2026版高考化学一轮总复习考点突破第六章化学反应与能量第28讲反应热的测定及计算考点2盖斯定律及应用

考点2盖斯定律及应用微考点1盖斯定律的理解及应用1．(1)甲醇是重要的化工原料，可以使用多种方法制备甲醇。利用CO和H2合成甲醇，已知在一定温度和压强下，发生如下反应：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝a②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝b③CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝c则：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH＝________。(2)(2024·广东汕头三模)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法，其反应机理如下：反应1：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)ΔH1反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2在催化剂Ru作用下，反应1可通过如图所示的反应过程实现催化重整，则ΔH1＝________kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表示)。(3)减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用，科学家研究利用回收的CO2制取甲醛，反应的热化学方程式为CO2(g)＋2H2(g)=HCHO(g)＋H2O(g)ΔH。已知：①HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝－480kJ/mol；②相关化学键的链能数据如下表所示：化学键O=OH—HO—H键能/(kJ/mol)498436464则CO2(g)＋2H2(g)=HCHO(g)＋H2O(g)ΔH＝________。[答案](1)2a＋eq\f(1,2)b－c(2)(a－b＋c)(3)－6kJ/mol[解析](2)由题图可知反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应。吸收的热量为反应物与生成物的能量差，则ΔH＝(a－b＋c)kJ/mol。(3)根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，反应O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)的ΔH＝(498＋2×436)kJ/mol－(4×464)kJ/mol＝－486kJ/mol，而由盖斯定律，HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝－480kJ/mol与O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)ΔH＝－486kJ/mol相减整理即可得到目标反应，故ΔH＝－486kJ/mol－(－480kJ/mol)＝－6kJ/mol。2．回答下列问题。(1)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应。反应a：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1；反应b：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1。则2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝________。(2)已知反应器中存在如下反应：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ.为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用_____________________________________________________________________________反应的ΔH。(3)饮用水中的NOeq\o\al(－,3)主要来自NHeq\o\al(＋,4)。已知在微生物的作用下，NHeq\o\al(＋,4)经过两步反应被氧化成NOeq\o\al(－,3)。两步反应的能量变化如图：1molNHeq\o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq\o\al(－,3)的热化学方程式为___________________________________________________________________________________(4)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.5则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为___________________________________________________________________________。[答案](1)＋1530kJ·mol－1(2)C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)[或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)](3)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1(4)3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1[解析](1)由盖斯定律，反应a×2－反应b×3得2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝2×(－92.4kJ·mol－1)－3×(－571.6kJ·mol－1)＝＋1530kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由ⅰ＋ⅱ－ⅲ或ⅰ－ⅱ－ⅲ可得C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)。(3)依据题图可得①NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋eq\f(3,2)O2(g)=NOeq\o\al(－,2)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－273kJ·mol－1，②NOeq\o\al(－,2)(aq)＋eq\f(1,2)O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH2＝－73kJ·mol－1，根据盖斯定律，①＋②得1molNHeq\o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq\o\al(－,3)的热化学方程式为NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－346kJ·mol－1。(4)由题给燃烧热数据可得，①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1，③C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH3＝－3267.5kJ·mol－1，根据盖斯定律，目标热化学方程式可由3×①＋6×②－③得到，其ΔH＝(－285.8kJ·mol－1)×3＋(－393.5kJ·mol－1)×6－(－3267.5kJ·mol－1)＝＋49.1kJ·mol－1，故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1。归纳拓展：反应热的计算方法微考点2反应热大小比较3．试比较下列反应ΔH的大小(1)如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2<0ΔH1________ΔH2。(2)C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1ΔH1________ΔH2。(3)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2<0ΔH1________ΔH2。[答案](1)>(2)>(3)<[解析](1)能量变化如图所示，ΔH1<0，ΔH2<0，所以ΔH1>ΔH2。(2)因为金刚石能量高放热多，ΔH1、ΔH2均小于0，所以ΔH1>ΔH2。(3)ΔH1、ΔH2均小于0，完全燃烧放热多，所以ΔH1<ΔH2。4．(2025·广东广州模拟)下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是()①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH4③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH5；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH7；CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH8A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8[答案]A[解析]①等质量的C完全燃烧即发生反应C(s)＋O2(g)=CO2(g)放出的热量比不完全燃烧即发生反应C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)放出的热量更多，故有0>ΔH2>ΔH1，A正确；②等质量的S固态时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)＋O2(g)=SO2(g)放出的热量小于硫发生反应S(g)＋O2(g)=SO2(g)放出的热量，故0>ΔH3>ΔH4，B错误；根据反应热与方程式的计量数成正比，故③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，2ΔH5＝ΔH6<0，则有ΔH5>ΔH6，C错误；④CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)是放热反应，即ΔH7<0，而CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)为吸热反应，即ΔH8>0，则有ΔH