化学反应与能量转化高考复习资料(4)

考点四 盖斯定律的应用

1．ΔH的比较

比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。

2．焓变关系

1

(1)aA――→B，A――→aB ΔH1

ΔH2

则ΔH1＝aΔH2。 (2)A――→B，aB――→aA 则ΔH2＝－aΔH1。

ΔH1

ΔH2

(3)

则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。

物质三态转化时的能量变化

mol－1。判断下列变 已知Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH＝a kJ·化过程是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)3AlCl(g)＋3CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s) ΔH＝a kJ·mol－1( ) 11

(2)AlCl(g)＋CO(g)===3Al2O3(s)＋3AlCl3(g)＋C(s) ΔH＝－a kJ·mol－1( ) (3)2Al2O3(s)＋2AlCl3(g)＋6C(s)===6AlCl(g)＋6CO(g) ΔH＝－2a kJ·mol－1( ) 答案： (1)× (2)× (3)×

题组一 利用盖斯定律比较反应热大小 1．试比较下列各组ΔH的大小。 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2<0

则ΔH1________(填“>”“<”或“＝”，下同)ΔH2。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2<0 则ΔH1________ΔH2。 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 1

C(s)＋2O2(g)===CO(g) ΔH2<0

则ΔH1________ΔH2。

解析： 设每小题中的两个热化学方程式依次为①式和②式。

(1)①式－②式得：C(l)===C(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于C(l)===C(g)为吸热过程，即ΔH>0，故ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即ΔH1>ΔH2。

(2)①式－②式得：S(g)===S(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于S(g)===S(s)为放热过程，即ΔH<0，故ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2。

1(3)①式－②式得：CO(g)＋2O2(g)===CO2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于该反应为放热反应，即ΔH<0，故ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2。

答案： (1)> (2)< (3)< 题组二 利用盖斯定律计算反应热

2．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： 3

H2S(g)＋2O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1 3

2H2S(g)＋SO2(g)===2S2(g)＋2H2O(g) ΔH2 1

H2S(g)＋2O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4

则ΔH4的正确表达式为( ) 2

A．ΔH4＝3(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 2

B．ΔH4＝3(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) 3

C．ΔH4＝2(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 3

D．ΔH4＝2(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)

3

解析： 给题中方程式依次编号为①、②、③、④，①＋②－③×3得：3S(g)===2S2(g) 2

(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，故2S(g)===S2(g) ΔH4＝3(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。

答案： A

3．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )

A．－488.3 kJ·mol－1 C．－191 kJ·mol－1

B．＋488.3 kJ·mol－1 D．＋191 kJ·mol－1

解析： 由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH

1

mol；②H2(g)＋2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋＝－393.5 kJ·

－1

2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·mol

－

1

。则2C(s)＋2H2(g)＋

O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。

答案： A 4．甲醇合成反应：

(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1

(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1 水煤气变换反应：

(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1 二甲醚合成反应：

(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1

由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为______________________。

解析： (ⅰ)式×2＋(ⅳ)式即得：2CO(g)＋4H2(g)===H2O(g)＋CH3OCH3(g) ΔH＝－204.7 kJ·mol－1。

答案： 2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－204.7 kJ·mol－1

运用盖斯定律的技巧——“三调一加”

一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。

二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。 三调：调整中间物质的化学计量数。

一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH加起来。

1．(2014·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降课标全国卷Ⅱ，13)室温下，将1 mol的CuSO4·CuSO4·5H2O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；

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．ΔH1<ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3

△

CuSO4·5H2O溶于水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)解析： 根据题意知，

22

＋SO4－(aq)＋5H2O(l) ΔH1>0；CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===Cu＋(aq)＋

－

SO24(aq)，ΔH2<0；根据盖斯定律知，

CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为：

CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0。A项，根据上述分析知，ΔH2<ΔH3，错误；B项，根据上述分析知，ΔH1<ΔH3，正确；根据上述分析知，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，可知C、D项错误。

答案： B

2．(2015·重庆理综，6)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

mol－1 已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·

S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1

2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1 则x为( )

A．3a＋b－c C．a＋b－c

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