2021届高考化学大一轮核心突破：盖斯定律的应用及热化学方程式的书写【核心透析、核心训练】

---盖斯定律的应用及热化学方程式的书写 【核心透析】 1.应用盖斯定律的三个“模板”: 2.解答步骤: 3.解答方法:第一步:分析所求热化学方程式的反应物,若是已知热化学方程式的 反应物,则应加上该已知热化学方程式;若所求热化学方程式的反应 物是已知热化学方程式的生成物,则应减去该已知热化学方程式。 第二步:ΔH 带本身的符号随反应物、生成物乘以适当的系数相加、 减。 第三步:适当调整热化学方程式的各项,得出目标热化学方程式。 【核心训练】 1.已知:①N2(g)+2O2(g)====2NO2(g)　ΔH=+a kJ·mol-1, ②N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) ΔH=-b kJ·mol-1, ③2NO2(g) N2O4(g)　ΔH=-c kJ·mol-1,写出气态肼在气态 N2O4 中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式: _________________________________________。 【解析】根据盖斯定律,将 2×②-①-③得 2N2H4(g)+N2O4(g)====3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=(c-2b-a) kJ·mol-1。 答案:2N2H4(g)+N2O4(g)====3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-(a-c+2b) kJ·mol-12.标准摩尔生成焓是指在 25 ℃和 101 kPa 时,最稳定的单质生成 1 mol 化合物的焓变。已知 25 ℃和 101 kPa 时下列反应: ①2C2H6(g)+7O2(g)====4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3116 kJ·mol-1 ②C(石墨,s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式 _________________________________________。 【解析】将(4×②+3×③-①)÷2 得: 2C(石墨,s)+3H2(g)====C2H6(g)　ΔH=-86.4 kJ·mol-1 答案:2C(石墨,s)+3H2(g)====C2H6(g) ΔH=-86.4 kJ·mol-1 3.能源危机当前是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要 举措。 (1)用 CO2 和氢气合成 CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之 一。已知: ①CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1, ②2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1, ③CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1。 则 CO2 和氢气合成 CH3OCH3(g)的热化学方程式为 ______________________________________。(2)蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的 重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应 紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法: ①CH4(g)+H2O(g)====CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2 kJ·mol-1, ②CH4(g)+ O2(g)====CO(g)+2H2(g) ΔH2=-35.4 kJ·mol-1, ③CH4(g)+2H2O(g)====CO2(g)+4H2(g) ΔH3=+165.0 kJ·mol-1。 CH4(g)与 CO2(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)的热化学方程 式为______________________________________ ________________________________________。 【解析】(1)根据盖斯定律,由①×2+②-③×2 可得: 2CO2(g)+6H2(g)====CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH=-122.5 kJ·mol-1。 (2)由盖斯定律,将反应①×2-③可得: CH4(g)+CO2(g)====2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+247.4 kJ·mol-1。 答案:(1)2CO2(g)+6H2(g)====CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH=-122.5 kJ·mol-1 (2)CH4(g)+CO2(g)====2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1 4.已知下列热化学方程式: ①C(s,石墨)+O2(g)====CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1, ②H2(g)+ O2(g)====H2O(g)　ΔH2=-241.8 kJ·mol-1, ③CO(g)+ O2(g)====CO2(g)　ΔH3=-283.0 kJ·mol-1, ④H2(g)+ O2(g)====H2O(l)　ΔH4=-285.8 kJ·mol-1。36 g 水由液态变成气态的热量变化是________,C(s,石墨)与水蒸气 生成 CO、H2 反应的热化学方程式为 _____________________________________。 【解析】根据盖斯定律,将热化学方程式②-④得: H2O(l)====H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1,36 g 水由液态变成气态需要 吸收 88 kJ 热量。将①-②-③后再调整得:C(s,石 墨)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1。 答案:吸收 88 kJ 热量 C(s,石墨)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1 5.将 1 L 0.1 mol·L -1 BaCl2 溶液与足量稀硫酸充分反应放出 a kJ 热 量;将 1 L 0.5 mol·L-1 HCl 溶液与足量 CH3COONa 溶液充分反应放出 b kJ 热量(不考虑醋酸钠水解);将 0.5 L 1 mol·L-1 H2SO4 溶液与足 量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为________。 【解析】由题意可分别写出反应的热化学方程式: ①Ba2+(aq)+SO42- (aq)====BaSO4(s) ΔH=-10a kJ·mol-1; ②H+(aq)+CH3COO-(aq)====CH3COOH(aq) ΔH=-2b kJ·mol-1。 利用盖斯定律,由①+2×②可得:2H+(aq)+S (aq) +2CH3COO-(aq)+Ba2+(aq)====BaSO4(s)+2CH3COOH(aq)　 ΔH=-(10a+4b) kJ·mol-1,则含 0.5 mol H2SO4 的溶液 与足量(CH3COO)2Ba 溶液反应放出热量为(5a+2b) kJ。答案:(5a+2b) kJ6.已知:①2Cu2S(s)+3O2(g)====2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-768.2 kJ·mol-1, ②2Cu2O(s)+Cu2S (s)====6Cu(s)+SO2(g)　 ΔH=+116.0 kJ·mol-1 , 则 Cu2S(s)+O2 (g)====2Cu(s)+SO2(g)　ΔH=________。 【解析】根据盖斯定律,将(①+②)÷3 得 Cu2S(s)+O2 (g)====2Cu(s)+SO2(g)　ΔH=(-768.2+116.0)÷3=-217.4 kJ·mol-1。 答案:-217.4 kJ·mol-1