（江苏专用版）2020版高考化学总复习 专题五 微专题4 盖斯定律的应用、反应热的计算课件

微专题4盖斯定律的应用、反应热的计算考点突破总纲目录跟踪集训近几年化学反应中反应热的计算、盖斯定律一直是高考的必考考点之一,考查热化学方程式的书写、盖斯定律、反应热的计算等问题。(1)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量 如上图,该图所示的反应生成物的总能量低于反应物的总能量,所以该图示的反应ΔH0,反应放热,图示中的E1是正反应活化能,E2是逆反应活化能,ΔH与活化能的大小本身无关,但与差值有关。(2)ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和a.旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。b.常见物质中的化学键数目物质CO2(C O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金刚石(C—C)S8(S—S)硅晶体(Si—Si)键数24641.5282(3)根据盖斯定律计算反应热将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形后,由过程的热效应进行计算,如反应有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种途径: 则有ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。 特别提醒a.对于同素异形体,除注明聚集状态外,还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同,但属于不同物质,其本身具有的能量不同,所以反应中的ΔH也不同。b.物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。聚集状态不同,反应热ΔH的数值以及符号都可能不同。等量的同一物质,气态时能量最大,其次为液态,最小的为固态。c.不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH=-197kJ·mol-1表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2molSO3(g)时放出197kJ的能量。例1C(s)+O2(g) CO2(g)反应进程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 (D)A.该反应的活化能为E1B.该反应的ΔH=E1-E2C.该反应为放热反应D.图中T1所示曲线代表有催化剂时的能量变化解析活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量,故A正确;依据图像分析判断,ΔH=E1-E2,故B正确;反应物的总能量高于生成物的能量,是放热反应,故C正确;图中虚线、实线分别表示的是有催化剂和无催化剂时,反应过程中的能量变化,故D错误。拓展升华焓变与活化能的关系E1:正反应的活化能。E2:逆反应的活化能。ΔH=E1-E2,为此反应的焓变。催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH,反应放热还是吸热取决于起点(反应物)和终点(生成物)能量的相对高低。例2用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板中的铜,其热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH。已知:①Cu(s)+2H+(aq) Cu2+(aq)+H2(g)ΔH1=+64kJ·mol-1②2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196kJ·mol-1③H2(g)+ O2(g) H2O(l)ΔH3=-286kJ·mol-1下列说法不正确的是 ()A.反应①可通过铜做电极电解稀H2SO4的方法实现B.反应②在任何条件下都能自发进行12C.若H2(g)+ O2(g) H2O(g)ΔH4,则ΔH4ΔH3D.ΔH=-320kJ·mol-112解析A项,用Cu做电极,电解稀H2SO4可使反应①发生,故正确;B项,反应②是放热且熵增的反应,ΔG=ΔH-T·ΔS,可推得ΔG0,在任何条件下都能自发进行,故正确;C项,1molH2与 molO2完全反应生成1molH2O(g)时放出的热量少于生成1molH2O(l)时放出的热量,所以ΔH4ΔH3,故错误;D项,根据盖斯定律,可知ΔH=ΔH1+ ×ΔH2+ΔH3=+64kJ·mol-1- ×196kJ·mol-1-286kJ·mol-1=-320kJ·mol-1,故正确。121212答案C1.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl。利用如下反应,可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-115.6kJ/mol 下列说法正确的是 (D)A.升高温度能提高HCl的转化率B.加入催化剂,能使该反应的焓变减小C.1molCl2转化为2molCl原子放出243kJ热量D.断裂H2O(g)中1molH—O键比断裂HCl(g)中1molH—Cl键所需能量多解析A项,正反应是放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,HCl转化率降低,错误;B项,催化剂不改变反应的焓变,错误;C项,断键需要吸收能量,错误;D项,ΔH=4E(H—Cl键)+E(O O键)-2E(Cl—Cl键)-4E(H—O键),所以E(H—O键)-E(H—Cl键)= = =31.9kJ/mol,正确。498kJ/mol2243kJ/mol(115.6kJ/mol)42.