2019年高考化学一轮复习第6章化学反应与能量转化专项突破(十一)盖斯定律及其应用计算学案鲁科版

2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9 kJ·mol 甲醇制烯烃反应

2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1 kJ·mol 乙醇异构化反应

C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7 kJ·mol

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol。 【解析】 (1)由盖斯定律可知，①式＝②式－③式，即ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ/mol－(－242 kJ/mol)＝123 kJ/mol。

3

(2)令：①As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1

21

②H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2

25

③2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3

2

根据盖斯定律，将反应①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s) ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。

(3)根据盖斯定律得④＝2×③－2×②－①，即ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。

(4)将题给三个热化学方程式分别标号为①②③，根据盖斯定律，由①＋②－③得目标反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

(5)将已知的三个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①－②－③即得所求的热化学方程式，由此可得到ΔH＝－45.5 kJ·mol。

【答案】 (1)＋123(或123) (2)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3 (3)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 (4)ΔH1＋ΔH2－ΔH3 (5)－45.5

3．(1)已知25 ℃，101 kPa时：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol

－1

－1

－1

－1

－1

－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393 kJ·mol 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ·mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是

________________________________________________________________。 (2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol

－1－1

－1

1

②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)

2ΔH＝－192.9 kJ·mol

又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol

则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_______________________ ________________________________________________________________。 【解析】 (1)将所给热化学方程式标号：

4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol ① C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393 kJ·mol ② 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ·mol ③

根据盖斯定律：③×(－2)＋①＋②×4可得： 4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ·mol。

3

(2)根据盖斯定律，由3×②－①×2＋③×2得：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

2ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol)－2×49.0 kJ·mol＋(－44 kJ·mol)×2＝－764 kJ·mol

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

。

【答案】 (1)4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ·mol 3

(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

2ΔH＝－764.7 kJ·mol

命题点2 利用盖斯定律比较ΔH的大小

4．(2014·全国Ⅱ卷)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，

－1

－1

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 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 B [“虚拟”路径法。

B．ΔH1<ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3

根据盖斯定律：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2， 由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0，

所以ΔH1<ΔH3。]

5．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH1 ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4 ⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH3>ΔH4

C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5 D．2ΔH5＋ΔH1<0

D [因①②③④反应均为燃烧反应，故ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4均小于0，根据盖斯定律，2ΔH5＋ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3<0。]

[方法技巧] 利用物质状态迅速比较反应热大小的方法 1

若反应为放热反应，当反应物状态相同、反应产物状态不同时，生成固体放热最

多，生成气体放热最少。

2

若反应为放热反应，当反应物状态不同、反应产物状态相同时，固体反应放热最

少，气体反应放热最多。

3在比较反应热ΔH的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。

4同一物质，状态不同，反应热也不同。 如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。