备战2025年高考精品化学教案:盖斯定律及其应用
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(g)
ΔH3
(g)
ΔH4
A.ΔH1>0,ΔH2>0
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2
D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
解析
)
ΔH1
(g)+2H2(g)
(g)+H2(g)
C
分别与 H2 发生加成反应,生成更稳定的环己烷,为放热反应,即
、
ΔH1、ΔH2 均小于 0,A 项错误;由盖斯定律知,前两个热化学方程式相加得不到第三个热
A
B
C
D
解析
B
)
该反应为放热反应,故反应物的能量较高,排除 C、D 项;根据题给数据,可求出
反应物[N2(g)+ 3H2(g)]的比热容为 115.8 J·K 1·mol 1,生成物[2NH3(g)]的比热容
-
-
为 71.2 J·K 1·mol 1,升高相同温度比热容大的物质吸收能量多,所以温度升高,反应物能
ΔH2。
(2)根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小
1
③C(s)+ O2(g)
CO(g)
ΔH3
④C(s)+O2(g)
CO2(g)
ΔH4
2
反应④,C 完全燃烧,放热更多,|ΔH3|[8]
ΔH3[9]
>
<
ΔH4。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小
⑤S(g)+O2(g)
SO2(g)
ΔH5
⑥S(s)+O2(g)
-
ΔH2=-24 kJ·mol 1②。根据盖斯定
-
律,由①-②×2 得 2V2O5(s)+2SO2(g)
化学方程式,即ΔH3≠ΔH1+ΔH2,B 项错误;
多,故ΔH1>ΔH2,
+H2
中含 2 个碳碳双键,反应放出的热量更
ΔH=ΔH3-ΔH2,苯的稳定性强于
,故苯加
为吸热反应,则 ΔH3>ΔH2,C 项正确;根据盖斯定律得ΔH3=ΔH2+ΔH4,D
氢转化成
项错误。
2.[2021 浙江]在 298.15 K、100 kPa 条件下,N2(g)+3H2(g)
-1
1
③H2(g)+ O2(g)
2
8CO2(g)+4H2O(g)
H2O(g)
ΔH3=-241.8 kJ·mol
-1
计算反应④C6H5C2H5(g)⇌C6H5CH
CH2(g)+H2(g)的ΔH4= +118kJ·mol 1;
-
(2)[2022 湖北]已知:
①CaO(s)+H2O(l)
Ca(OH)2(s)
墨,s)+CO2(g)
2CO(g)
ΔH=+172.5 kJ·mol-1
C(石
。
4.[构建反应途径求焓变]室温下,将 1 mol CuSO4·5H2O 溶于水会使溶液温度降低,热效应
为ΔH1,将 1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O 受热
分解的热化学方程式为 CuSO4·5H2O(s)
2023 山东,T20;
料、能源使用方案进行简
的能量转化形式,能
2023 年 6 月浙江,
单评价;能结合数据信
解释化学反应中能量
T19;2022 年 6 月浙
息,根据目的选择物质,
变化的本质。
盖斯定律
江,T18;2022 广
设计反应;能从物质与能
3.能进行反应焓变的
及其应用
东,T19;2022 全国
ΔH=n(可燃物)×ΔH1(ΔH1 为该可燃物的燃烧
燃烧热
aA(g)
A(g)
热)
B(g)
1
�
ΔH1;
B(g)
�
ΔH2
aA(g)
B(g)
ΔH1;
B(g)
aA(g)
ΔH2
aA(g)
B(g)
ΔH1;
B(g)
cC(g)
ΔH2;
aA(g)
1
ΔH2= ΔH1 或ΔH1=aΔH2
cC(g)
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
SO2(g)
ΔH6
方法一:图像法
|ΔH4|,但ΔH3<0,ΔH4<0,故
由图像可知:|ΔH5|[10]
|ΔH6|,但ΔH5<0,ΔH6<0,故ΔH5[11] <
>
ΔH6。
方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式
由⑤-⑥可得 S(g)
S(s)
ΔH=[12] ΔH5-ΔH6
<0,故ΔH5[13] <
ΔH6。
-
✕
C(g)
)
ΔH1,A(g)+B(g)
C(l)
ΔH2,则
)
2.如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
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
1
(g)+ O2(g)
2
kJ·mol-1
ΔH=+286 kJ·mol
-1
、
,制得等量 H2 所需能量较少的是
-
-
量变化程度较大,故选 B。
