高考化学一轮总复习第六章第20讲盖斯定律及反应热的计算学案(含解析)

1、第20讲盖斯定律及反应热的计算故欠口重温1.利用盖斯定律计算反应热(1)盖斯定律的内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是M相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的口02始态禾口理终态有关,而与反应的口04途径无关。(2)特点反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。则AH=05AH+AH=06AH+AH+AH5。(3)盖斯定律的意义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。1一、，一.一、，一，一如：C(s)+Q(g)=CO(g)反应的AH无法直接测得，但下列两个反应的AH可以

2、直接测得：1C(s)+Q(g)=CQ(g)AH=393.5kJmol1 -iCO(g)+2O2(g)=CO2(g)AH2=-283.0kJmolCO(g)+O2(g)则在此温度下C(s)+1Q(g)=CO(g)反应的AH=%H-AH2=-110.5kJmol12 .依据键能计算AH的方法(1)计算公式：AH=08反应物的键能总和口09生成物的键能总和。(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目。如：1molNH3中含有理3molNH键。ET础自测1.判断正误，正确的画“，”，错误的画“X”，并指明错因。(1)C(石墨，s)=C(金刚石，s)AH>0,说明石墨比

3、金刚石稳定。(，)错因：(2)已知：500C、30MPa下，N(g)+3H(g)2NH(g)AH=92.4kJ-mol1;将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ。(X)错因：此反应是可逆反应，不能进行完全，1.5molH2不能完全转化为NH,放出的热量小于46.2kJ。(3)2H2O(l)=2H2(g)+Q(g)的烙变AH>0o(V)错因：(4)已知相同条件下2SO(g)+Q(g)2SQ(g)AH,反应2SO(s)+Q(g)2SQ(g)AH,则AH>AH。(X)错因：AH越小，放出的热量越多，固态SO转化为SO(g)时放出的热量应小于气态SO转化为S

4、O(g),即AH<AH。1一，一(5)H2(g)+2O2(g)=H2O(l)AH和2H2(g)+Q(g)=2H2O(l)AH中的AH=AH。(X)错因：AH的数值与方程式中的分子式前面的系数成正比，即AH2=2AH。1一1,(6)H2(g)+Q(g)=H2O(g)AH和H2O(g)=H2(g)+Q(g)AH2中的AH=AH2。(V)错因：2.教材改编题(据人教选修四P14T6)FeSC4可转化为FeCO,FeCO在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25C、101kPa时：4Fe(s)+3Q(g)=2Fe2c3(s)一一.-1AH=1648kJ-mol1C(s)+Q(g)=CQ(g)

5、AH=393kJ-mol2Fe(s)+2C(s)+3Q(g)=2FeCQ(s)._一1AH=1480kJ-molFeCO在空气中加热反应生成FezQ的热化学方程式是。1答案4FeCO(s)+Q(g)=2Fe2O3(s)+4CO(g)AH=-260kJmol(D重难突破考点一盖斯定律及应用典例1(2018河南安鹤新开四校联考)工业上制取硝酸钱的流程图如下所示：1111111V|NH|>|Nq>NO|>HNO>NHNO请回答下列问题：已知：4NO(g)+4NH(g)+Q(g)4K(g)+6HO(g)AH=1745.2kJ-mol1;6NO(g)+4NH3(g)5K(g)+6

6、H2O(g)AH=1925.2kJ-mol1;则反应I的热化学方程式可表示为。解析将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为和，根据盖斯定律由X51X4得：4NH3(g)+5Q(g)=4NO(g)+6屋0幻)AH=1025.2kJmol。答案4NH3(g)+5Q(g)=4NO(g)+6屋。色).-1AH=-1025.2kJmol名师精讲利用盖斯定律计算反应热的一般步骤目标一先确定待求的方程式方找出待求方程式中各物质在已知罕厂方程式中的位置马根据待求方程式中各物质的计量数平L调整已知方程式中各物质的计量数根据物质在已知和待求方程式中的位置确一，定物质在两方程式中位置相同时返用“+”、物质在两方程

7、式中位置不同时用一已知方程式中的反应热也需要进行相应的运算计算一计算并写出待求的热化学方程式的反应热口对点精练1 .在298K、101kPa时，已知：2H2O(g)=O<g)+2H(g)AHCl2(g)+H2=2HCl(g)AH2Cl2(g)+2HaO(g)=4HCl(g)+Q(g)AH则AH与AH和AH间的关系正确的是()A.AHs=AH+2AHB.AH3=AHi+AHC.AHs=AH12AH>D.AH=AHiAH2答案A解析根据盖斯定律，由+X2可以得到，故AH+2AH=AH3,A项正确。2.(2018河南安鹤新开四校联考)用HQ和H2SO的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。

8、已知：Cu(s)+2H(aq)=Cu2(aq)+H2(g)一1AH=+64.39kJ-mol2HzQ(l)=2H2O(l)+Q(g)一1AH=-196.46kJmol1 -1,1H2(g)+2Q(g)=H2O(l)AH=285.84kJmol2在H2SO溶液中，Cu与HkQ反应生成Cu(aq)和H2O(l)的反应热AH等于()A.417.91kJ-mol1B.-319.68kJ-mol1C.+546.69kJmol1D.448.46kJmol1答案B1 解析将已知反应从上到下依次标记为、，则+X2+得：Cu(s)+HQ(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)AH=-319.68

