第03讲盖斯定律-2021年新高二化学暑假课程（人教版2019选择性必修1）（原卷版）

第第03讲盖斯定律知识导航知识导航课前导入热化学方程式热化学方程式可以表明反应所放出或吸收的热量，而一个反应所放出或吸收的热量，需要通过实验测量得到。如测量1molC完全燃烧生成1molCO2所放出的热量，就可以写出相关的热化学方程式。但如果一个反应不容易直接发生，或者伴有副反应发生时，又该如何测量呢？模块模块一盖斯定律知识预习知识预习一、盖斯定律的内容1840年，盖斯（G．H．Hess，俄国化学家）从大量的实验事实中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成，其___________是相同的，这就是盖斯定律。也就是说，化学反应的_______只与反应体系的_______和________有关，而与反应的______无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。即：ΔH=______________________二、盖斯定律在生产和科学研究中的意义科学史话：热化学研究的先驱——盖斯18021802年，盖斯出生于瑞士的日内瓦，三岁时全家迁居俄国。1825年，盖斯获得医学博士学位，1838年当选为俄国科学院院士。最早研究反应热的是法国化学家拉瓦锡和法国数学家、天文学家拉普拉斯，1749―1827)，他们利用冰量热计(即以被熔化了的冰的质量来计算热量)测定了碳单质的燃烧热，测得的数值与现代精确测定值十分接近。1836年，盖斯受炼铁中热现象的启发，利用自己设计的量热计测定了大量的反应热，并依据氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、石灰分别与硫酸反应的反应热总结出了盖斯定律。盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测准或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认，因此，盖斯定律是化学热力学发展的基础，至今仍有广泛的应用。三、盖斯定律的应用根据盖斯定律，我们可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。如：对于前面提到的反应：C(s)+12O2(g)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=﹣393.5kJ/molCO(g)+12O2(g)=CO2(g) ΔH2=上述三个反应具有如下关系：根据盖斯定律，ΔH3=_________________________________________________对点训练对点训练题型一：盖斯定律的理解【例1】（2020·四川省阆中东风中学校高二月考）下列叙述不正确的是（）A．化学反应的反应焓变不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关B．盖斯定律遵守能量守恒定律C．利用盖斯定律可间接计算难以通过实验测定的反应的反应焓变D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应焓变【变11】（2020·全国高二课时练习）下列说法不正确的是（）A．应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变B．一个化学反应的焓变与反应途径无关C．在特定条件下反应热可以等于焓变D．一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多【变12】（2021·唐山市丰润区第二中学高二月考）下列关于盖斯定律的说法不正确的是（）A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同B．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C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热【例2】（2020·南阳市第十中学校高二月考）下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）A．为“”时，表示该反应为吸热反应B．反应热的大小与生成物所具有的能量与反应物所具有的能量无关C．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D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的不同【变2】（2019·湖南长沙市·望城区第二中学高二月考）下列关于反应热的说法正确的是（）A．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关B．已知C(s)+O2(g)＝CO(g)的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJC．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关D．当∆H为“－”时，表示该反应为吸热反应题型二：盖斯定律的应用（框图加减）【例3】（2020·全国高二课时练习）盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列错误的是A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝1B．A→D，ΔH＝－ΔH4C．ΔH1＋ΔH2＝－ΔH3－ΔH4D．B→D，ΔH＝ΔH2＋ΔH3【变31】（2020·全国高二课时练习）假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是（）A．|ΔH1|＞|ΔH2| B．|ΔH1|＜|ΔH3|C．ΔH1+ΔH2+ΔH3=0 D．甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2【变32】（2020·全国高二课时练习）已知化学反应的热效应只与反应体系的初始状态和最终状态有关，如图甲所示，有。根据上述原理。对图乙中的反应热关系判断不正确的是（）A．B．C．D．题型三：盖斯定律的应用（两个方程式加减）【例4】（2020·全国高二课时练习）在298K、100kPa时，有下列反应：O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)∆H1；Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)∆H2；2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)∆H3，则∆H3与∆H1和∆H2间的关系正确的是A．∆H3=∆H1+∆H2 B．∆H3=∆H1+2∆H2C．∆H3=2∆H2∆H1 D．∆H3=∆H1∆H2【变41】（2020·江西赣州市·会昌县第五中学高二月考）已知：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)△H＝－221.0kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)△H＝－483.6kJ·mol－1则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)的△H为()A．＋262.6kJ·mol－1 B．－131.3kJ·mol－1C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1【变42】（2020·全国高二课时练习）已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH=+8.7kJ·mol1②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=534kJ·mol1下列能表示N2H4(g)和N2O4(g)反应的热化学方程式的是（）A．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=1076.7kJ·mol1B．N2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=542.7kJ·mol1C．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=542.7kJ·mol1D．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)ΔH=1076.7kJ·mol1题型四：盖斯定律的应用（三个方程式加减）【例5】（2020·全国高二课时练习）已知：①②③则反应的等于（）A． B．C． D．【变5】（2020·宜宾市叙州区第二中学校高二月考）已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH=－24.8kJ/molFe2O3(s)＋CO(g)=Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH=－15.73kJ/molFe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH=＋640.4kJ/mol则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的ΔH约为（）A．－218kJ/mol B．－109kJ/mol C．＋109kJ/mol D．＋218kJ/mol【例6】（2020·原阳县第三高级中学高二月考）(1)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。直接氧化法可按下列催化过程进行：则的_________。(2)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。已知：(g)＝(g)+H2(g)∆H1=100.3kJ·mol1①②对于反应：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③，∆H3=_________kJ·mol1(3)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点，甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为和，其物质的量之比为，甲烷和水蒸气反应的方程式是____________________________________________。②已知反应器中还存在如下反应：i.ii.iii.．．．．．．iii为积炭反应，利用和计算时，还需要利用____________________________反应的。提分作业提分作业【练1】（2020·河北秦皇岛市·秦皇岛一中高二月考）下列说法正确的是（）A．所有的放热反应都能在常温常压下自发进行B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属放热反应C．天然气燃烧时，其化学能全部转化为热能D．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【练2】（2020·全国高二课时练习）下列说法正确的是（）A．化学反应的反应热与反应过程有密切的关系B．化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态C．盖斯定律只是一条简单的自然规律，其实际作用不大D．有的化学反应过程没有能量变化【练3】（2019·全国高二专题练习）已知：如图所指关系，下列关系式正确的是（）A．ΔH3=ΔH1+ΔH2 B．ΔH1=ΔH2+ΔH3 C．ΔH3=ΔH1=ΔH2 D．ΔH2=ΔH1+ΔH3【练4】（2020·全国高二课时练习）已知：2Fe(s)＋O2(g)＝2FeO(s)△H＝－544kJ·mol－14Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s)△H＝－3350kJ·mol－1则2Al(s)+3FeO(s)＝Al2O3(s)+3Fe(s)的△H是（）A．－859kJ·mol－1 B．＋859kJ·mol－1C．－1403kJ·mol－1 D．－2491kJ·mol－1【练5】（2020·全国高二课时练习）以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是（）①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH1②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g)ΔH2③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3A．2ΔH3=ΔH1ΔH2B．ΔH3、ΔH1、ΔH2均为ΔH＜0C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3会不同D．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能【练6】（2020·石家庄康福外国语学校高二月考）把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1<0①途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2>0②再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3<0③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H4<0④请回答下列问题:（1）途径I放出的热量_____________(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量。（2）△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。（3）12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。【练7】（2020·全国高二课时练习）(1)