2025届高考化学一轮总复习学生用书第7章化学反应与能量第33讲化学能与热能考点三盖斯定律反应热的相关计算与比较

考点三盖斯定律反应热的相关计算与比较1.盖斯定律(1)内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即在一定条件下，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。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。(3)应用转化关系反应热之间的关系aA=BΔH1A=eq\f(1,a)BΔH2ΔH1＝eq\o(□,\s\up1(1))__________aA=BΔH1B=aAΔH2ΔH1＝eq\o(□,\s\up1(2))__________ΔH＝eq\o(□,\s\up1(3))______________2.反应热大小的比较比较反应热大小时，不要只比较ΔH的绝对值的大小，还要考虑其正负号。依据举例物质状态①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2ΔH1eq\o(□,\s\up1(4))____ΔH2反应程度③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3④C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH4ΔH3eq\o(□,\s\up1(5))____ΔH4反应物的量⑤2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH5⑥4H2(g)＋2O2(g)=4H2O(g)ΔH6ΔH6eq\o(□,\s\up1(6))____ΔH5盖斯定律⑦4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH7⑧4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH8ΔH8eq\o(□,\s\up1(7))____ΔH7[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))aΔH2eq\o(□,\s\up1(2))－ΔH2eq\o(□,\s\up1(3))ΔH1＋ΔH2eq\o(□,\s\up1(4))<eq\o(□,\s\up1(5))<eq\o(□,\s\up1(6))<eq\o(□,\s\up1(7))<一、盖斯定律的应用1.(2024·茂名高三开学考试)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH3经计算ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：分析三个热化学方程式，根据盖斯定律可得，反应Ⅲ＝反应Ⅰ－反应Ⅱ，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－49.5kJ·mol－1)－(－90.4kJ·mol－1)＝＋40.9kJ·mol－1。答案：＋40.92.硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(,\s\up7(钒催化剂))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。钒催化剂参与反应的能量变化如下图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为___________________________________________。答案：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－13.大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表。物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.525℃时H2(g)和C(石墨，s)反应生成C6H6(l)的热化学方程式为_______________。解析：由题给燃烧热数据可得，①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1，③C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH3＝－3267.5kJ·mol－1，根据盖斯定律，由3×①＋6×②－③，可得H2(g)与C(石墨，s)反应生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝(－285.8kJ·mol－1)×3＋(－393.5kJ·mol－1)×6－(－3267.5kJ·mol－1)＝＋49.1kJ·mol－1。答案：3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1[思维建模]利用盖斯定律计算反应热的“四步骤”二、反应热大小的比较4.已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。下列关于ΔH的判断正确的是()COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)＋H＋(aq)⇌HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)ΔH1HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)＋H＋(aq)⇌H2CO3(aq)ΔH2H2CO3(aq)⇌H2O(l)＋CO2(g)ΔH3OH－(aq)＋H＋(aq)⇌H2O(l)ΔH4A．ΔH1＜0，ΔH2＞0 B．ΔH2＋ΔH3＞0C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＞0 D．ΔH2＜ΔH4解析：选B。由题意可知，碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为吸热反应，ΔH′＞0，碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为放热反应，ΔH″＜0，将已知反应依次编号为①②③④，由盖斯定律可知，②＋③可得HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)＋H＋(aq)⇌H2O(l)＋CO2(g)ΔH′＝ΔH2＋ΔH3＞0；①＋②＋③可得COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)＋2H＋(aq)⇌H2O(l)＋CO2(g)ΔH″＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＜0；②－④可得碳酸氢根离子的水解反应HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)＋H2O(l)⇌H2CO3(aq)＋OH－(aq)ΔH‴，盐类的水解反应为吸热反应，ΔH‴＝ΔH2—ΔH4＞0，即ΔH2>ΔH4；碳酸的电离为吸热过程，ΔH1<0，ΔH2<0。综上所述，B项正确。5.室温下，将1molCuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1molCuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是()A．ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3解析：选B。根据题意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液的温度降低，热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋5H2O(l)ΔH1＞0；CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)ΔH2＜0；根据盖斯定律知，CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为Cu