1、微专题1利用盖斯定律推测并书写热化学方程式微点突破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H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H相加。2运用盖斯定律的三个注意事项(1)热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须也乘上该数。(2)热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时,H的“”“”随之改变,但数值不变。【典例】已知下面在298 K时的热化学方程式:2H2(g)O2(g)=2H2O(
2、l)H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1根据上面的热化学方程式完成下列问题:(1)通过计算说明等质量的H2、C、CH4完全燃烧时放出热量最多的是_。(2)根据以上反应,则C(s)2H2(g)=CH4(g)的焓变H_。(3)已知H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式:_。解析(1)设H2、C、CH4的质量都为1 g,完全燃烧时放出热量分别是 kJ142.9 kJ、 kJ32.8 kJ、 kJ55.6 kJ,最大值
3、应为142.9 kJ,所以相同质量的H2、C、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是H2。(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1根据盖斯定律得到反应C(s)2H2(g)=CH4(g)的焓变H571.6 kJmol1(393.5 kJmol1)(890.3 kJmol1)74.8 kJmol1。(3)甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g),CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H
4、2O(l)H890.3 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1根据盖斯定律,2得:CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1(44.0 kJmol1)2802.3 kJmol1。答案(1)H2(2)74.8 kJmol1(3)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1。专题对练1以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有:N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H192.4 kJmol1NH3(g)CO2(g)=NH2CO2NH4(s)H279.7 kJmol1NH2CO2NH4(s)=CO(
5、NH2)2(s)H2O(l)H372.5 kJmol1则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为_。解析则根据盖斯定律可知2即得到N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为N2(g)3H2(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)H179.3 kJmol1。答案N2(g)3H2(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)H179.3 kJmol12汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知:2CO(g)
6、O2(g)2CO2(g)H566.0 kJmol1N2(g)O2(g)2NO(g)H180.5 kJmol12NO(g)O2(g)2NO2(g)H116.5 kJmol1回答下列问题:(1)CO的燃烧热为_。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,则1 mol NO(g) 中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。(2)CO将NO2还原为单质的热化学方程式为_。解析(1)根据燃烧热是指在25 ,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,根据反应可知CO的燃烧热为283 kJmol1;反应热等于反应物键
7、能总和减去生成物键能总和,1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,根据N2(g)O2(g)2NO(g)H180.5 kJmol1可知,1 mol NO(g)中化学键断裂时需吸收的能量为:631.75 kJmol1。(2)根据盖斯定律,2可得:2NO2(g)4CO(g)N2(g)4CO2(g)H(566.02180.5116.5) kJmol11 196 kJmol1。答案(1)283 kJmol1631.75(2)2NO2(g)4CO(g)N2(g)4CO2(g)H1 196 kJmol13研究大气中含硫化合物(主要是SO2和
8、H2S)的转化具有重要意义。(1)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为2H2S(g)2H2(g)S2(g)H已知:H2S(g)H2(g)S(g)H1;2S(g)S2(g)H2。则H_(用含H1、H2的式子表示)。(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如下:1 mol H2S(g)全部氧化为SO(aq)的热化学方程式为_。解析(1)已知:H2S(g)H2(g)S(g)H12S(g)S2(g)H2反应:2H2S(g)2H2 (g)S2(g)可以根据2得到。(2)由图可知,第一步热化学反应为H2S(g)0.5O2(g
9、)=S(s)H2O(g)H221.19 kJmol1;第二步反应为S(s)1.5O2(g)H2O(g)=2H(aq)SO(aq)H585.20 kJmol1;依据盖斯定律,第一步与第二步方程式相加得:H2S(g)2O2(g)=SO(aq)2H(aq)H806.39 kJmol1。答案(1)2H1H2(2)H2S(g)2O2(g)=SO(aq)2H(aq)H806.39 kJmol14(1)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。(1)CO2的重整用CO2和H2为原料可得到CH4燃料。已知: CH4 (g)CO2(g)=2CO(g)2H
10、2(g)H1247 kJmol1CH4 (g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H2205 kJmol1则CO2重整的热化学方程式为_。(2)已知部分物质燃烧的热化学方程式如下:2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJmol1“二次转化”时CH4和O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_。(3)NH3是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的NH3转化为氮气除去,其相关反应的热化学方程式如下:反应:NH3(aq)HClO(
11、aq)=NH2Cl(aq)H2O(l)H1a kJmol1;反应:NH2Cl(aq)HClO(aq)=NHCl2(aq) H2O(l)H2b kJmol1;反应:2NHCl2(aq)H2O(l)=N2(g)HClO(aq)3HCl(aq)H3c kJmol1。则2NH3(aq)3HClO(aq)=N2(g)3HCl(aq)3H2O(l)H_kJmol1。(4)已知:2CO(g)SO2(g)=S(l)2CO2(g)H137.0 kJmol12H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g)H245.0 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3566.0 kJmol12H2(g)O2(g
12、)=2H2O(g)H4484.0 kJmol1写出液态硫(S)燃烧的热化学方程式_。解析(1)由已知:CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H1247 kJmol1,CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H2205 kJmol1,根据盖斯定律,2得CO2重整的热化学方程式为CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(g)HH12H2163 kJmol1。(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJmol1将22得,2C
13、H4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H70 kJmol1。 (3)反应2反应2反应,得出目标方程式的H(2a2bc) kJmol1。(4)2H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g)H245.0 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H4484.0 kJmo11根据盖斯定律,得液态硫(S)燃烧的热化学方程式:S(l)O2(g)=SO2(g)H529.0 kJmol1。答案(1)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(g)H1163 kJmol1(2)2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H70 kJmol1 (3)2a2bc(4)S(l)O2(g)=SO2(g)H529.0 kJmol1