2024年高考化学一轮总复习 第5单元 第2讲　盖斯定律及其应用 学案（含高考真题和课后作业）（教师版 ）

第2讲　盖斯定律及其应用
复习目标
理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

1．内容：一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成，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：可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。
3．应用
(1)计算反应热。如
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3

根据盖斯定律得：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。
(2)判断反应热之间的关系

反应焓变
焓变之间的关系
aA===B　ΔH1
A===B　ΔH2
ΔH1＝aΔH2
aA===B　ΔH1
B===aA　ΔH2
ΔH1＝－ΔH2

ΔH＝ΔH1＋ΔH2
　请指出下列各说法的错因
(1)一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。
错因：反应放出的热量只和始态与终态有关，与过程无关。
(2)若H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－b kJ·mol－1，则a>b。
错因：生成液态水放出的热量更多，aΔH1，B正确；ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C错误；ΔH1＋ΔH20
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0 D．ΔH1ΔH2的是(　　)
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2
C．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH1
2SO3(g)===O2(g)＋2SO2(g)　ΔH2
D．已知反应：
C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH＜0，
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2
答案　A
解析　A项，由于2H2O(l)===2H2O(g)　ΔH＞0，则ΔH2＋ΔH＝ΔH1，ΔH1－ΔH2＝ΔH＞0，故ΔH1＞ΔH2，正确。
12．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：

相关反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)　ΔH1＝－213 kJ·mol－1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋O2(g)　ΔH2＝＋327 kJ·mol－1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)＋I2(g)
ΔH3＝＋172 kJ·mol－1
下列说法不正确的是(　　)
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学方程式为：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋286 kJ·mol－1
D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，总反应的ΔH不变
答案　C
解析　反应Ⅰ＋反应Ⅱ＋反应Ⅲ，得到H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝(－213＋327＋172) kJ·mol－1＝＋286 kJ·mol－1，故C错误。
二、非选择题
13．(1)(2022·吕梁市高三一模)丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。
相关物质的相对能量如下表所示：

物质
丙烷
氢气
相对能量(kJ·mol－1)
b
0

则丙烯的相对能量为________ kJ·mol－1。
(2)(2022·晋中市高三期末)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、726.5 kJ·mol－1，则CO2与H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为________________________________________________________。
答案　(1)(a＋b)
(2)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝－130.9 kJ·mol－1
14．(2022·天津南开区高三期末考试)氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列问题：
(1)已知：反应ⅰ：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH1＝－92.4 kJ/mol
反应ⅱ：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝－483.6 kJ/mol
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为_________________。
(2)已知反应ⅰ断开1 mol化学键所需的能量如下表。


N≡N
H—H
N—H
键能(kJ/mol)
945
436
？
则断开1 mol N—H键所需的能量是______kJ。
(3)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ/mol　①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ/mol　②
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
答案　(1)4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1266 kJ/mol
(2)390.9　(3)
解析　(3)①－②×3得4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1－3ΔH2＝(3b－a) kJ/mol，若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝ kJ/mol。

(1)多种短周期非金属元素的气态氧化物常会造成一些环境污染问题，化学工作者设计出将工业废气中污染物再利用的方案，以消除这些不利影响。
以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化示意图如下：

2NH3(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(NH2)2(s)的ΔH＝________________(用Ea1、Ea2、Ea3、Ea4表示)。已知Ea1