资源简介

第2讲　盖斯定律及应用
1．掌握盖斯定律的内容及意义。
2．能运用盖斯定律进行有关反应热的计算。
考点1　盖斯定律及其应用
1．盖斯定律的内容
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，这就是盖斯定律。
2．盖斯定律的理解
盖斯定律表明，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。
[图解教材]人教选择性必修1
反应热与反应途径的关系
　
则有：ΔH＝____________＝____________________。
提示：ΔH1＋ΔH2　ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
3．盖斯定律的应用
(1)虚拟路径法：根据题意虚拟物质的转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求出目标反应的反应热。
转化关系 反应热间的关系
aAB、AB ΔH1＝aΔH2
AB ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
(2)加和法：
根据已知热化学方程式，运用加减运算法转化为目标热化学方程式。
　如已知在25 ℃、101 kPa时：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
ΔH＝－221 kJ·mol-1，
则CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH为________________________。
提示：－283 kJ·mol-1
[备考提醒]运用盖斯定律的三个注意事项
(1)热化学方程式乘以某一个数时，焓变ΔH也必须乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，焓变ΔH也必须相加减。
(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但绝对值不变。
　加和法计算反应热
1．(人教选择性必修1习题改编)葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，葡萄糖在人体氧化得到液态水，根据下列热化学方程式，计算25 g葡萄糖在人体组织中完全氧化产生的热量约为(　　)
①C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－2 536 kJ·mol-1
②H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol-1
A．389 kJ B．358 kJ
C．352.2 kJ D．63 400 kJ
A　[由①＋6×②得到：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 800 kJ·mol-1；25 g葡萄糖在人体组织中完全氧化产生的热量为×2 800 kJ·mol-1≈389 kJ，故选A。]
2．(人教选择性必修1习题改编)已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－241.8 kJ·mol-1
③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝－566.0 kJ·mol-1
请写出碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式。
[解析]　碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的化学方程式为C＋2H2O===CO2＋2H2，可通过①－②×2＋③×得到，则ΔH＝－110.5 kJ·mol-1＋241.8 kJ·mol-1×2－566.0 kJ·mol-1×＝＋90.1 kJ·mol-1，因此热化学方程式为C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋90.1 kJ·mol-1。
[答案]　C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋90.1 kJ·mol-1
[答题模板]
利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤
　虚拟路径法
3．(人教选择性必修1习题改编)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|<|ΔH3|
B．|ΔH1|>|ΔH2|
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D．甲―→丙的ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)<0
B　[根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)，则ΔH3＝－(ΔH1＋ΔH2)，所以|ΔH1|＜|ΔH3|，故A正确；ΔH1、ΔH2是分步反应的反应热，两者大小无法确定，故|ΔH1|和|ΔH2|的大小无法确定，故B错误；ΔH3＝－(ΔH1＋ΔH2)，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，故C正确；甲―→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，ΔH1和ΔH2都小于0，故ΔH1＋ΔH2<0，故D正确。]
4．室温下，将1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；将1 mol CuSO4·5H2O加热到45 ℃时，失去两分子水、热效应为ΔH3；继续加热到113 ℃时，再失去两分子水、热效应为ΔH4；最后加热到258 ℃以上，能脱去最后一分子水、热效应为ΔH5。下列判断一定正确的是(　　)
A．ΔH1＜ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
B．ΔH2＝ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
A　[设反应CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)的焓变为ΔH。根据题意，可得：
则ΔH1＝ΔH＋ΔH2，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，因此ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，ΔH2<0，则ΔH1<ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，A正确；ΔH2<0，ΔH3>0，则ΔH2<ΔH3，B错误；ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，则ΔH2＝ΔH1－(ΔH3＋ΔH4＋ΔH5)，ΔH1－ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，C、D错误。]
考点2　反应热大小比较
1．根据反应物用量多少比较 比较时要带正、负号
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2
反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1>ΔH2。
2．根据反应进行程度比较
③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3
④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4
反应④中，C完全燃烧，放热更多，|ΔH3|<|ΔH4|，故ΔH3>ΔH4。
3．根据反应物或生成物的状态比较
⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5
⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6
方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。
由图像可知：|ΔH5|>|ΔH6|，故ΔH5<ΔH6。
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。