命题点 2
应用盖斯定律书写热化学方程式
3.(1)[2023 湖南] 已知下列反应的热化学方程式:
21
①C6H5C2H5(g)+ O2(g)
2
ΔH1=-4 386.9 kJ·mol
②C6H5CH
8CO2(g)+5H2O(g)
-1
CH2(g)+10O2(g)
ΔH2=-4 263.1 kJ·mol
(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小
3
⑦2Al(s)+ O2(g)
2
3
⑧2Fe(s)+ O2(g)
2
Al2O3(s)
ΔH7
Fe2O3(s)
ΔH8
由⑦-⑧可得 2Al(s)+Fe2O3(s)
ΔH8
2Fe(s)+Al2O3(s)
ΔH=[14]
ΔH7-
。已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH7[15] <ΔH8。
-
-
(g)+2CO2(g)⇌4CO(g)+3H2(g)
解析
ΔH=
+430
-
kJ·mol-1。
由题给信息可知,ΔH=生成物总能量-反应物总能量=0+4×(-110 kJ·mol 1)
-
-2×(-393 kJ·mol 1)-(-84 kJ·mol 1)=+430 kJ·mol 1。
-
-
-
6.[全国Ⅰ高考]钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与 SO2(g)反应生成
2NH3(g)
ΔH=-
92.4 kJ·mol 1,N2(g)、H2(g)和 NH3(g)的比热容分别为 29.1 J·K 1·mol 1、28.9 J·K
-
-
-
-
1·mol-1 和
35.6 J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol 反应中,反应物[N2(g)+3H2(g)]、生
成物[2NH3(g)]的能量随温度 T 的变化示意图合理的是(
试题很可能会涉及能源问题,以引导考生形成与环境和谐共处、
合理利用自然资源的观念
考点
盖斯定律及其应用
1.盖斯定律
(1)定义: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[1]
的
。即反应热只与反应体系的[2] 始态
和[3] 终态
有关,而与[4]
反应途径
相同
无
关。如:
途径一:A→B
途径二:A→C→B
ΔH1+ΔH2
则ΔH1、ΔH2、ΔH 的关系为ΔH=[5]
。
(2)本质:在指定状态下,各物质的焓都是确定的,等压且没有除体积功之外的其他功产
生时,从反应物变成产物,无论经过哪些步骤,它们焓的差值都是不变的。
2.盖斯定律的应用
应用盖斯定律计算反应热并比较大小。
若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的
量转化的角度,创造性地
简单计算,能用热化
甲,T28;2021 湖
设计反应,合理利用能
学方程式表示反应中
南,T16;2021 重
量。
的能量变化,能运用
庆,T10;2021 年 1 月
2.科学探究与创新意识:
反应焓变合理选择和
浙江,T24;2020 年 7
能测定典型反应的反应
利用化学反应
月浙江,T22;2020
ΔH
4.[2022 全国乙]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处
理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)
2SO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=-1 036 kJ·mol
-1
②4H2S(g)+2SO2(g)
ΔH2=+94 kJ·mol
VOSO4(s)和 V2O4(s)的热化学方程式为
V2O4(s)
解析
ΔH=-351 kJ·mol-1
2VOSO4(s)+
。
根据题图知,V2O4(s)+2SO3(g)
V2O4(s)+SO3(g)
2V2O5(s)+2SO2(g)
2VOSO4(s)
V2O5(s)+SO2(g)
ΔH1=-399 kJ·mol 1①,
焓变即为这几个反应的焓变的代数和。
3.反应热大小的比较
(1)根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小
1
①H2(g)+ O2(g)
H2O(g)
②2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)
2
ΔH1
ΔH2
反应②中 H2 的量更多,因此放热更多,|ΔH1|[6] <
故ΔH1[7] >
|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,
0,ΔH2
(1)ΔH1 >
(2)ΔH3=
命题点 1
ΔH1-ΔH2
<
CuSO4(s)+5H2O(l)
ΔH3。
0(填“>”或“<”)。
