高考化学一轮复习 专题五 化学能与热能 考点三 盖斯定律及应用教学案.doc

1　盖斯定律的内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的即：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2　盖斯定律的意义有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯，这给测定反应热造成了困难，此时若应用盖斯定律，就可以间接把它们的反应热计算出来3　盖斯定律的应用学霸巧学卡　应用盖斯定律的注意事项(1)参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般为2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘或除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，可得出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系2)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号3)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变4)在涉及反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固―→液―→气变化时，会吸热；反之会放热1.肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(l)ΔH1＝－19.5 kJ/mol②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.2 kJ/mol写出肼和N2O4反应的热化学方程式_________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。

答案　2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1048.9 kJ/mol解析　肼与N2O4反应生成N2和水蒸气：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，观察已知的两个热化学方程式运用盖斯定律可知，②×2－①得：2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝ΔH2×2－ΔH1＝－1048.9 kJ/mol2．将1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 L 0.5 mol/L HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解和醋酸电离)；将0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为(　　)A．(5a－2b) kJ B．(5a ＋2b) kJC．(2b－5a) kJ D．(10a＋4b) kJ答案　B解析　由题意可分别写出反应的热化学方程式：①Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－10a kJ/mol；②H＋(aq)＋CH3COO－(aq)===CH3COOH(aq)　ΔH＝－2b kJ/mol，利用盖斯定律，由①＋2×②可得：2H＋(aq)＋SO(aq)＋2CH3COO－(aq)＋Ba2＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq)　ΔH＝－(10a＋4b) kJ/mol，则含0.5 mol H2SO4的溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应放出的热量为(5a＋2b) kJ。

　[考法综述]　盖斯定律及应用是高考中一个重要的考点，要求考生能理解盖斯定律的含义，并能灵活应用，综合考查了学生的分析能力和计算能力，主要在第Ⅱ卷中以填空题或选择题形式考查，属中等难度命题法1　利用盖斯定律书写热化学方程式或ΔH计算典例1　　已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8 kJ·mol－1Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－15.73 kJ·mol－1Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.4 kJ·mol－1则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的ΔH约为(　　)A．－218 kJ·mol－1 B．－109 kJ·mol－1C．＋218 kJ·mol－1 D．＋109 kJ·mol－1[解析]　该问题可以转化为CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝？，所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么×即可得到目标热化学反应方程式[答案]　B【解题法】　“五步”解决有关盖斯定律的计算问题命题法2　反应热的大小比较典例2　　下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是(　　)①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2②S(s)＋O2 (g)===SO2(g)　ΔH3S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH52H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)　ΔH8A．① B．④ C．②③④ D．①②③[解析]　ΔH有正、负之分，比较时要连同“＋”“－”在内一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较。

①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，该反应为放热反应，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②的第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：S(s)S(g)，等量的固态硫变为硫蒸气时吸收热量，故在与O2反应产生同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3>ΔH4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸钙分解吸收热量，ΔH7>0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8<0，显然ΔH7>ΔH8[答案]　C【解题法】　反应热大小比较的原则(1)比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值大小；比较“燃烧热”“中和热”时，也只需比较数值大小2)反应物的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同3)ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大4)同一物质，状态不同，反应热也不同如A(g)A(l)A(s)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。

1．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)　 ΔH＝x kJ·mol－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1S(s)＋2K(s)===K2S(s)　 ΔH2＝b kJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　 ΔH3＝c kJ·mol－1则x为(　　)A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b答案　A解析　①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1②S(s)＋2K(s)===K2S(s)'ΔH2＝b kJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)'ΔH3＝c kJ·mol－1S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1，根据盖斯定律：②－③＋3×①可得：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝(3a＋b－c) kJ·mol－1，故x＝3a＋b－c，选项A正确。

2．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3则下列判断正确的是(　　)A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3答案　B解析　本题考查化学反应中的能量变化及盖斯定律的应用变化过程可表示如下：根据盖斯定律可得ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，根据题意，ΔH1>0，ΔH2<0，则ΔH3>ΔH13．在1200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH12H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH32S(g)===S2(g)　ΔH4则ΔH4的正确表达式为(　　)A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)答案　A解析　首先找到②式中含有S2(g)、③式中含有S(g)，②×－③×2得2S(g)＋SO2(g)＋H2O(g)===H2S(g)＋S2(g)＋O2(g)，然后再加①×得2S(g)===S2(g)，所以ΔH4＝ΔH2×＋ΔH1×－ΔH3×2。

4．向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－2.92 kJ·mol－1B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－18 kJ·mol－1C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－73 kJ·mol－1D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－0.72 kJ·mol－1答案　B解析　根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－128 kJ·mol－1①，OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－55 kJ·mol－1②，根据盖斯定律：①－2×②可得：Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－18 kJ·mol－1。

5．烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g) 　ΔH＝－200.9 kJ·mol－1NO(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH＝－58.2 kJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)　ΔH＝－241.6 kJ·mol－1(1)反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－12)室温下，固定进入反应器的NO。