第03课 盖斯定律-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修1）

第一章 化学反应热效应 第二节 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．了解盖斯定律及其简单应用。 2．认识能量的转化遵循能量守恒定律。 3．盖斯定律的应用。 重点:盖斯定律的内容、理解及应用。 难点:盖斯定律的内容、理解及应用。 知识点一 盖斯的生平事迹 盖斯是俄国化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1860年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。 知识点二 盖斯定律 1．内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2．本质：能量守恒定律 3．意义：应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热 （1）反应进行得很慢的反应； （2）不容易直接发生的反应； （3）伴有副反应发生的反应。 4．对盖斯定律的理解 （1）从反应途径角度：反应热只与始态、终态有关，与途径无关。 （2）从能量角度：不管反应历程如何，一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。 从S→L，△H1<0，体系放热，从L→S，△H2>0，体系吸热，据能量守恒，△H1+△H2=0。 （3）从反应热角度： 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2=ΔH3+ΔH4 +ΔH5。 5．应用 （1）设计路径法求反应热 已知下列两个热化学方程式： Ⅰ.P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 Ⅱ.P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1 写出白磷转化成红磷的热化学方程式。 【解析】可虚拟如下路径： 根据盖斯定律可得，ΔH==ΔH1＋(-ΔH2)×4＝-2 983.2 kJ·mol－1+738.5 kJ·mol－1×4＝-29.2kJ·mol－1　 故白磷转化成红磷的热化学方程式为P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 （2）利用加合法求反应热 若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 调系数 乘除某数 同时相乘除某数 ①常见运算 方程式 反应热间的关系 AB、aAaB ΔH2＝aΔH1 CD、 DC ΔH4＝－ΔH3 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝2ΔH1+ ΔH4＝ 2ΔH1－ΔH3 ②已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ.Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1； 反应Ⅱ.Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2； 则反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ） A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2 【答案】A 【解析】根据盖斯定律：Ⅲ=Ⅱ-Ⅰ，则ΔH3=ΔH2-ΔH1，故选A。 【易错提醒】（1）热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘上该数。 （2）热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)。 （3）将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）若H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1<0，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH2>0。( ) （2）对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的ΔH也随之改变。( ) （3）同一反应一步完成与两步完成的焓变相同。( ) （4）利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。( ) （5）已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH2； H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3； CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4；则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。( ) 【答案】（1）√（2）×（3）√（4）√（5）√ 2．研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：          则的等于 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】将三个反应式分别标号为①②③，根据盖斯定律，目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到，故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol，故答案选C。 3．已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___________kJ/mol。 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】第一步反应的焓变为E1-E2；第二步反应的焓变为ΔH；第三步反应焓变为E3-E4，所以该反应的焓变为E1−E2+ΔH+E3−E4；故选D。 ►问题一 盖斯定律的理解 【典例1】下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 ②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】D 【解析】①一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成，其热效应总是相同的，反应热只与反应体系的始态和终态有关，故①正确；②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故②正确；③反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故③正确；④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热，故④正确；故选D。 【解题必备】对盖斯定律的理解 （1）从反应途径角度：反应热只与始态、终态有关，与途径无关。 （2）从能量角度：不管反应历程如何，一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。 【变式1-1】下列关于盖斯定律描述不正确的是 A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．盖斯定律遵守能量守恒定律 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 【答案】A 【解析】A．化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故A项错误；B．盖斯定律也遵守能量守恒定律，故B项正确；C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，故C项正确；D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，故D项正确。故答案选A。 【变式1-2】下列关于盖斯定律的说法不正确的是 A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 【答案】B 【分析】一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变，据此分析。 【解析】A．根据盖斯定律可知，不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5，选项A正确；B．应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算，而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热，选项B不正确；C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到，选项C正确；D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。答案选B。 ►问题二 盖斯定律的应用 【典例2】已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据盖斯定律可知，ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5；故选A。 【解题必备】1.利用盖斯定律求反应热的三步流程 找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值 加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 2.应用方法 （1）设计路径法求反应热； （2）利用加合法求反应热。 【变式2-1】已知一定条件下，有下列反应(相同质量的金刚石、石墨完全反应)：    据此判断，下列说法正确的是 A．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 【答案】A 【解析】①   ② 依据盖斯定律，将反应①-②得，C(石墨)=C(金刚石)  ∆H=-393.5kJ/mol-(-395.0kJ/mol)=+1.5kJ/mol，所以由石墨制备金刚石是吸热反应。对于吸热反应，生成物的能量比反应物高，所以等质量时，石墨的能量比金刚石的低，故选A。 【变式2-2】化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【分析】根据能量图中各步骤反应物的量和该步骤的能量变化关系来判断各反应的热化学方程式书写是否正确。 【解析】A．反应的，A错误；B．反应的，B错误；C．反应的，C错误；D．反应的或，D正确；故选D。 1．下列关于盖斯定律的说法错误的是 A．盖斯定律遵守能量守恒定律 B．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关 【答案】D 【解析】A．盖斯定律遵守能量守恒定律，A正确；B．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，因此不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同，B正确；C．