1、高考资源网（） 您身边的高考专家 第2节盖斯定律及其应用 考试要求理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。命题预测盖斯定律的应用是高考的常考考点，主要应用于未知反应反应热的计算和未知反应的热化学方程式的书写，常以填空题型出现。知识梳理1盖斯定律：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。如：转化关系反应热间的关系aAB、ABH1aH2ABH1H2HH1H22意义：间接计算某些反应的反应热。已知在25 、101 kPa时：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1，2C
2、(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则CO(g)O2(g)=CO2(g)的H为283_kJmol1。1利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤如C(s)O2(g)=CO2(g)H1；C(s)O2(g)=CO(g)H2；由()2可得2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2(H1H2)2合理设计反应途径，如，顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等则HH1H2。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(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。()错因：反应放出的热量只和始态与终态有关，与过程、步骤无关。(2)由H2(g)O2(g)
3、=H2O(g)Ha kJmol1可知，1 g H2燃烧生成H2O(g)放出的热量为a kJ。()错因：1_mol_H2燃烧生成H2O(g)放出的热量为a_kJ，不是1_g_H2。(3)已知C(s)O2(g)=CO2(g)H1；C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)H2；H2(g)O2(g)=H2O(g)H3；CO(g)O2(g)=CO2(g)H4；则H1H2H3H4。()错因：_2(1)16 g固态硫完全燃烧放出148.4 kJ的热量，则1 mol固态硫完全燃烧放出的热量为_kJ。(2)已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，若要得到857.4 kJ的热量，至
4、少需H2的质量为_。答案(1)296.8(2)6 g题组训练题组一 利用盖斯定律书写热化学方程式1(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化如图1所示：1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_。(2)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。火法还原CuO可制得Cu2O。已知：1 g C(s)燃烧全部生成CO时放出热量9.2 kJ；Cu2O(s)与O2(g)反应的能量变化如图2所示；请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式：_。答案(1)NH(aq)2O2(g)=2H(aq)NO(aq)H2O(l)H346 k
5、Jmol1(2)2CuO(s)C(s)=CO(g)Cu2O(s)H35.6 kJmol1解析(2)1 mol C燃烧全部生成CO放出的热量为12 g9.2 kJg1110.4 kJ，C与O2反应生成CO的热化学方程式为2C(s)O2(g)=2CO(g)H220.8 kJmol1；由图2可知，Cu2O与O2反应的热化学方程式为2Cu2O(s)O2(g)=4CuO(s)H292 kJmol1；第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式，然后除以2，即得热化学方程式：2CuO(s)C(s)=CO(g)Cu2O(s)H35.6 kJmol1。2(1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和
6、过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，该反应的热化学方程式为_。(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为_。(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，
7、有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJmol1H2(g)F2(g)=HF(g)H269.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_。答案(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.6 kJmol1(2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2550.0 kJmol1(3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1126.
8、0 kJmol1解析(2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与N2O4(l)完全燃烧放出的热量为60 g2550.0 kJ。该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2550.0 kJmol1。(3)根据盖斯定律，由42得：N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1126.0 kJmol1。题组二 反应热的计算3在298 K、101 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H22H2O(g)2Cl2(g)=4HCl(g)O
9、2(g)H3则H3与H1、H2之间的关系正确的是()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2答案A4乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：H2(g)已知：化学键CHCCCCHH键能/(kJmol1)412348612436计算上述反应的H_ kJmol1。答案124解析制备苯乙烯需断开2 mol CH键，生成1 mol HH键，同时在CC键的基础上生成C=C键，因此生成1 mol苯乙烯吸收的热量为2412 kJ824 kJ，放出的热量为436 kJ(612348)kJ700 kJ，根据反应热的定义可知，H824 kJmol1700 kJmol1124 kJmol1。1反应热的计算(1)
10、主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热等。(2)主要方法根据热化学方程式计算反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比。根据反应物和生成物的总能量计算HE生成物E反应物依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算HE反应物的总键能E生成物的总键能根据物质燃烧热数值计算Q(放)n(可燃物)|H|根据比热公式进行计算Qcmt2反应热的比较(1)根据反应物的本性比较等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同，其反应热不同，一般情况，等物质的量的不同金属或非金属与同一物质发生反应，金属或非金属越活泼，反应就越容易，放出的热量就越多，H越小。如：2K(s)2H2O(l
11、)=2KOH(aq)H2(g)H12Na(s)2H2O(l)=2NaOH(aq)H2(g)H2H1H2H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H3H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H4H3E(l)E(s)，可以判断反应热的大小。(或利用盖斯定律得三态变化的热效应，从而判断H大小)如：S(s)O2(g)=SO2(g)H1S(g)O2(g)=SO2(g)H2H1H22H2(g)O2(g)=2H2O(g)H32H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4H3H4(3)依据反应进行的程度比较对于燃烧反应，燃烧越充分放出的热量就越多，H越小。如：2C(s)O2(g)=2CO(g)H12C(s)2O2(g)
12、=2CO2(g)H2H1H2高考真题实战1(2017江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol12CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1A反应、为反应提供原料气B反应也是CO2资源化利用的方法之一C反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(l)的H kJmol1D反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2
13、O(g)的H(2b2cd) kJmol1答案C解析反应的反应物是反应、的产物，所以反应、为反应提供原料气，A正确；反应是CO2与H2反应制取甲醇，是CO2资源化利用的方法之一，B正确；该反应产物H2O为气态时，H kJmol1才能成立，C错误；根据盖斯定律，反应22可得反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1，D正确。2(2016江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H21
14、31.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反应中电能转化为化学能B反应为放热反应C反应使用催化剂，H3减小D反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1答案D3(2019高考题组)(1)(全国卷)已知：H1100.3 kJmol1H2(g)I2(g)=2HI(g)H211.0 kJmol1对于反应：H3_kJmol1。(2)(全国卷)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)Cl2(g)H183 kJmol1CuCl(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H220
15、 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(3)(北京高考)已知反应器中还存在如下反应：.CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1.CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2.CH4(g)=C(s)2H2(g)H3为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用_反应的H。答案(1)89.3(2)116(3)C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)解析(3)根据盖斯定律，式式可得：CH4(g)2H2O(g
16、)=CO2(g)4H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H；式式可得：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)CO2(g)=2CO(g)H。因此，要求反应式的H3，还必须利用反应C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)的H。4(2018高考题组)(1)(全国卷)CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s
17、)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。(2)(全国卷)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的H_kJmol1。(3)(天津高考)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmol14137454361075则该反应
18、的H_。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“A”或“B”)。答案(1)247(2)114(3)120 kJmol1B解析(3)化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能，所以焓变为(44132745) kJmol1(210752436) kJmol1120 kJmol1。初始时容器A、B的压强相等，A容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加)；B容器恒压，压强不变；所以达平衡时压强一定是A中大，B中小，此反应压强减小平衡正向移动，所以B的反应平衡更靠右，反应
19、的更多，吸热也更多。5(2017高考题组)(1)(全国卷)下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()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。(2)(全国卷)已知：As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H22As(s)O2(g)=As2O5(s)H3则反应As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。答案(1)H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系统()(2)2H13H2H3
20、6(2016高考题组)(1)(全国卷)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41048.9 kJmol1上述反应热效应之间的关系式为H4_，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_。(2)(全国卷)已知下列反应：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3则反应SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。答案(1)2H32H2H1反应放热量大，产生大量气体(2)H1H2H3- 12 - 版权所有高考资源网
