第04讲 盖斯定律-【暑假自学课】2022年新高二化学暑假精品课（人教版选修4）

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     课前导入  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。杨sir化学，侵权必究也就是说，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 = ______________________ 某人从山下A点到达山顶B点，无论从哪条路线攀登而上，又或是坐缆车到达，到达B点时，他所处的海拔相对于A点，增加的高度一样。即此人的势能只与起点A点和终点B点的海拔差有关，而与途径无关。A点就相当于反应体系的始态，B点相当于终态，人的势能相当于化学反应的反应热。 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 三、盖斯定律的应用有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。如：对于前面提到的反应：C(s) + O2(g) === CO(g)  虽然该反应的反应热无法直接测定，但下列两个反应的反应热却可以直接测定：C(s) + O2(g) === CO2(g)      ΔH1 =﹣393.5 kJ/molCO(g) + O2(g) === CO2(g)   ΔH2 =﹣283.0 kJ/mol杨sir化学，侵权必究上述三个反应具有如下关系：根据盖斯定律，ΔH3 =_________________________________________________杨sir化学，侵权必究 运用盖斯定律求反应热的计算原则：（1）若一个反应的焓变△H=a kJ·mol1，则其逆反应的焓变△H=-a kJ·mol1杨sir化学，侵权必究（2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。  及时小练  命题点一：盖斯定律的理解【例1】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杨sir化学，侵权必究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1-1】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1-2】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杨sir化学，侵权必究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】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（    ）sir化学，侵权必究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】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sir化学，侵权必究D．当∆H为“－”时，表示该反应为吸热反应  命题点二：盖斯定律的应用（框图加减）【例3】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3-1】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3-2】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．  命题点三：盖斯定律的应用（两个方程式加减）【例4】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sir化学，侵权必究A．∆H3=∆H1+∆H2 B．∆H3=∆H1+2∆H2C．∆H3=2∆H2-∆H1 D．∆H3=∆H1-∆H2 【变4-1】已知：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  △H＝－221.0 kJ·mol－1       ②2H2(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．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 【变4-2】已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)    ΔH=+8.7 kJ·mol-1②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ·mol-1下列能表示N2H4(g)和N2O4(g)反应的热化学方程式的是（     ）sir化学，侵权必究A．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1076.7 kJ·mol-1B．N2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-542.7kJ·mol-1C．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-542.7 kJ·mol-1D．2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)　ΔH=-1076.7 kJ·mol-1  命题点四：盖斯定律的应用（三个方程式加减）【例5】已知：①②③则反应的等于（    ）A． B．C． D． 【变5】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】(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。sir化学，侵权必究 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·mol-1①②对于反应：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③，∆H3=_________kJ·mol-1(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.杨sir化学，侵权必究ii.iii.．．．．．．iii为积炭反应，利用和计算时，还需要利用____________________________反应的。 【练1】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sir化学，侵权必究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】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】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 sir化学，侵权必究 【练4】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．－ 859 kJ·mol－1  B．＋859 kJ·mol－1C．－1403 kJ·mol－1 D．－2491 kJ·mol－1 【练5】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=ΔH1-ΔH2B．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】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>0②sir化学，侵权必究再燃烧水煤气：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】(1)在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用将CO氧化，被还原为S。已知：①②③则氧化CO的热化学方程式为___________。(2)用将HCl转化为的过程如图所示。其中，过程①的热化学方程式为，过程②生成1mol的反应焓变为，则由生成的热化学方程式为__________。(反应焓变用和表示)。(3)已知：①；②。写出由和生成的热化学方程式：__________。(4)工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取，有关反应的能量变化如图所示，则该反应的_________(用含a、b、c的式子表示)。sir化学，侵权必究