内容正文:
1.2.1 盖斯定律
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
根基训练:轻松练习,关注重点,梳理难点
拔高提升:深度演练,能力提升,高阶练习
基础巩固
1
1.盖斯定律的内容:大量实验证明,一个化学反应不管是一步完成还是_______完成,其反应热是________。也就是说,化学反应的反应热只与物质的____________有关,而与反应的________无关。
如图: ,△H=_______________
2.盖斯定律的意义
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)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应________________发生。
(3)有些反应的________________(有副反应发生)。
3.应用盖斯定律的计算方法
(1)“虚拟路径”法
如图所示:,则有ΔH=____________________。
(2)加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过__________的方法得到所求的热化学方程式。
举例说明:
根据如下两个反应,选用上述两种方法,计算出C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
①“虚拟路径”法
反应C(s)+O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下:
则ΔH=_______________=__________ kJ·mol-1。
②加合法
分析:找唯一:C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次
同侧加:C是Ⅰ中反应物,为同侧,则“__________”
异侧减:CO是Ⅱ中反应物,为异侧,则“__________”
调计量数:化学计量数相同,不用调整,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。
所以ΔH=_______________=__________kJ·mol-1。
根基训练
2
1.盖斯是热化学的奠基人,他于1836年提出盖斯定律,对这一定律的理解,以下说法不正确的是( )
A.不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的
B.盖斯定律遵守能量守恒定律
C.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
D.可以用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
2.围绕化学家的突出贡献,下列叙述错误的是( )
戴维:农业化学的开创者
盖斯代表作品:《纯化学基础》
门捷列夫代表作品《化学原理》
侯德榜发明了联合制碱法
A.磷、氮和硫的相关化合物在农业化学领域应用广泛
B.盖斯提出的盖斯定律,为化学动力学发展奠定了基础
C.门捷列夫按照相对原子质量由小到大的顺序编制了第一张元素周期表
D.联合制碱法是向溶有的饱和NaCl溶液中通入足量的
3.盖斯定律是化学热力学发展的基础,下列不能应用盖斯定律解决的问题是( )
A.比较与燃烧热的大小
B.计算燃烧生成的热效应
C.比较与在空气中燃烧的热效应大小
D.比较金刚石与石墨的稳定性
4.几种物质间的转化焓变如图所示,下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.H-H键的键能为
5.已知:
①
②
③
④
下列说法正确的是( )
A.,,
B.
C.
D.
6.已知与反应生成1mol正盐的反应热;稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热。则在水溶液中电离的等于( )
A. B. C. D.
7.已知下列反应的热化学方程式为
①
②
③
则反应的为( )
A.
B.
C.
D.
8.实现有以下两条途径,其中,,则为( )
A. B. C. D.
9.依据图示关系,下列说法不正确的是( )
A.
B.1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2968 kJ
C.
D.16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1484 kJ
10.物质A在一定条件下可发生一系列转化,完成下列填空。
(1)______________。
(2)_________。
(3),_________(填“>”“<”或“=”)。
(4)________(填“>”“<”或“=”)。
思维拓展
3
1.已知:
A.氢气和氯气常温下就可以发生反应
B.,则氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
C.
D.向中通入,发生反应时放热
2.利用与反应生成和有利于实现碳中和,其反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.若该反应在绝热密闭容器中进行,则反应过程中体系温度会降低
B.在中完全燃烧生成时放出的热量大于20.45kJ
C.若反应消耗和1.2 mol,则该反应放出49.08kJ热量
D.
3.(X为卤素原子)有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.
B.
C.因为固体溶于水吸热,所以
D.相同条件下,的比的大
4.已知下列热化学方程式:
①
②
③
则下列说法正确的是( )
A.甲醇的燃烧热为
B.由上述热化学方程式可知b<c
C.