由反应⑤－反应⑥可得：S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6<0，故ΔH5<ΔH6。
[备考提醒]
物质的气、液、固三态变化时的能量变化
4．根据特殊反应的焓变比较
⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7
⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8
由反应⑦－反应⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝ΔH7－ΔH8，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，即ΔH7<ΔH8。
[备考提醒]“四看法”比较反应热(ΔH)的大小
(1)看能 量变化 看是吸热反应还是放热反应，吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0，且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH
(2)看物 质状态 等量的同一物质，处于气态、液态和固态时，所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时，要考虑物质状态的影响
(3)看反 应程度 对于同一反应物，反应进行的程度不同，如等量的C(s)燃烧生成CO2(g)或CO(g)，ΔH不同
(4)看反 应关系 对于不同的反应，若含有相同的反应物或生成物，可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小
1．(鲁科选择性必修1习题改编)根据以下3个放热反应的热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3
对ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系的判断正确的是(　　)
A．ΔH1<ΔH3<ΔH2
B．ΔH1<ΔH2<ΔH3
C．ΔH3<ΔH2<ΔH1
D．ΔH2<ΔH1<ΔH3
B　[H2S与O2反应转化为SO2时反应充分，释放的热量最多，H2S与O2反应生成S单质，此时S单质能进一步与O2反应生成SO2放热，因此第二、三两个热化学方程式的ΔH一定大于ΔH1，气态水变为液态水放热，因此ΔH2<ΔH3，故有ΔH3>ΔH2>ΔH1，故答案选B。]
2．(鲁科选择性必修1习题改编)在相同温度下，CH4燃烧的热化学方程式可表示为
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2
(1)反应①－反应②可得2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH＝________，ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(2)两反应的能量变化可用下图表示，请在图中填写ΔH1、ΔH2和H2O的状态。
(3)通过上面两种方法，均可得到ΔH1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。
[答案]　(1)ΔH1－ΔH2　<
(2)
(3)<
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)根据盖斯定律，可计算某些难以直接测得的反应焓变。 (√)
提示：难以直接测得的反应焓变，可以通过盖斯定律计算得到。
(2)在25 ℃和101 kPa时，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下反应，ΔH相等。 (√)
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH相同。 (×)
提示：同一反应的热化学方程式化学计量数不同，ΔH不同。
(4)相同条件下，等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。 (√)
(5)图示中，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。 (×)
提示：根据盖斯定律可知，ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)。
(6)相同条件下，等质量的碳按以下a和b两种途径完全转化，途径a比途径b放出热量多。途径a：CCO＋H2CO2＋H2O；途径b：CCO2。 (×)
提示：根据盖斯定律可知，途径a与途径b放出的热量相等。
2．(2025·重庆卷)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应：
①2NH3(g)＋3N2O(g)===4N2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol-1
②N2O(g)＋3H2(g)===N2H4(l)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol-1
③N2H4(l)＋9H2(g)＋4O2(g)===2NH3(g)＋8H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol-1
则反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为(　　)
A．(a＋3b－c) B．(a－3b＋c)
C．(a－3b＋c) D．(a＋3b－c)
B　[根据盖斯定律，×(①－3×②＋③)可得目标方程式，则反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝(a－3b＋c)，B正确。]
根据HX的水溶液能量循环图，下列说法不正确的是(　　)
A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)>ΔH1(HCl)
B．已知HF气体溶于水放热，则ΔH1(HF)<0
C．相同条件下，ΔH2(HCl)>ΔH2(HBr)
D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6
B　[由题图知ΔH1为脱水能，需克服HF与水分子间的氢键作用，对应过程为吸热过程，故ΔH1>0，B错误；由于HF与水分子间存在氢键，HF从水溶液中逸出时需克服氢键，故ΔH1(HF)>ΔH1(HCl)，A正确；ΔH2为离解能，为断裂HX中化学键所需要的能量，即键能，由于原子半径：ClH—Br，则ΔH2(HCl)>ΔH2(HBr)，C正确；根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6，D正确。]
3．(1)(2025·山东卷，节选)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫，涉及的主要反应如下：
Ⅰ．CaS(s)＋2SO2(g) CaSO4(s)＋S2(g)　ΔH1
Ⅱ．CaSO4(s)＋4H2(g) CaS(s)＋4H2O(g)　ΔH2
反应4H2(g)＋2SO2(g) 4H2O(g)＋S2(g)的焓变ΔH＝____________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
(2)(2025·黑吉辽蒙卷，节选)已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为－a kJ·mol-1、－b kJ·mol-1、－c kJ·mol-1，则合成反应2CO(g)＋3H2(g)===HOCH2CH2OH(g)的ΔH＝____________________kJ·mol-1(用a、b和c表示)。
[解析]　(1)根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ可得4H2(g)＋2SO2(g) 4H2O(g)＋S2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2。(2)燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，则根据已知条件可以写出热化学方程式：①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol-1、②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH2＝－b kJ·mol-1、③HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3＝－c kJ·mol-1，根据盖斯定律，题给反应＝2×反应①＋3×反应②－反应③，故合成反应的ΔH＝(－2a－3b＋c) kJ·mol-1。