(用ΔH1 和ΔH2 表示)。
反应热的大小比较
1.[2021 浙江]相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是(
(g)+H2(g)
(g)(g)Δ源自2(g)+3H2(g)1.易错辨析。
(1)一个反应一步完成或分几步完成,二者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多。
(
✕
)
1
(2)由 H2(g)+ O2(g)
2
H2O(g)
生成 H2O(g)放出的热量为 a kJ。(
(3)已知:A(g)+B(g)
ΔH1>ΔH2。(
√
ΔH=-a kJ·mol 1 可知,1 g H2(g)完全燃烧
根据物质能量图像书写热化学方程式
5.[浙江高考改编]已知:298 K 时,相关物质的相对能量(如图)。
可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH 随温度变化可忽略)。例如:H2O
(g)
H2O(l)
ΔH=-286 kJ·mol 1-(-242 kJ·mol 1)=-44 kJ·mol 1,则 C2H6
ΔH1=-65.17 kJ·mol
-1
Ca2+(aq)+2OH-(aq)
②Ca(OH)2(s)
ΔH2=-16.73 kJ·mol
-1
③Al(s)+OH (aq)+3H2O(l)
-
ΔH3=-415.0 kJ·mol
-1
3
[Al(OH)4] (aq)+ H2(g)
-
2
Ca2 (aq)+2[Al(OH)4 ]- (aq)+3H2(g)的
H2O(l)
H2S(g)
H2(g)+S(s)
系统(Ⅱ)
。
3.[根据图示关系求焓变]依据图示关系,请回答:
H2
ΔH=+20
(1)1 mol C(石墨,s)和 1 mol CO 分别在足量 O2 中燃烧,全部转化为 CO2,
前者
(填“前者”或“后者”)放热多。
(2)写出 1 mol C(石墨,s)与 CO2(g)反应生成 CO(g)的热化学方程式:
热,并分析误差;能探究
全国Ⅱ,T28;2019
反应热测定过程中的影响
全国Ⅱ,T27
因素
1.以盖斯定律的应用为载体命题,常以非选择题中某一问的形式
考查热化学方程式的书写或反应热的计算。
命题分析预测
2.预计在 2025 年高考中,有关反应热的考查内容将不断拓宽,
对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高,另外
料 H2,且不产生 SO2 污染物
解析
,缺点是
耗能较大
①+②-3×③
(1)根据盖斯定律,④=
。
Δ�1 +Δ�2 -3Δ�3
,故ΔH4=
3
得到燃
3
=+170 kJ·mol 1。
-
(2)相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是得到燃料 H2,且不产生 SO2 污染物;缺
点是反应需要高温,耗能较大。
命题点 3
3S2(g)+4H2O(g)
-1
③2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)
ΔH3=-484 kJ·mol-1
计算 H2S 热分解反应④2H2S(g)
S2(g)+2H2(g)的ΔH4=
+170
kJ·mol 1。
-
(2)较普遍采用的 H2S 处理方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成单质硫。另一种方
法是,利用反应④高温热分解 H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是
化学反应与能量变化
第2讲
课标要求
盖斯定律及其应用
核心考点
五年考情
核心素养对接
2023 全国甲,T28;
1.证据推理与模型认知:
2023 全国乙,T28;
能基于盖斯定律,结合键
1.了解盖斯定律及其
2023 湖南,T16;
能、焓变等信息,计算未
简单应用。
2023 湖北,T19;
知反应的焓变;能对燃
2.能辨识化学反应中
+H2(g)
118 kJ·mol-1。(2)根据盖斯定律,由①+2×③+②可得目标反应,故ΔH4=ΔH1+2ΔH3
+ΔH2=-911.9 kJ·mol 1。
-
技巧点拨
反应热计算模型
ΔH 的计算方法
依据
反应物和生成物
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
的总能量
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
键能
则 CaO(s)+2Al(s)+7H2O(l)
ΔH4=
解析
+
kJ·mol 1。
-
-911.9
(1)根据盖斯定律,由①-②-③,可得④C6H5C2H5(g)⇌C6H5CH
CH2(g)
ΔH4=-4 386.9 kJ·mol-1-(-4 263.1 kJ·mol-1)-(-241.8 kJ·mol-1)=+