专题4.5 压轴题之高分策略-盖斯定律 焓变计算-奇招

压轴题之高分策略-…盖斯定律焙变计算问题阐述：从整个本专题来分析，难度都不大，盖斯定律与焓变计算的试题在高考化学试卷中分布在化学平衡、化学反应速率等主观题部分，对于考生来说，是必争之分。所以考生要对反应的本质有透彻的理解，对计算过程有清晰的思路，对精细的注意点有谨慎的处理态度，对于简单题要有拿全分的信心和能力。一、重要规律：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，其反应焓（热量）变是样的。2、多角度运用盖斯定律（1）．计算关系热化学方程式焓变之间的关系aA——BAH1A===BAH2AH2=1aHi或AH=aAH2aA===BAH】B—=AAH2AH=一申12A—BAH=AH+AH12（2）.思维模型叠加法求焓变步骤1“倒”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。步骤2“乘”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。步骤3“加”上面的两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加3、进行反应的焓变计算应注意的问题（1）由于AH与反应物的物质的量有关，因此热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与AH相对应。如化学计量数成倍减少或增加，贝IJAH也要成倍的减少或成倍的增加。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，正负号相反。在使用盖斯定律时，伴随着两个或多个方程式的加减处理时，AH的计算一定要带上正负号。二、典例剖析典例一、【考点定位】：考查盖斯定律的应用的知识。【百强校・2016届西安中学第四次月考】NH3是重要的化工原料，已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+akJ/mol①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)AH=-bkJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-ckJ/mol③则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的出是()A．(a+0.5b-1.5c)kJ/molB．(a-2.5b+1.5c)kJ/molC．(2a+3b-2c)kJ/molD．(2c+b-a)kJ/mol【答案】A【解析】①％血②心,整理可得:N2(g)-3H2(g)=2NT^(g)AH=(a-+0.5b^l.5c)kJ/mob故选项A正确典例二、【考点定位】：考查盖斯定律的应用及反应热的计算的知识。【百强校・2016届泰州中学上学期第二次质量检测】已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH13H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O(g)AH22Fe(s)+号O2(g)=Fe2O3(s)AH32Al(s)+号O2(g)=Al2O3(s)AH42Al(s)+Fe2O3(s)=A12O3(s)+2Fe(s)AH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()C.△H1V0,AH3>0B.^H5<0,^H4<^H3。△斗必也+厶电d.^H3=^H4+^H5【答案】B【解析】A.氢气的燃烧反应及铁与氧气反应产生氧化铁的反应都是放热反应，因此反应热△斗<0,^H3<0，错误；B.铝热反应是放热反应，所以AH5<0，铁与氧气反应产生Fe2O3反应是放热反应，所以△气<0,铝反应产生Al2O3是放热反应，所以△H4<0，④-③，整理可得2Al(s)+Fe2O3(s)=A12O3(s)+2Fe(s)△H5=AH4-AH3<0，所以^H4<^H3，正确；C.②+③，整理可得3H2(g)+号O2(g)=3H2O(g)与①不相同，因此与厶屯+厶气不相等，错误；D.④-⑤，整理可得2Fe(s)+|o2(g)=Fe2O3(s),所以△h3=ah4-厶电，错误。典例三、【考点定位】本题主要考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较、化学图像的绘制以及化学反应速率的计算。【2015广东理综化学】(16分)用O2将HCI转化为Cl2，可提高效益，减少污染，(1)传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现，其中，反应①为：2HCI(g)+CuO⑸有=H2O(g)+CuCI2(g)反应②生成1moICI2(g)的反应热为△H2，贝9总反应的热化学方程式为,仮应热用和Ah?表示)。【答案】(1)2HCI(g)+1/2O2(g)=H2O(g)+CI2(g)△H=AHi+AH2【解析】根据團像信息，箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式:CuCh@+l/26@=CuO^心2@AH2,则①谑)可得总反应；【名师点评】利用盖斯定律进行热化学方程式计算时先要观察分反应中物质在总反应的位置，运用“同边相加异边减R的方法将分反应轻化为总反应。化学反应速率的计算时弄清楚物质浓度的改变，再利用公式进行计算。化学平衡的问题通常涉及到平衡状态的判断、平衡的移动、平衡的有关计算等，平衡的判断抓住两个根本标志：各物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。平衡移动判断时分析清楚反应两边气体的系数犬小、反应时吸热还是放热等。有关化学平衡的计算则一定要用“三段式J在绘制图像时通常题目会有参考的曲线，在分析新的条件与原曲线的关系的基础上进行绘制o典例四、【考点定位】考查电子式，化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离，化学计算等知识。【2016年高考新课标II卷】联氨(又称联肼，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：(1)联氨分子的电子式为，其中氮的化合价为。实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式。®2O2(g)+N2(g)=N2O4(I)N2(g)+2H2(g)=N2H4(I)AH?O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)AH32N2H4(I)+N2O4(I)=3N2(g)+4H2O(g)△H4=-1048.9kJ/moI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。卜LH■?++【答案】(1)依卅悄H；-2，(2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O(3)厶匕=2厶屯-2厶也-△%；反应放热量大、产生大量气体HH■«««H：N：N=H【解析】⑴联氨杲由两种5E金属元素形成的共价化合物，电子式为""，根据化含价代数和为零,其中氮的化合价右-2。