2024年高考化学一轮总复习第5单元第2讲　盖斯定律及其应用课件

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这是一份2024年高考化学一轮总复习第5单元第2讲　盖斯定律及其应用课件，共60页。PPT课件主要包含了ΔH2＋ΔH3，aΔH2，－ΔH2，ΔH1＋ΔH2，ΔH1＞ΔH2，高考真题演练，－223，2×1014，－9119，－49等内容，欢迎下载使用。

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。
反应放出的热量只和始态与终态有关，与过程无关。
生成液态水放出的热量更多，a 由①－4×②得P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－29.2 kJ/ml，为放热反应。
1．利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小①S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2方法一：图像法由图像可知：|ΔH1|>|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式由①－②可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。
角度二　利用盖斯定律书写热化学方程式3．发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH＝＋10.7 kJ·ml－1②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·ml－1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：_________________________________________________________________。
2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1096.7 kJ·ml－1
4．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋551 kJ·ml－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－297 kJ·ml－1反应Ⅱ的热化学方程式：________________________________________________________。
3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·ml－1
角度三　反应热的比较5．根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是(　　)A．2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH12H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 则有ΔH1>ΔH2B．Br2(g)＋H2(g)===2HBr(g)　 ΔH1Br2(l)＋H2(g)===2HBr(g)　 ΔH2则有ΔH1<ΔH2C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　 ΔH14Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　 ΔH2则有ΔH1<ΔH2D．Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　 ΔH1Br2(g)＋H2(g)===2HBr(g)　 ΔH2则有ΔH1<ΔH2
解析将A项的热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①－②可得2S(s)＋2O2(g)===2SO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，A错误。
6．Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是(　　)A．ΔH3<0B．ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6C．ΔH6>ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
解析由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，ΔH3>0，A错误；物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，B、D错误；ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，ΔH1>0，ΔH2>0，ΔH3>0，ΔH4>0，所以ΔH6>ΔH5，C正确。
1．(2021·浙江高考)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
解析一般，烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应，且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，故ΔH1>ΔH2。苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成环己烷比1，3环己二烯与H2发生加成反应生成环己烷所放出的热量少，故ΔH3>ΔH2。
2．(2020·北京高考)依据图示关系，下列说法不正确的是(　　)A．石墨燃烧是放热反应B．1 ml C(石墨)和1 ml CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多C．C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
3．(1)(2022·全国甲卷节选)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝172 kJ·ml－1，Kp1＝1.0×10－2(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH2＝－51 kJ·ml－1，Kp2＝1.2×1012 Pa反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·ml－1，Kp＝____________Pa。
(2)(2022·全国乙卷节选)已知下列反应的热化学方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036 kJ·ml－1②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝94 kJ·ml－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·ml－1计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________ kJ·ml－1。
4．(1)(2022·广东高考节选)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体。Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)―→Y(g)过程的焓变为__________________________(列式表示)。
(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)
解析(1)设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X―→M　ΔH1＝(E1－E2)，M―→N　ΔH2＝ΔH，N―→Y　ΔH3＝(E3－E4)，根据盖斯定律可知，X(g) ―→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。(2)根据盖斯定律可得，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17 kJ·ml－1)＋(－16.73 kJ·ml－1)＋2×(－415.0 kJ·ml－1)＝－911.9 kJ·ml－1。
5．(2021·全国甲卷节选)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41 kJ·ml－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH2＝－90 kJ·ml－1
总反应的ΔH＝________kJ·ml－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)，判断的理由是__________________________________________________________。
ΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的
(2)(2020·全国卷Ⅱ节选)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：ΔH＝________kJ·ml－1。
课时作业建议用时：40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．已知△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g)　ΔH＝－157 kJ·ml－1。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2092 kJ·ml－1，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2220 kJ·ml－1，1 ml液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ·ml－1。则2 ml氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·ml－1)为(　　)A．－658 B．－482C．－329 D．－285
4．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：下列说法正确的是(　　)A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0
5．(2022·天津市和平区高三期末考试)用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：ⅰ.2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·ml－1ⅱ.N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋181 kJ·ml－1ⅲ.2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－747 kJ·ml－1则12 g C(s)完全燃烧所放出的热量为(　　)A．787 kJ B．221 kJC．393.5 kJ D．442 kJ
解析根据盖斯定律，将题中所给三个反应ⅰ、ⅱ、ⅲ直接加和可得：2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－787 kJ·ml－1，由此可得12 g C(s)完全燃烧所放出的热量为393.5 kJ。
10．已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.31 kJ·ml－1②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1452 kJ·ml－1③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·ml－1下列说法不正确的是(　　)A．CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－1452 kJ·ml－1B．3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)　ΔH＝＋585.07 kJ·ml－1C．等物质的量的CH4(g)和CH3OH(l)完全燃烧，CH4(g)放出的热量更多D．在中性溶液中，CH4(g)和O2(g)能形成燃料电池
解析由②＋③×4可得2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)的ΔH＝[－1452＋(－44)×4] kJ·ml－1＝－1628 kJ·ml－1，所以2 ml甲醇完全燃烧放出的热量为1628 kJ，则1 ml甲醇完全燃烧放出的热量应为814 kJ，所以甲醇的燃烧热ΔH＝－814 kJ·ml－1，故A错误；根据盖斯定律，①×3－(②＋③×4)×2可得3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)的ΔH＝{－890.31×3－[－1452＋(－44)×4]×2} kJ·ml－1＝＋585.07 kJ·ml－1，故B正确；根据①可知1 ml甲烷完全燃烧放出的热量为890.31 kJ，根据A项分析可知1 ml甲醇完全燃烧放出的热量为814 kJ，所以甲烷放出的热量多，故C正确；只要溶液为电解质溶液且形成闭合回路，就可以形成燃料电池，故D正确。
11．下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1>ΔH2的是(　　)A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2C．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH1 2SO3(g)===O2(g)＋2SO2(g)　ΔH2D．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
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。
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·ml－1D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，总反应的ΔH不变
CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－130.9 kJ·ml－1
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1266 kJ/ml
(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/ml　①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH2＝－b kJ/ml　②若1 ml NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________kJ/ml(用含a、b的式子表示)。
(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 Ea1－Ea2＋ Ea3 －Ea4