高三化学一轮复习讲义 42　第一篇　第四部分　第六章　第30讲　盖斯定律与反应热的有关计算(基础课)

第30讲盖斯定律与反应热的有关计算(基础课)1．理解盖斯定律及其应用。2．掌握反应热的有关计算与大小比较。盖斯定律及其有关计算1．盖斯定律内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的______________有关，而与____________无关。2．盖斯定律的意义：间接计算一些难以测定的反应的反应热或很难反应的反应热。3．盖斯定律的应用转化关系反应热间的关系ΔH1＝________ΔH1＝________ΔH＝________4．利用盖斯定律计算反应热的思维模板1．(人教版选择性必修1内容改编)依据图示关系，下列说法不正确的是()A．2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol-1B．1molC(石墨，s)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多C．C(石墨，s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2D．CO2(g)=CO(g)＋12O2(g)ΔH＝＋283.0kJ·mol2．CO在工农业生产中有广泛用途。将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为C＋H2O(g)高温CO＋H2。C、H2和CO的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol-1②H2(g)＋12O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242.0kJ·mol③CO(g)＋12O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol(1)请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量____________(填“多”或“少”)。下图为根据盖斯定律作出的循环图，请写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间存在的关系式___________________________________________________________________。3．(2024·江西九校联考节选)铁(Fe)是第四周期第Ⅷ族元素，有多种化合价，铁及其化合物在工农业生产中具有重要作用。已知下列热化学方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH1＝－25kJ·mol-1②3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH2＝－47kJ·mol-1③Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH3＝＋19kJ·mol-1CO(g)＋FeO(s)=Fe(s)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol-1。4．苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：Ⅰ.主反应：(g)＋3H2(g)(g)ΔH1<0Ⅱ.副反应：(g)(g)ΔH2>0已知：Ⅲ.2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH3Ⅳ.2(g)＋15O2(g)12CO2(g)＋6H2O(l)ΔH4Ⅴ.(g)＋9O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH5则ΔH1＝________________________________(用ΔH3、ΔH4和ΔH5表示)。反应热的大小比较1．看物质状态物质的气、液、固三态转化时的能量变化如图：2．焓变ΔH的正负吸热反应的ΔH一定________放热反应的ΔH。3．同一反应的化学计量数不同当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越______，吸热反应的ΔH越______。如H2(g)＋12O2g=H2OlΔH1与2H2g＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2中，4．反应程度不同参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大，若为放热反应，ΔH越小，若为吸热反应，ΔH越大。如C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1与C(s)＋12O2g=CO(g)ΔH2中ΔH5．根据总反应的焓变(ΔH)正负确定分步反应的焓变大小如①2Al(s)＋32O2(g)=Al2O3(s)ΔH②2Fe(s)＋32O2(g)=Fe2O3(s)ΔH由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋Al2O3(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2因铝热反应为放热反应，ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。1．(2024·长沙一中考试)已知H2(g)、CH4(g)、CH3OH(l)可作为燃料电池的燃料，在25℃和101kPa下，其相关热化学方程式如下：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol-1②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol-1③2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH3＝－ckJ·mol-1④CH4(g)＋H2O(l)=CH3OH(l)＋H2(g)ΔH4下列说法正确的是()A．ΔH4＝a-b2-B．反应②中若生成CO(g)，则ΔH<ΔH2C．反应①中若生成H2O(g)，则ΔH>ΔH1D．反应③中的ΔH3能表示乙醇的燃烧热2．已知：Mn(s)＋O2(g)=MnO2(s)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)=MnSO4(s)ΔH3下列说法正确的是()A．ΔH2>0B．ΔH3>ΔH1C．Mn＋SO2=MnO2＋SΔH＝ΔH2－ΔH1D．MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝ΔH3－ΔH2－ΔH13．如图为各物质间的能量循环图，下列说法正确的是()A．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＋ΔH8B．ΔH5<0，ΔH7>0，ΔH8<0C．Br(g)的ΔH6小于Cl(g)的ΔH6D．ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＋ΔH8<ΔH21．(2024·真题组合)(1)(安徽卷，T17节选)C2H6氧化脱氢反应：2C2H6(g)＋O2(g)=2C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－209.8kJ·mol-1C2H6(g)＋CO2(g)=C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)ΔH2＝178.1kJ·mol-1计算：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝________kJ·mol-1。(2)(广东卷，T19节选)反应a：NO2-(aq)＋NH4+(aq)=N2(g)已知：则反应a的ΔH＝_________________________________________。(3)(贵州卷，T17节选)反应ⅱ：6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g)ΔH2已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。物质CH4(g)C6H6(l)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)abc(4)(黑吉辽卷，T18节选)结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝________kJ·mol-1。H2O(l)=H2O(g)ΔH2＝＋44.0kJ·mol-1H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH3＝－184.6kJ·mol-12HCl(g)＋12O2(g)=Cl2(g)＋H2O(g)ΔH＝－57.2kJ·mol(1)根据1．(1)题2C2H6(g)＋O2(g)=2C2H4(g)＋2H2O(l)ΔH________(填“>”“＝”或“<”)－209.8kJ·mol-1。(2)根据1．(3)题中C6H6(l)的燃烧热，则表示C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2024·甘肃卷，T17节选)由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4(g)＋H2(g)=SiHCl3(g)＋HCl(g)ΔH1＝＋74.22kJ·mol-1(298K)已知SiHCl3(g)＋H2(g)=Si(s)＋3HCl(g)ΔH2＝＋219.29kJ·mol-1(298K)298K时，由SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)制备56g硅________(填“吸”或“放”)热________kJ。升高温度有利于制备硅的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。SiHCl3(l)＋H2(g)=Si(s)＋3HCl(g)ΔH________(填“>”“＝”或“<”)ΔH2。3．(2023·真题组合)(1)(山东卷)一定条件下，水气变换反应CO＋H2O⥬CO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应：Ⅰ.HCOOH⥬CO＋H2O(快)Ⅱ.HCOOH⥬CO2＋H2(慢)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝__________(用含ΔH1、ΔH2的