1、高考资源网（） 您身边的高考专家能力课时1盖斯定律的综合应用探 究 任 务能利用盖斯定律进行焓变的计算、书写热化学方程式，培养学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力，提升学生证据推理与模型认知的化学核心素养。1高考主要以生产生活、科学技术和能源问题为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合考查。盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示：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。(1)Deacon直接氧化法可按下列
2、催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)Cl2(g)H183 kJmol1CuCl(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H220 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(2)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g)H1551 kJmol1反应：S(s)O2(g)=SO2(g)H3297 kJmol1反应的热化学方程式： _。审题流程模型认知定思路，破除迷障巧
3、解题。解析(1)利用盖斯定律解答本题。CuCl2(s)=CuCl(s)Cl2(g)H183 kJmol1CuCl(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H220 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)可由222得到，所以其H83 kJmol12(20 kJmol1)2(121 kJmol1)2116 kJmol1。(2)由题图可知，反应的化学方程式为3SO22H2O2H2SO4S。根据盖斯定律，反应(反应反应)可得3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 k
4、Jmol1。答案(1)116(2)3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 kJmol11盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H19 kJmol1写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式：_。解析依据盖斯定律32得到6CO(g)6FeO(s)=6Fe
5、(s)6CO2(g)H66 kJmol1；即热化学方程式为CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1。答案CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol12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(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
6、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 kJmol13研究大气中含硫化合物(主要是SO2和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
7、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)=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.
8、39 kJmol1。答案(1)2H1H2(2)H2S(g)2O2(g)=SO(aq)2H(aq)H806.39 kJmol1城市生活垃圾资源化清洁再生利用，是近年新兴起来的朝阳产业。针对我国现阶段城市生活垃圾多组分、高水分、低热值的特点，浙大热能所提出了内循环燃烧、气力输送式冷渣分选回送，湍流式烟气净化法为主要内容的“城市生活垃圾清洁焚烧”新方法，并成功应用于日处理800吨城市生活垃圾流化床焚烧炉的工程示范。该研究成果包括重金属、有机污染物、二英、氟、氯及化合物、小颗粒及温室气体等污染物的生成机理及控制技术，特别是对多种污染物的同时脱除进行了开创性的研究工作。实现了城市生活垃圾的高效洁净焚烧和
9、能源化利用。问题1阅读素材分析城市生活垃圾焚烧应注意哪些问题？ (素养角度科学态度与社会责任)提示生活垃圾焚烧时的热能利用；防止二次污染。问题2生活垃圾送到焚烧发电厂之后，卸至垃圾池内，发酵七天左右，可以实现脱水。然后才焚烧发电。分析这样操作的原因是什么？(素养角度科学探究与创新意识)提示诸如果皮等生活垃圾富含水分，如果直接送到焚烧炉里，难以彻底燃烧。脱水之后的生活垃圾更容易燃烧，利用率自然更高，产生的固体废物也更少，生活垃圾的处理也更加彻底。问题3 发酵的垃圾中含有沼气，沼气可以很好地助燃，炉内温度可达850 以上。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材等各种废弃物在燃烧温度低于400 时容易产生二
10、英。但是燃烧炉温度保持在850 以上，可以有效分解二英，基本可以消除二英对环境的不良影响。沼气的主要成分是甲烷，已知1 g甲烷完全燃烧生成液态水时放出55.64 kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式，并计算出甲烷的燃烧热H是多少？(素养角度宏观辨识与微观探析)提示CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.24 kJmol1；甲烷的燃烧热H890.24 kJmol1。本情境素材通过对热化学知识在城市生活垃圾资源化过程中的应用分析，提升学生科学态度与社会责任的化学核心素养。1能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法不利于能源“开源节流”的是(
11、)A大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求C开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用D减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生B煤、石油和天然气是不可再生的能源，大力开采煤、石油和天然气，不利于能源“开源节流”。2下列说法不正确的是()A利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变B在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的C当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的D如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到C由
12、于在指定状态下各物质的焓值是确定且是唯一的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，反应的焓变是一样的，即反应的焓变只与始态和终态有关，而与过程无关。由盖斯定律知如果一个化学方程式是由其他几个方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到。因此利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变。3(2021山东临沂高二月考)Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是()AH30BH3H4H5H6CH6H5DH1H2H3H4H5H60C断裂化学键吸收能量，氧气断裂化学键变为氧原子过程中吸收热，H30，A错误；盖斯定律分析可知：反应一步完成与分步完成的热效应相同，H1
13、H2H3H4H5H6,B、D错误，C正确。4(2021河北邢台高二月考)2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是()AH20BH4H5H8H1C在相同条件下，2K(g)2K(g)的H3H3DH6H7H8BNa从固态变为液态的过程中需要吸收热量，则H20,A正确；由盖斯定律可知，过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则H2H3H4H5H6H7H1, B错误；由钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，则2K(g)2K (g)的H3H3,C正确；由盖斯定律可知H6H7H8，D正确。5(2020全国卷节选)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触
14、法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98 kJmol1。回答下列问题：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VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为_。解析根据题图知，V2O4(s)SO3(g)=V2O5(s)SO2(g)H224 kJmol1，V2O4(s)2SO3(g)=2VOSO4(s)H1399 kJmol1。根据盖斯定律，由2得：2V2O5(s)2SO2(g)=2VOSO4(s)V2O4(s)H(39948) kJmol1351 kJmol1。答案2V2O5(s)2SO2(g)=2VOSO4(s)V2O4(s)H351 kJmol1- 8 - 版权所有高考资源网