[答案]　(1)ΔH1＋ΔH2　(2)－2a－3b＋c(或c－2a－3b)
课时数智作业(三十一)　盖斯定律及应用
(建议用时：30分钟　分值：30分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．(2026·滁州模拟)钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石(TiO2)，制取步骤如下：TiO2―→TiCl4Ti。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；②TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH2。则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为(　　)
A．2ΔH1＋2ΔH2 B．2ΔH1＋ΔH2
C．2ΔH1－ΔH2 D．2ΔH1－2ΔH2
B　[依据盖斯定律，①×2＋②可得所求反应，则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝2ΔH1＋ΔH2。]
2．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸反应的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol-1。
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol-1；
S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol-1；
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol-1。
则x为(　　)
A．3a＋b－c B．c＋3a－b
C．a＋b－c D．c＋a－b
A　[已知碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol-1，则碳燃烧的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol-1，又已知S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol-1，2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol-1，则根据盖斯定律可得，ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c，A正确。]
3．2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．ΔH2>0
B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C．在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3
D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
B　[金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此ΔH2>0，A正确；由盖斯定律可知，ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1，B错误；钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3，C正确；由盖斯定律可知，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D正确。]
4．浓硫酸稀释时包含两个过程：一是部分硫酸分子分散在水里吸收热量，热效应为ΔH1；二是部分硫酸分子与水作用形成硫酸水化物并发生一系列变化，整个过程释放热量，热效应为ΔH2，其中具体包含以下三个变化：
①H2SO4(l)＋nH2O(l)===H2SO4·nH2O(l)　ΔH3
②H2SO4·nH2O(l)===H2SO4(aq)＋nH2O(l)　ΔH4
③(aq)　ΔH5
下列说法正确的是(　　)
A．浓硫酸稀释时只有化学变化
B．ΔH1－ΔH2<0
C．ΔH5<0
D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
D　[依据题目所给信息可知，浓硫酸稀释时存在物理变化和化学变化，A错误；硫酸分子分散在水里吸收热量，ΔH1>0，硫酸分子与水作用形成硫酸水化物释放热量，ΔH2<0，则ΔH1－ΔH2>0，B错误；③为电离过程，吸收热量，则ΔH5>0，C错误；①＋②＋③为硫酸分子与水作用形成硫酸水化物并发生一系列变化释放热量，热效应为ΔH2，则ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，D正确。]
5．(2026·西安模拟)如图1、图2分别表示1 mol H2O(g)和1 mol CO2(g)分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　)
A．CO(g)的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol-1
B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol-1
C．O==O的键能为494 kJ·mol-1
D．无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热
D　[由题图2可知CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol-1，A正确；由题图1可得①H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol-1，由题图2可得②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－109 kJ·mol-1，根据盖斯定律，①＋②得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol-1，B正确；由题图可得出O2(g)===2O(g)　ΔH＝＋494 kJ·mol-1，即O==O的键能为494 kJ·mol-1，C正确；由题图可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol-1＋243 kJ·mol-1＝－42 kJ·mol-1，D错误。]
『培优提能』
6．在298 K、1.01×105 Pa下，将0.5 mol CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是(　　)
A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2y－x)kJ·mol-1
B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2x－y)kJ·mol-1
C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(4x－y)kJ·mol-1
D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)
ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol-1
C　[0.5 mol CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中生成碳酸钠和碳酸氢钠，物质的量之比为1∶1，放出热量为x kJ，热化学方程式为2CO2(g)＋3NaOH(aq)===NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－4x kJ·mol-1①；1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1NaOH溶液中生成碳酸钠，放出的热量为y kJ，热化学方程式为2NaOH(aq)＋CO2(g)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－y kJ·mol-1②；根据盖斯定律可知，①－②得CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4x－y)kJ·mol-1；故选C。]
