2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)學(xué)生用書第7章化學(xué)反應(yīng)與能量第33講化學(xué)能與熱能考點(diǎn)三蓋斯定律反應(yīng)熱的相關(guān)計(jì)算與比較

考點(diǎn)三蓋斯定律反應(yīng)熱的相關(guān)計(jì)算與比較1.蓋斯定律(1)內(nèi)容：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。即在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱之間的關(guān)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.反應(yīng)熱大小的比較比較反應(yīng)熱大小時(shí)，不要只比較ΔH的絕對(duì)值的大小，還要考慮其正負(fù)號(hào)。依據(jù)舉例物質(zhì)狀態(tài)①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2ΔH1eq\o(□,\s\up1(4))____ΔH2反應(yīng)程度③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3④C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH4ΔH3eq\o(□,\s\up1(5))____ΔH4反應(yīng)物的量⑤2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH5⑥4H2(g)＋2O2(g)=4H2O(g)ΔH6ΔH6eq\o(□,\s\up1(6))____ΔH5蓋斯定律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、蓋斯定律的應(yīng)用1.(2024·茂名高三開學(xué)考試)以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)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經(jīng)計(jì)算ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：分析三個(gè)熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可得，反應(yīng)Ⅲ＝反應(yīng)Ⅰ－反應(yīng)Ⅱ，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－49.5kJ·mol－1)－(－90.4kJ·mol－1)＝＋40.9kJ·mol－1。答案：＋40.92.硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(,\s\up7(釩催化劑))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如下圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為___________________________________________。答案：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－13.大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表。物質(zhì)H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃燒熱ΔH/(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.525℃時(shí)H2(g)和C(石墨，s)反應(yīng)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為_______________。解析：由題給燃燒熱數(shù)據(jù)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，根據(jù)蓋斯定律，由3×①＋6×②－③，可得H2(g)與C(石墨，s)反應(yīng)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為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[思維建模]利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的“四步驟”二、反應(yīng)熱大小的比較4.已知NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng)生成CO2吸熱，Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)生成CO2放熱。下列關(guān)于ΔH的判斷正確的是()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：選B。由題意可知，碳酸氫鈉溶液與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH′＞0，碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH″＜0，將已知反應(yīng)依次編號(hào)為①②③④，由蓋斯定律可知，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可得碳酸氫根離子的水解反應(yīng)HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)＋H2O(l)?H2CO3(aq)＋OH－(aq)ΔH?，鹽類的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH?＝ΔH2—ΔH4＞0，即ΔH2>ΔH4；碳酸的電離為吸熱過程，ΔH1<0，ΔH2<0。綜上所述，B項(xiàng)正確。5.室溫下，將1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1molCuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。下列判斷正確的是()A．ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3解析：選B。根據(jù)題意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液的溫度降低，熱化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋5H2O(l)ΔH1＞0；CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱化學(xué)方程式為CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)ΔH2＜0；根據(jù)蓋斯定律知，CuSO4·5H2O受熱分解的熱化學(xué)方程式為Cu