已知:CH4(g)+4F2(g) CF4(g)+4HF(g)ΔH=akJ·mol-1。则a等于 (A)A.-1928B.+1928C.+1838D.-1838化学键C—HC—FH—FF—F键能(kJ·mol-1)414489565158解析由表格数据及反应可知,ΔH=414kJ·mol-1×4+158kJ·mol-1×4-489kJ·mol-1×4-565kJ·mol-1×4=akJ·mol-1,解得a=-1928,故选A。3.(2018扬州宝应中学第一次月考)下列关于焓变(ΔH)的叙述或判断中错误的是 ()A.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH0B.500℃、30MPa下,0.5molN2和1.5molH2充分反应放出19.3kJ热量,则反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=-38.6kJ·mol-1C.据下图可知:ΔH1=ΔH2+ΔH3D.据下图可知:E的大小对该反应的ΔH无影响 答案BA项,该反应的ΔS0,常温下能自发进行,则ΔG=ΔH-T·ΔS0,可推出ΔH0,故正确;B项,合成氨反应为可逆反应,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH是指生成2molNH3(g)时的焓变,题中生成NH3(g)的量未知,ΔH无法计算,故错误;C项,由盖斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3,故正确;D项,E是该反应的活化能,它对反应的ΔH无影响,故正确。4.(2018苏锡常镇四市高三调研)电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2000℃时,电石生产原理如下:①CaO(s)+C(s) Ca(g)+CO(g)ΔH1=akJ·mol-1平衡常数K1②Ca(g)+2C(s) CaC2(s)ΔH2=bkJ·mol-1平衡常数K2以下说法不正确的是 (C)A.反应K1=c(Ca)·c(CO)B.反应 Ca(g)+C(s)  CaC2(s)平衡常数K= 12122KC.2000℃时增大压强,K1减小,K2增大D.反应2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g)ΔH=(2a-b)kJ·mol-1解析C项,平衡常数只与温度有关,温度不变,K1、K2均不变,故错误。5.(2018镇江一模)甲烷液化可获得工业原料甲醇,反应原理是:①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.4kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.0kJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=-49.0kJ·mol-1下列说法正确的是 (D)A.反应①中的能量变化如图所示B.反应②使用催化剂,能降低该反应的活化能和ΔH2C.合成过程中应向原料气中添加H2D.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-90.0kJ·mol-1解析A项,反应①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.4kJ·mol-1,反应是吸热反应,反应物能量低于生成物,不符合图像中能量大小,错误;B项,反应②使用催化剂,能降低该反应的活化能,但不能改变化学反应的焓变,错误;C项,将反应①②③相加得总反应CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g),故不需向原料气中添加H2,错误;D项,②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.0kJ·mol-1,③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=-49.0kJ·mol-1,根据盖斯定律由②+③得到CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-90.0kJ·mol-1,正确。6.(2018泰州中学高三上开学检测)通过以下反应可以除去烟气中的二氧化硫,并获得氮肥。下列说法不正确的是 ()①SO2(g)+NH3·H2O(aq) NH4HSO3(aq)ΔH1=akJ·mol-1②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq) (NH4)2SO3(aq)+H2O(l)ΔH2=bkJ·mol-1③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g) 2(NH4)2SO4(aq)ΔH3=ckJ·mol-1A.反应①是吸收烟气中二氧化硫的方法之一B.反应③是将还原性较强的(NH4)2SO3转化为较稳定的铵盐用作氮肥C.2NH3·H2O(aq)+2NH4HSO3(aq) 2(NH4)2SO3(aq)+2H2O(g)ΔH=2bkJ·mol-1D.反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) 2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=(2a+2b+c)kJ·mol-1答案CA项,用氨水可以吸收酸性气体SO2,故正确;B项,(NH4)2SO3中的+4价S易被O2氧化成+6价,生成的(NH4)2SO4可用作氮肥,故正确;C项,若生成2mol液态水,ΔH=2bkJ·mol-1,生成2mol气态水,ΔH≠2bkJ·mol-1,故错误;D项,根据盖斯定律,可得目标反应=①×2+②×2+③,即ΔH=(2a+2b+c)kJ·mol-1,故正确。