7．(2025·西安模拟)环戊二烯()广泛应用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如图所示。下列说法不正确的是(　　)
共价键 键能/(kJ·mol-1)
H—H 436
H—I 299
I—I 151
A．若在相同条件下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH4，则ΔH4<ΔH2
B．表中三种物质，H—H的键能最大，故相同条件下，H2最稳定
C．ΔH3－ΔH1＝ΔH2＝＋11 kJ·mol-1
D．ΔH3<ΔH1
C　[Cl2比I2更活泼，说明相同物质的量的Cl2(g)具有的能量大于I2(g)具有的能量，所以Cl2(g)和H2(g)反应生成HCl(g)放出的能量大于I2(g)与H2(g)反应生成HI(g)放出的能量，即ΔH4<ΔH2，A正确；键能越大越稳定，H—H的键能最大，故相同条件下，H2最稳定，B正确；根据盖斯定律，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，故ΔH3－ΔH1＝ΔH2＝－2×299 kJ·mol-1＝－11 kJ·mol-1，则ΔH3<ΔH1，C错误，D正确。]
8．(9分)(1)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
项目 化学方程式 焓变ΔH/(kJ·mol-1)
甲烷氧化 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1
CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) －322.0
蒸气重整 CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ＋206.2
CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ＋165.0
①反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol-1。(2分)
②1 mol甲烷完全燃烧的反应热为ΔH2，则ΔH2________(填“>”“<”或“＝”)ΔH1。(2分)
(2)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol-1；CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol-1](2分)
(3)用O2将HCl转化为Cl2，可提高经济效益，减少环境污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s)===H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1。
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。(3分)
[解析]　(1)①由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝(165.0－206.2)kJ·mol-1＝－41.2 kJ·mol-1。
②1 mol甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故ΔH2＜ΔH1。
(2)已知：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol-1①、CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol-1②，由盖斯定律可知，②－①即得所求热化学方程式：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol-1。
(3)2HCl(g)＋CuO(s)===H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1①，2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)　2ΔH2②，根据盖斯定律，由①×2＋②得总反应：4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g)　ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2。
[答案]　(1)①－41.2　②＜
(2)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol-1
(3)4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g)　ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2
1 / 15第2讲　盖斯定律及应用
1．掌握盖斯定律的内容及意义。
2．能运用盖斯定律进行有关反应热的计算。
考点1　盖斯定律及其应用
1．盖斯定律的内容
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________的，这就是盖斯定律。
2．盖斯定律的理解
盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的________和______有关，而与反应的________无关。
[图解教材]人教选择性必修1
反应热与反应途径的关系
　
则有：ΔH＝_________________________________________________________＝
_____________________________________________________________________。
3．盖斯定律的应用
(1)虚拟路径法：根据题意虚拟物质的转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求出目标反应的反应热。
转化关系 反应热间的关系
aAB、AB ΔH1＝________
AB ΔH1＝________
ΔH＝________
(2)加和法：
根据已知热化学方程式，运用加减运算法转化为目标热化学方程式。
　如已知在25 ℃、101 kPa时：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
ΔH＝－221 kJ·mol-1，
则CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH为________________________。
[备考提醒]运用盖斯定律的三个注意事项
(1)热化学方程式乘以某一个数时，焓变ΔH也必须乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，焓变ΔH也必须相加减。
(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但绝对值不变。
加和法计算反应热
1．(人教选择性必修1习题改编)葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，葡萄糖在人体氧化得到液态水，根据下列热化学方程式，计算25 g葡萄糖在人体组织中完全氧化产生的热量约为(　　)
①C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－2 536 kJ·mol-1
②H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol-1
A．389 kJ B．358 kJ
C．352.2 kJ D．63 400 kJ
2．(人教选择性必修1习题改编)已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－241.8 kJ·mol-1
③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝－566.0 kJ·mol-1
请写出碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式。
[答题模板]
利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤
虚拟路径法
3．(人教选择性必修1习题改编)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|<|ΔH3|
B．|ΔH1|>|ΔH2|