D.转为吸收热量
5.回答下列问题:
(1)我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一,该重整反应体系主要涉及以下反应:
①
②
③
④
⑤
根据盖斯定律,反应①的_________(写出一个代数式即可)。
(2)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知时,相关物质的燃烧热数据如表:
物质
燃烧热
-285.8
-393.5
-3267.5
则时和生成的热化学方程式为_________________________。
6.研究等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1)氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。已知:
①
②
若用标准状况下3.36LCO将还原至(CO完全反应),整个过程中转移电子的物质的量为_________mol,放出的热量为_________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(2)用催化还原也可以消除氮氧化物的污染。例如:
①
②
若将还原为,整个过程中放出的热量为867.0kJ,则______。
答案以及解析
基础巩固
1.分几步 相同的 始态和终态 途径 △H1 +△H2
2.不容易直接 生成物不纯
3.(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)加减乘除
① ΔH1-ΔH2 -110.5
②+Ⅰ -Ⅱ ΔH1-ΔH2 -110.5
根基训练
1.答案:C
2.答案:B
解析:盖斯提出的盖斯定律,为化学热力学发展奠定了基础,B项错误。
3.答案:A
解析:A.Al燃烧生成氧化铝,Mg燃烧生成氧化镁,无法通过盖斯定律比较Al与Fe燃烧热的大小,A错误;B.根据盖斯定律,该反应可由C燃烧热的热化学方程式减去CO燃烧热的热化学方程式得到,B正确;C.S(g)转化为S(s)为放热反应,根据盖斯定律,该反应可看成S(g)在空气中燃烧的热化学方程式减去S(s)在空气中燃烧的热化学方程式,则等量的S(s)在空气中燃烧放出的热量比S(g)在空气中燃烧放出的热量少,C正确;D.根据盖斯定律,金刚石的燃烧热的热化学方程式减去石墨的燃烧热的热化学方程式,可得金刚石转化为石墨的热化学方程式,从而确定该转化过程的吸放热,进而确定物质能量的高低,比较物质的稳定性,D正确;故选:A。
4.答案:D
解析:氧气分子变为两个氧原子的过程断裂化学键,需要吸收能量,所以,氢原子和氧原子结合生成水分子的过程会形成新化学键,释放能量,所以,故,A正确:气态水分子能量高于液态水分子,所以液态水分子分解为氢气分子和氧气分子的过程吸热更多,故,B正确;()为反应的焓变,而为其逆反应的焓变,数值相等,符号相反,所以,C正确;为2 mol氢气断裂2 mol H-H键所需要的能量,D错误。
5.答案:D
解析:物质由气态转化为液态、固态会释放能量,则,;由盖斯定律可知,③-④得,得,A错误。根据盖斯定律,①×6+②+③=④,则,即,故B、C错误,D正确。
6.答案:A解析:由已知得:,即,化简得:①,又因为②,根据盖斯定律①-②得:,故选A。
7.答案:A
解析:利用盖斯定律,将②×2+③×2-①可得:的。故选A。
8.答案:B
解析:根据盖斯定律,,则=(-393.5)-(-283.0)=;
故选B。
9.答案:B
解析:硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程,则焓变,故A正确:1 mol硫蒸气的能量高于1 mol硫固体的能量,则1 mol硫蒸气完全燃烧释放的能量大于2968 kJ,故B错误;由盖斯定律可知,,则,故C正确;16 g硫固体完全燃烧释放的能量为,故D正确。
10.答案:(1)(或
(2)0
(3)=
(4)=
思维扩展
1.答案:C
解析:氢气和氯气需要点燃或光照才能生成氯化氢,氢气和氯气在常温下不能发生反应,故A错误;,说明氢气比氯气稳定,能量越高越活泼,氢气分子具有的能量低于氯气分子具有的能量,故B错误;①,②,由盖斯定律①-②得到,故C正确;该反应是可逆反应,不能进行完全,向中通人,发生反应时放热小于,故D错误。
2.答案:B
解析:由能量变化示意图可知,生成物的总能量比反应物的总能量低,该反应为放热反应,故该反应在绝热密闭容器中进行时,体系温度会升高,A错误;题给反应的热化学方程式为①,假设在中燃烧生成的热化学方程式为②,根据盖斯定律可得燃烧的热化学方程式为,在中完全燃烧生成时放出的热量大于,B正确;消耗1.6mol反应物,即有和参加反应,放出的热量为,C错误;根据图知反应的热化学方程式为,D错误。
3.答案:C
解析:固体的分解反应为吸热反应,则,A正确;根据盖斯定律,可得,即,B正确;由固体变为和是断裂化学键的过程,需要吸收热量,则其逆过程形成化学键需要放热,所以,C错误;相同条件下,和的不同,相同,因为键的键能大于键的键能,所以等物质的量的和变成原子时,需要吸收的热量多,即的比的大,则的比的大,D正确。
4.答案:B
解析:甲醇的燃烧热为101 kPa时,1 mol甲醇完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量,反应①中生成的是气态水,所以甲醇的燃烧热大于,A错误。气态水转化为液态水继续放热,则b<c,B正确。①;②,根据盖斯定律,(①-②)×2可得,C错误。②;③,根据盖斯定律,②-③
得,则转为吸收热量,D错误。
5.答案:(1)(或)
(2)
解析:(2)根据表格燃烧热数据可知,存在反应:
①;
②;
③。根据盖斯定律,①×6+②×3-③得反应:。
6.答案:(1)0.3;
(2)
解析:(1)①
②根据盖斯定律,将方程式①②整理可得,反应过程中电子转移8mol,若标准状况下3.36LCO参加反应,转移电子的物质的量为,反应放出的热量。
(2)①
②
根据盖斯定律,将方程式①+②整理可得,根据方程式可知:还原至整个过程中放出的热量为867.0kJ,所以。
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