9、kJ-mol1。考点二根据键能计算反应热典例2已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)一1AH=akJ-mol12C(s)+Q(g)=2CO(g)AH=220kJ-molH-H、O=OO-H键的键能分别为436kJ-mol1、496kJ-mol1和462kJ-mol1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130解析根据盖斯定律，由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)=2H(g)+Q(g)AH=+(2a+220)kJmol1,则有：4X462kJmol12X436kJmol1-496kJmol1=(2a+220)kJ-mol1,解得a=+130,故选项D正确。答

10、案D名师精讲熟悉常见物质中化学键的数目1 mol物质化学 键数石墨(C-C)金刚石(C-C)1. 5Na 2Na7对点精练3. （2018邯郸期末）已知化学键C-HC-FH-FF-F键能/(kJ-mol1)414489565158CH4(g)+4F2(g)=CF4g)+4HF(g)AH=akJmol。则a等于()A.1928B.+1928C.+1838D.1838答案A解析由表格数据及反应可知，AH=414kJmol1X4+158kJ-mol1X4489kJ-mol1X4565kJ-mol1X4=akJ-mol1,解得a=-1928,故选A。4. (2015全国卷n节选)甲醇既是重要的化工原料

11、，又可作为燃料。利用合成气(主要 CO(g)+ 2Mg) CO(g) + 3H2(g) CO(g) + H2(g)回答下列问题：成分为COCO和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:CHOH(g)AHCHOH(g)+H2O(g)AH2CO(g)+H2O(g)AH3（1）已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOH()CHE/(kJ,moL)4363431076465413由此计算AH=kJ-mol;已知AH=58kJmol,则AH=kJmol1。答案(1)-99+41解析(1)反应中，生成1molCH30H时需要形成3molCH键、1molCO键和1*molO-H键，则

12、放出白热量为：(413X3+343+465)kJ=2047kJ,需要断开1molC=O键和2molH-H键，吸收的热量为：(1076+436X2)kJ=1948kJ,则该反应为放热反应，A H = (1948 2047) kJ mol 1= 99 kJ ( 58+99) kJ mol 1 = + 41 kJ mol 1。考点三 反应热大小的比较典例3(2018 湖南长沙模拟)已知：_1H 2(g) +2Q(g)=H2O(g)A H = a kJ -2H2(g) + Q(g)=2H2O(g)A Ha=b kJ1H 2(g) +2Q(g)=H2O(l)A H=c kJ 2H2(g) + Q(g)=

13、2H2O(l)A H4=d kJ下列关系式中正确的是()A. a<c<0 mol 1;根据盖斯定律，A A H A H =mol 1I 1 molmol 1I 1 mol8. b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0解析氢气燃烧为放热反应，AH<0,气态水液化放出热量，故生成液态水放出的热量多，但AH小，故c<a<0,A项错误；同理，d<b<0,B项错误；热化学方程式中化学计量数表示物质的量，化学计量数增大一倍，AH为原来的2倍，故2a=b<0,C项正确；同理,2c=d<0,D项错误。答案C名师精讲比较反应热大小的

14、注意要点(1)反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变化与反应热关系：(2) A H的符号：比较反应热大小时不要只比较AH数值的大小，还要考虑其符号。(3)化学计量数：当反应物和生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的越小，吸热反应的AH越大。(4)根据反应物的本性比较性质不同其反应热不同， 一般情况，等物金属或非金属越活泼， 反应就越容易，放等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，质的量的不同金属或非金属与同一物质发生反应，出的热量就越多，AH越小。如：2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+Hk(g)2Na(s)+2屋O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)AHAH<

15、AH2H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AHH2(g)+Br2(g)=2HBr(g)AH4AH<AH(5)对于燃烧反应，燃烧越充分放出的热量就越多，AH越小。如：2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH2C(s)+2Q(g)=2CO2(g)AHAH>AH2(6)对于可逆反应，若正反应为放热反应，反应正向进行的程度越大，则反应放出的热量就越多，若正反应为吸热反应，反应程度越大，则反应吸收的热量就越多。(7)正确理解可逆反应的反应热(AH),如：N2(g)+3H2(g)2NH(g)AH=-92.4kJmol1中的92.4kJ是1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2m

16、olNH3(g)时放出的热量。/对点精练5.下列各组变化中，化学反应的反应热前者小于后者的一组是()CH4(g)+2Q(g)=CQ(g)+2H2O(l)AH;CH(g)+2Q(g)=C6(g)+2H2O(g)AH2;2H2(g)+Q(g)=2H2O(l)AH;1H2(g)+2Q(g)=H2O(l)ACaCO(s)=CaO(s)+CO(g)AH；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)AH。A.B.C.D.答案B解析中AH和AH均小于零，由于H2O(l)=H2O(g)吸收能量，故|AH|>|AH2|,因此AHi<AH2o中AH=2AH,又AH、AH均小于零，所以AH<AH。中AH>0,AHb<0,所以AHi>AHbo故选B。6.室温下，将1mol的CuSO-5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为AH,将1mol的CuSO(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为AH2;CuSO5屋O受热分解的化学方程式为CuSO5H2O(s)=CuSO(s)+5屋O(l),热效应为A乩则下列判