则AH/A%

己二烯分别与氢气发生的加成反

应的反应热之和，即

苯与氢气发生加成反应生成1,3•环己二

A.AH]>0,A“2>°3MHi+AH"B不正确

烯的反应为吸热反应（AW＞。），根据盖斯

B.\HQ'H\+'H2定律可知,苯与氢气完全加成的反应热

A/=AH4+A〃2,因此

，则正确,不

D.A/72=AH3+AH4AH3>A“2AH2=A/-AH4,CD

正确。

2.（2021•浙江1月选考）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:

共价键H—HH—0

键能/(klmoP)436463

热化学方程式1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)A/7=-482kJ-mol

则2O(g)===C)2(g)的为(D)

A.428kJ-mol1B.-428kJ-mol1

C.498kJ-mok1D.-498kj.mok1

解析：成键放热，排除AC,再由反应物键能.生成物键能计算得出

3.[2021.全国甲卷，28(1)]二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：

CO2(g)+3H2(g)二二二CH30H(g)+H2O(g)

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

1

①82(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)AH,=+41kJ-mor

1

②CO(g)+2H2(g)==CH30H(g)AH2=-90kJ-mor

总反应的AH=-49kJ.molf；若反应①为慢反应，下列示意图中能

体现上述反应能量变化的是一A(填标号),判断的理由是

AR为正值，AH,和AH为负值，反应①活化能大于反应②的。

体

系体体体

能系系系

量能能能

解析:唳据双DW反磁)，力!

,O+2H

CO+H2O+2H2

应的ACHOH+HO

CO2+3H2506出32

=-49Lbiuol■进晶反应是放热反应应赢生成物的总育鼠应进程

反应进程

A量比反应物的总篦量低，贝(IB项、D项错误；反应①为慢口D

反应，则反应①的活化能较大，故A项正确。

4.由合成气制备二甲醛，涉及如下反应：

(i)2CH3OH(g)^C2H4(g)+2H2O(g)AHI

(五)2CH30H(g)=CH30cH4g)+H20(g)AH2

能量变化如图所示：

下列说法正确的是(A)

A.AH]VAH2

B.反应(ii)%吸热反应

C.C2H4(g)+H20(g)=CH30cH3(g)AH=-5.

D.若在容器中加入催化剂，则E2—E1将变小

1

解析：根据图像数据可知，AH|=-29.1kJmoL,AH2=-23.9kJ-mor,

则AH|VAH2，故A项正确；从图像数据可看出，AH2<0,即反应(ii)为放热反

应，故B项错误；根据盖斯定律可知，反应(ii)—反应(i)可得反应C2H4(g)+

H2O(g)-CH3OCH3(g),则AH=AH2—AH]=-23.9kJ.moL—(―29.1kJmoL)

=+5.2kJ-mor1,故C项错误；若在容器中加入催化剂，降低了反应的活化能,

但不会改变反应焰变，则E2—E1的差值不变，故D项错误。

5.⑴乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

催化剂Z-

已知：J^CH2cH3(g)———^J-CH=CH2(g)+H2(g)

1化学键C—HC—CC==CH—H

键能/kJmol7412348612436

计算上述反应的AH=+124kJ,molT。

(2)已知反应2Hl(g)==H2(g)+U(g)的AH=+11kJ.moL,1molH2(g).1mol

12(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则ImolHI(g)分子

中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ。

解析：⑴设部分的化学键键能为akJ-moL,则AH=(a+348+412x5)kJmoL—

(a+612+412x3+436)kJ・moL=+124kJ.moL。

(2)AH=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I),2E(H—I)=AH+E(H