有的反应进行得很慢，有的反应有副反应，其反应热测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C正确；D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，D错误；故答案选D。 2．下列关于盖斯定律描述不正确的是 A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．盖斯定律遵守能量守恒定律 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 【答案】A 【解析】A．化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故A项错误；B．盖斯定律也遵守能量守恒定律，故B项正确；C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，故C项正确；D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，故D项正确。故答案选A。 3．已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示： 已知：。 下列说法错误的是 A． B． C． D．C(石墨，s) 【答案】B 【解析】A．按盖斯定律，，因，故，A正确；B．对放热反应而言，，燃烧越充分，焓变越小，故，B错误；C．由盖斯定律可知，，则，C正确；D．由盖斯定律，C(石墨，s)，D正确；故选B。 4．我国高含硫天然气资源丰富，天然气脱硫有重要的现实意义。天然飞脱硫工艺涉及如下反应： ①2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)  ΔH1=akJ·mol-1 ②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  ΔH2=bkJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH3=ckJ·mol-1 ④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ΔH4，则ΔH4的正确表达式为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由盖斯定律得，（2×反应①+反应②-3×反应③）÷3得到反应④，即，故选B。 5．下图为反应的能量变化示意图。下列说法正确的是 A．拆开2 mol 和1 mol 中的化学键成为H、O原子，共放出1368 kJ能量 B． C．2mol 和1 mol 反应生成2 mol ，放出能量小于484 kJ D． 【答案】D 【解析】A．断开化学键吸收能量，则拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量，A错误；B．根据题目信息可知，，B错误；C．由图可知，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)共放出484kJ能量，则反应生成2 mol H2O(l)，放出能量大于484 kJ，C错误；D．根据题目信息可知，，D正确；故选D。 6．一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。该定律称为盖斯定律。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 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，后者放热多 C．C(石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 D．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 【答案】B 【解析】A. 根据ΔH1<0可知，石墨燃烧是放热反应，A正确；B. 根据反应热大小比较，ΔH1<ΔH2，即1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，后者放热少，B错误；C. 根据盖斯定律，C(石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2，C正确；D. 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，D正确。答案为B。 7．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是 A．A→F的 B． C．C→F的 D． 【答案】B 【解析】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；故选B。 8．丙烷燃烧可以通过以下两种途径： 途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)  ΔH＝－a kJ/mol 途径Ⅱ：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)            ΔH＝＋b kJ/mol 2C3H6(g)＋9O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)  ΔH＝－c kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)         ΔH＝－d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值) 请回答下列问题： （1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量 (填“大于 ”、“等于 ” 或“小于 ”)途径Ⅱ放出的热量。 （2）由于C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是 ； （3）b与a、c、d 的数学关系式是 。 【答案】（1）等于 （2）小于 吸收 加热 （3） 【分析】（1）根据盖斯定律来判断两种途径放热之间的关系； （2）该反应属于吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量； （3）途径I：①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-a kJ•mol-1 途径II：②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ•mol-1 ③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-c kJ•mol-1 ④2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=-d kJ•mol-1 反应①=反应②+反应③×+反应④×，据盖斯定律来判断各步反应之间的关系。 【解析】（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样； （2）由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中△H＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量； （3）途径I:①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=−akJ⋅mol−1 途径II:②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ⋅mol−1 ③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=−ckJ⋅mol−1 ④2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=−dkJ⋅mol−1反应①=反应②+反应③×+反应④×，据盖斯定律来判断各步反应之间的关系所以−a=b+×(−c−d)，所以b=−a+×(c+d)，2b=c+d−2a，即b=+−a=。 1．Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 【答案】C 【解析】A.由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，要吸收能量，△H3>0，故A错误；B.根据盖斯定律可知，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，由物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，故B错误；C.根据物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，因△H1>0、△H2>0、△H3>0、△H4>0，则△H6>△H5，故C正确；D.根据盖斯定律和转化关系图可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，则△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6=0，故D错误；故选C。 2．爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着，假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换，则下列说法中错误的是（    ） A．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 B．ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C．ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6 D．│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│ 【答案】B 【分析】盖斯定律指出：化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关，而与具体的反应途径无关；反应的方向改变，焓变符号改变，因此根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6； 【解析】A. 根据上述分析得知，根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，故ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0，A正确；B. 根据上述分析得知，根据题中图象得知，，B错误；C.根据题中图象得知，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，则ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6，C正确；D. 因此根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，则 │ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│，D正确；答案选B。 3．