专题突破03 盖斯定律及其应用-【尖子生系列】2023-2024学年高二化学同步重难点专题突破（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 第一章 化学反应的热效应 盖斯定律及其应用 1 突破点1:充分认识盖斯定律 1.盖斯定律的内容: 换句话说,化学反应的反应热（焓变 ΔH）只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。 一个化学反应，不论是一步完成,还是分几步完成,，其总的热效应是完全相同的 2.盖斯定律直观化 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 从反应途径角度：A→D： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)； 从能量守恒角度： ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0。 3.运用盖斯定律解题的常用方法 通常有两种方法: (1)虚拟路径法:如C(s)+O2(g)══CO2(g),可设置如图路径,则ΔH1=ΔH2+ΔH3。 (2)加合法:即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到目标热化学方程式。 例如:求P4(白磷,s)→4P(红磷,s)的热化学方程式。 已知下面两个热化学方程式: ①P4(白磷,s)+5O2(g)══P4O10(s)　ΔH1 用①-②×4得出P4(白磷,s)══4P(红磷,s)的热化学方程式,其反应热ΔH=ΔH1-4ΔH2。 应用盖斯定律进行简单计算,要注意以下几点: (1)通过盖斯定律计算反应热,当热化学方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。 (2)当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热绝对值相等,符号相反。 (3)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,物质的状态由“固→液→气”变化时会吸热;反之会放热。 易错点拨 应用盖斯定律进行简单计算时,当热化学方程式的化学计量数同乘以或除以某数时,ΔH也相应乘以或除以某数。 【典型例题】 【例题1】 SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g)══SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1 3SiH2Cl2(g)══SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1 则反应4SiHCl3(g)══SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为　　　 kJ·mol-1。 答案:+114 解析:①2SiHCl3(g)══SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)　ΔH1=+48 kJ·mol-1 ②3SiH2Cl2(g)══SiH4(g)+2SiHCl3(g)　ΔH2=-30 kJ·mol-1 根据盖斯定律:①×3+②即可得4SiHCl3(g)══SiH4(g)+3SiCl4(g)　ΔH=+114 kJ·mol-1。 [变式训练1] 在25 ℃和101 kPa时,已知: ①2H2O(g)══O2(g)+2H2(g)　ΔH1 ②Cl2(g)+H2(g)══2HCl(g)　ΔH2 ③2Cl2(g)+2H2O(g)══4HCl(g)+O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)。 A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2 C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2 答案:A 解析:热化学方程式①、②和③之间存在关系:①+2×②=③,故有ΔH1+2ΔH2=ΔH3。 [变式训练2] 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　　　。制得等量H2所需能量较少的是　　　　。  答案:H2O(l) ══ H2(g)+ O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1　 H2S(g)══H2(g)+S(s)　ΔH=+20 kJ·mol-1　 系统(Ⅱ) 解析:根据盖斯定律,由①+②+③可得系统(Ⅰ)中的热化学方程式: H2O(l)══H2(g)+ 1/2 O2(g)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 =+327 kJ·mol-1-151 kJ·mol-1+110 kJ·mol-1=+286 kJ·mol-1 同理,由②+③+④可得系统(Ⅱ)中的热化学方程式: H2S(g)══H2(g)+S(s)　ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4=-151 kJ·mol-1 +110 kJ·mol-1+61 kJ·mol-1=+20 kJ·mol-1 由所得两热化学方程式可知,制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。 方法归纳 盖斯定律应用计算模型。 (1)确定待求反应的热化学方程式。 (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 (3)利用同侧相加、异侧相减进行处理。 (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反