<2)次氟酸钠濬液与歳反应制备联氨C1元素的化合价由-i价降低到“价小元素的化合价由-3怕升高到-2^,抿据彳I!失电子守恒和烁子守恒配平，反应的化学方程式为NaaOtiNH^NsHi+Naa+HjO.⑶根振盖斯定律/反应热效应之间的关系式为册尸2册屈加心拉?"联月浦强还原性，有强氧化性，两者在一起易发生自发地氧化还原反应，反应放热量大、产生犬量气体，所以联翔口恥Q可作為火箭推进剂*【客师煜评】本髓以多知识点综合竝的聖式粵查化学蔓本用语厂涉及电子貳和化合价，蓋斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识#对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：①准确书写电离平衡常数的表达式,②若没有肓接的数抿代入，要根抿题青做一些娈形，得至怦衡常数之间的关系式也可解答.典例五、【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等【2016年高考新课标III卷】(15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO，形成酸雨、污染大气，采用NaCIO2溶液作为吸收剂可同时2x2对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：(4)如果采用NaCIO、Ca(ClO)2替代NaCIO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。TOC\o"1-5"\h\z从化学平衡原理分析，Ca(CIO)2相比NaCIO具有的有点是。已知下列反应：SO2(g)+2OH-(aq)===SO32-(aq)+H2O(l)叫CIO-(aq)+SO32-(aq)===SO42-(aq)+CI-(aq)AH2CaSO4s)===Ca2+(aq)+SO42-(aq)AH3则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+CIO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4⑸+H2O(I)+CI-(aq)的\H=。【答案】(4)①生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行②△Hm—弋【解析】(4)如果采用NsClO、Ca(ClO)丄替代NaClQ；,也能得到较好的烟气脱硫效果。①①彫成CaEQ沉淀，反应平衡向产物方能动，£6转化率提高，所0.C3(CIO)工效果好。②已知ta.SOj(g}i-2OH-(aq)=50?'(sq)-HaO(l)皿\b.ClO"(aq)+SO?-QQ—SO?-(aq)+€l-(aq)軒C.CaSO^s)(aq)+SO^'(aq)陋则根据盖斯定律可知a+b-c即得到反应SO2(g)-Ca农aq)-Cl<y(aq)+2OH-(aq)—CaSOXs)+H20a)-Kl-Q①的—血环【名师点评】本题考查物质的名称、氧优还馬反应方程式的书写、勒夏特列原理*團表数抿和图像*盖斯走律等化学理论知识，体现了知识的运用能力。平时的学习申注竜对选傷斗学习。依据题目中所给数据，再根携电子守^电荷守莎原子守^书葛离子反应方程式』化学平衡原理适用于任何化学平衡，如臬改变綁平衡的一个条件，化学平衡合向能够涵弱这种改娈的方向移动“化学平衞常数：一定茶件下达到化学平衡，生麻物浓度的皋之积和反应物液度的幕之积的比值，只受温度的影响；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应熱效应是相同的稔本題是综合性试题，难度适中。知识升华三、【考点定位】本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等【2015新课标II】甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△%CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)厶也CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)^H3回答下列问题：(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：化学键H—HC—OC主0H—OC—HE/(kJ.mol-1)4363431076465413由此计算△H1=kJ•mol-1,已知△H2=-58kJ•mol-1,贝仏屯=kJ•mol-1。(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为化关系的曲线为(填曲线标记字母)，其判断理由是(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示。a(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”)，其原因是。图2中的压强由大到小为，其判断理由是。【答案】(1)一99；+41(2)K=3；a；反应①为放热反应，平衡常数应随c(CO)•C2(H)2温度升高变小；减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3>P2>P］；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高【解析】⑴反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热1076kJ/mol+2X436kT/mol-3X斗13kJ/md-343kJ/mol-4^5kJAnol=o根据盖斯定律可知②一①即可得到反应③,JI!iJAH3=-58kJ/md+99kJ/mol=+41kJ.mol-1。(2)化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的杲之积和反应物浓度的黑之积的比值，则反应①的化学平衡常数K的表达式为庄=嘿亶八:由于正方应是放熱反C(CO)*C(日2)也升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，因此呂正确。⑶反应①为放熱反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中co的量増大；反应③为吸熱反应,平衡向右移动，又产生CO的量増犬；因此最终结果是随温度升高，使CO的转化率降氐相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率，而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故増犬压强时，有利于co的转化率升高，所以圈2中的压强由犬到小为Pj>P2>Pl.【名师点晴】本题从知识上考查了热化学方程式、盖斯定律'平衡團像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的戢响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。将热化学方程式、盖斯定律，平衡團像、外界条件对化学反应速率和化学平