依据图示关系，下列说法不正确的是 A．H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1 B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多 C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=ΔH1－ΔH2 D．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 【答案】C 【解析】A．根据图示，H2S(g)＋O2(g)=S(s)＋H2O(l) ΔH=－265.8kJ·mol-1，硫固体转化为硫蒸气需要吸热，因此H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1，故A正确；B．根据图示，1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，放出的热量分别为562.7kJ、296.9kJ，前者放热多，故B正确；C．由盖斯定律可知，2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=2ΔH1－ΔH2，故C错误；D．反应途径不改变反应物、生成物的总能量，则化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确；故选C。 4．常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是 A．的燃烧热 B．的燃烧热 C． D．， 【答案】C 【解析】A．硫化氢的燃烧热指完全燃烧生成气体和液态水时放出的热量，A项错误；B．硫的燃烧热指1mol硫(s)完全燃烧生成气体时放出的热量，B项错误；C．根据盖斯定律可知，焓变只取决于始末状态，与过程无关，，C项正确；D．硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应，所以，，D项错误。故选：C。 5．下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 ②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】D 【解析】①一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成，其热效应总是相同的，反应热只与反应体系的始态和终态有关，故①正确；②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故②正确；③反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故③正确；④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热，故④正确；选D。 6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多 C． D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】B 【解析】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g)   反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ，则反应I-反应II得，根据盖斯定律可知，A正确；B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，后者放热多，B错误；C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，，C正确；D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故答案为：B。 7．如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是 A． B．NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化 C． D． 【答案】D 【解析】A．根据图示，可写出2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g)  ∆H6、2NaCl(g)=2NaCl(s)  ∆H7、2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(s)  ∆H8，根据盖斯定律可知∆H6+∆H7=∆H8，A项正确；B．NaCl(g)变成NaCl(s)只是物质状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，B项正确；C．结合图示，根据盖斯定律，∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7=∆H1，C项正确；D．2Na(s)→2Na(g)需要吸收能量，即∆H2＞0，D项错误；答案选D。 8．研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S： 。已知： ①    ②     此反应的 。 （2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知： ①    ②     若用标准状况下还原至（完全反应），整个过程中转移电子的物质的量为 ，放出的热量为 （用含有a和b的代数式表示）。 （3）用催化还原也可以消除氮氧化物的污染。例如： ①   ① ②   ？② 若还原至，整个过程中放出的热量为，则 。 （4）可采用还原法处理氮的氧化物。还原发生的反应为：。已知几种化学键的键能数据如下： 化学键 中的共价键 键能 436 630 946 463 上述反应中四种分子最稳定的是 。     . 【答案】（1） （2）0.3 （3） （4） 【解析】（1）①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0kJ·mol-1 根据盖斯定律可知①×2-②得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=（-283.0kJ·mol-1）×2-（-296.0kJ·mol-1）=-270kJ·mol-1；故答案为：-270kJ·mol-1。 （2）两个反应分别为①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=−akJ⋅mol−1(a>0) ②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=−bkJ⋅mol−1(b>0) 根据盖斯定律可知①×2＋②可得：4CO(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b)kJ·mol-1，反应中消耗4molCO转移电子为8mol e-，则消耗1molCO转移2mol e-，标准状况下的3.36LCO的物质的量为n(CO)=0.15mol，转移电子为0.15×2mol＝0.3mol，放出的热量为×(2a＋b)kJ·mol-1=kJ；故答案为：0.3；。 （3）CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH＝-867kJ·mol-1，根据盖斯定律，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)，解得ΔH2＝-867kJ·mol-1×2-(-574kJ·mol-1)＝-1160kJ·mol-1；故答案为：-1160kJ·mol-1。 （4）N≡N的键能最大，故N2最稳定；ΔH＝反应物键能总和-生成物键能总和，2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=[2×630 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1]-[946 kJ·mol-1+4×463 kJ·mol-1]=-666 kJ·mol-1；故答案为：N2；-666。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 化学反应热效应 第二节 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．了解盖斯定律及其简单应用。 2．认识能量的转化遵循能量守恒定律。 3．盖斯定律的应用。 重点:盖斯定律的内容、理解及应用。 难点:盖斯定律的内容、理解及应用。 知识点一 盖斯的生平事迹 盖斯是俄国化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1860年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。 知识点二 盖斯定律 1．内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是_______的。即：化学反应的反应热只与反应体系的_______和_______有关，而与反应的_______无关。 2．本质：_______守恒定律 3．意义：应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热 （1）反应进行得_______的反应； （2）______________发生的反应； （3）伴有_______发生的反应。 4．对盖斯定律的理解 （1）从反应途径角度：反应热只与_______、_______有关，与_______无关。 （2）从能量角度：不管反应历程如何，一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的_______的差值。 从S→L，△H1<0，体系放热，从L→S，△H2>0，体系吸热，据能量守恒，△H1+△H2=0。 （3）从反应热角度： 则ΔH＝______________=______________。 5．应用 （1）设计路径法求反应热 已知下列两个热化学方程式： Ⅰ.P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 Ⅱ.P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1 写出白磷转化成红磷的热化学方程式。 ______________________________________________________________________（2）利用加合法求反应热 若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 ______________ ______________ 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值_______。 调系数 ______________ ______________ ①常见运算 方程式 反应热间的关系 AB、aAaB ΔH2＝_______ CD、 DC ΔH4＝_______ 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝______________＝ ______________ ②已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ.Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1； 反应Ⅱ.Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2； 则反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ） A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2 【易错提醒】（1）热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘上该数。 （2）热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)。 （3）将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）若H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1<0，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH2>0。( ) （2）对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的ΔH也随之改变。( ) （3）同一反应一步完成与两步完成的焓变相同。( ) （4）利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。( ) （5）已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH2； H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3； CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4；则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。( ) 2．研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：          则的等于 A． B． C． D． 3．已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___________kJ/mol。 A． B． C． D． ►问题一 盖斯定律的理解 【典例1】下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 ②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 【解题必备】对盖斯定律的理解 （1）从反应途径角度：反应热只与始态、终态有关，与途径无关。 （2）从能量角度：不管反应历程如何，一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。 【变式1-1】下列关于盖斯定律描述不正确的是 A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．盖斯定律遵守能量守恒定律 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 【变式1-2】下列关于盖斯定律的说法不正确的是 A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 ►问题二 盖斯定律的应用 【典例2】已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为 A． B． C． D． 【解题必备】1.利用盖斯定律求反应热的三步流程 找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值 加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 2.应用方法 （1）设计路径法求反应热； （2）利用加合法求反应热。 【变式2-1】已知一定条件下，有下列反应(相同质量的金刚石、石墨完全反应)：    据此判断，下列说法正确的是 A．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 【变式2-2】化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为 A．   B．   C．   D．   1．下列关于盖斯定律的说法错误的是 A．盖斯定律遵守能量守恒定律 B．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关 2．下列关于盖斯定律描述不正确的是 A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．盖斯定律遵守能量守恒定律 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 3．已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示： 已知：。 下列说法错误的是 A． B． C． D．C(石墨，s) 4．我国高含硫天然气资源丰富，天然气脱硫有重要的现实意义。天然飞脱硫工艺涉及如下反应： ①2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)  ΔH1=akJ·mol-1 ②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  ΔH2=bkJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH3=ckJ·mol-1 ④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ΔH4，则ΔH4的正确表达式为 A． B． C． D． 5．下图为反应的能量变化示意图。下列说法正确的是 A．拆开2 mol 和1 mol 中的化学键成为H、O原子，共放出1368 kJ能量 B． C．2mol 和1 mol 反应生成2 mol ，放出能量小于484 kJ D． 6．一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。该定律称为盖斯定律。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 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，后者放热多 C．C(石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 D．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 7．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是 A．A→F的 B． C．C→F的 D． 8．丙烷燃烧可以通过以下两种途径： 途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)  ΔH＝－a kJ/mol 途径Ⅱ：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)            ΔH＝＋b kJ/mol 2C3H6(g)＋9O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)  ΔH＝－c kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)         ΔH＝－d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值) 请回答下列问题： （1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量 (填“大于 ”、“等于 ” 或“小于 ”)途径Ⅱ放出的热量。 （2）由于C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是 ； （3）b与a、c、d 的数学关系式是 。 1．Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 2．爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着，假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换，则下列说法中错误的是（    ） A．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 B．ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C．ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6 D．│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│ 3．依据图示关系，下列说法不正确的是 A．H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1 B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多 C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=ΔH1－ΔH2 D．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 4．常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是 A．的燃烧热 B．的燃烧热 C． D．， 5．下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 ②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多 C． D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 7．如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是 A． B．NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化 C． D． 8．研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S： 。已知： ①    ②     此反应的 。 （2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知： ①    ②     若用标准状况下还原至（完全反应），整个过程中转移电子的物质的量为 ，放出的热量为 （用含有a和b的代数式表示）。 （3）用催化还原也可以消除氮氧化物的污染。例如： ①   ① ②   ？② 若还原至，整个过程中放出的热量为，则 。 （4）可采用还原法处理氮的氧化物。还原发生的反应为：。已知几种化学键的键能数据如下： 化学键 中的共价键 键能 436 630 946 463 上述反应中四种分子最稳定的是 。     . 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$