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D．甲―→丙的ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)<0
4．室温下，将1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；将1 mol CuSO4·5H2O加热到45 ℃时，失去两分子水、热效应为ΔH3；继续加热到113 ℃时，再失去两分子水、热效应为ΔH4；最后加热到258 ℃以上，能脱去最后一分子水、热效应为ΔH5。下列判断一定正确的是(　　)
A．ΔH1＜ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
B．ΔH2＝ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
考点2　反应热大小比较
1．根据反应物用量多少比较 比较时要带正、负号
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2
反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1________ΔH2。
2．根据反应进行程度比较
③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3
④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4
反应④中，C完全燃烧，放热更___________________________________________，
|ΔH3|<|ΔH4|，故ΔH3________ΔH4。
3．根据反应物或生成物的状态比较
⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5
⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6
方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。
由图像可知：|ΔH5|>|ΔH6|，故ΔH5____ΔH6。
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。
由反应⑤－反应⑥可得：S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6________0，故ΔH5<ΔH6。
[备考提醒]
物质的气、液、固三态变化时的能量变化
4．根据特殊反应的焓变比较
⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7
⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8
由反应⑦－反应⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝ΔH7－ΔH8，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，即ΔH7<ΔH8。
[备考提醒]“四看法”比较反应热(ΔH)的大小
(1)看能量变化 看是吸热反应还是放热反应，吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0，且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH
(2)看物质状态 等量的同一物质，处于气态、液态和固态时，所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时，要考虑物质状态的影响
(3)看反应程度 对于同一反应物，反应进行的程度不同，如等量的C(s)燃烧生成CO2(g)或CO(g)，ΔH不同
(4)看反应关系 对于不同的反应，若含有相同的反应物或生成物，可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小
1．(鲁科选择性必修1习题改编)根据以下3个放热反应的热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3
对ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系的判断正确的是(　　)
A．ΔH1<ΔH3<ΔH2
B．ΔH1<ΔH2<ΔH3
C．ΔH3<ΔH2<ΔH1
D．ΔH2<ΔH1<ΔH3
2．(鲁科选择性必修1习题改编)在相同温度下，CH4燃烧的热化学方程式可表示为
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2
(1)反应①－反应②可得2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH＝________，ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(2)两反应的能量变化可用下图表示，请在图中填写ΔH1、ΔH2和H2O的状态。
(3)通过上面两种方法，均可得到ΔH1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)根据盖斯定律，可计算某些难以直接测得的反应焓变。 (　　)
(2)在25 ℃和101 kPa时，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下反应，ΔH相等。 (　　)
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH相同。 (　　)
(4)相同条件下，等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。 (　　)
(5)图示中，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。(　　)
(6)相同条件下，等质量的碳按以下a和b两种途径完全转化，途径a比途径b放出热量多。途径a：CCO＋H2CO2＋H2O；途径b：CCO2。(　　)
2．(2025·重庆卷)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应：
①2NH3(g)＋3N2O(g)===4N2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol-1
②N2O(g)＋3H2(g)===N2H4(l)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol-1
③N2H4(l)＋9H2(g)＋4O2(g)===2NH3(g)＋8H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol-1
则反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为(　　)
A．(a＋3b－c) B．(a－3b＋c)
C．(a－3b＋c) D．(a＋3b－c)
根据HX的水溶液能量循环图，下列说法不正确的是(　　)
A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)>ΔH1(HCl)
B．已知HF气体溶于水放热，则ΔH1(HF)<0
C．相同条件下，ΔH2(HCl)>ΔH2(HBr)
D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6
3．(1)(2025·山东卷，节选)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫，涉及的主要反应如下：
Ⅰ．CaS(s)＋2SO2(g) CaSO4(s)＋S2(g)　ΔH1
Ⅱ．CaSO4(s)＋4H2(g) CaS(s)＋4H2O(g)　ΔH2
反应4H2(g)＋2SO2(g) 4H2O(g)＋S2(g)的焓变ΔH＝________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
(2)(2025·黑吉辽蒙卷，节选)已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为－a kJ·mol-1、－b kJ·mol-1、－c kJ·mol-1，则合成反应2CO(g)＋3H2(g)===HOCH2CH2OH(g)的ΔH＝________kJ·mol-1(用a、b和c表示)。
1 / 8

展开更多......

收起↑