内容正文:
第04课 盖斯定律得综合应用
[学习目标]
1.了解盖斯定律及其简单应用。
2.能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
[知识精讲]
1.高考主要以生产生活、科学技术和能源问题为背景,将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合考查。盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示:
2.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,反应热的数值必须也乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。
(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。
[典题例析]
【例1】(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)===CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83 kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)===CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)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。过程如图:
反应Ⅰ:2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式: ________________________________________________________________
________________________________________________________________。
【例2】 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:_____________________________
_______________________________________________________________。
【例3】 以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有:
①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH1=-92.4 kJ·mol-1
②NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH2=-79.7 kJ·mol-1
③NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH3=+72.5 kJ·mol-1
则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为____________________________________________________________________。
【例4】 研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为
2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH
已知:①H2S(g)H2(g)+S(g) ΔH1;
②2S(g)S2(g) ΔH2。
则ΔH=____________________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol H2S(g)全部氧化为SO(aq)的热化学方程式为____________________________________________
____________________________________________________________。
[效果检测]
1.下列说法不正确的是( )
A.利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变
B.在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的
C.当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的
D.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到
2.Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是( )
A.ΔH3<0
B.ΔH3+ΔH4