高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.蓋斯定律及其在熱化學(xué)方程式中的應(yīng)用經(jīng)典試題 新人教版

1、高考化學(xué)經(jīng)典試題總復(fù)習(xí)蓋斯定律及其在熱化學(xué)方程式中的應(yīng)用一：蓋斯定律要點(diǎn)1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯（G。H。Hess,18021850）通過大量實(shí)驗(yàn)證明，不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。例如：可以通過兩種途徑來完成。如上圖表：已知：H2（g）+O2（g）= H2O（g）；H1=241.8kJ/molH2O（g）=H2O（l）；H2=44.0kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，則 H=H1H2=241.8kJ/mol+（44.0kJ/mol）=285.8kJ/mol蓋斯定律表明反應(yīng)熱效應(yīng)取決于

2、體系變化的始終態(tài)而與過程無關(guān)。因此，熱化學(xué)方程式之間可以進(jìn)行代數(shù)變換等數(shù)學(xué)處理。該定律使用時應(yīng)注意： 熱效應(yīng)與參與反應(yīng)的各物質(zhì)的本性、聚集狀態(tài)、完成反應(yīng)的物質(zhì)數(shù)量，反應(yīng)進(jìn)行的方式、溫度、壓力等因素均有關(guān)，這就要求涉及的各個反應(yīng)式必須是嚴(yán)格完整的熱化學(xué)方程式。二：蓋斯定律在熱化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用價(jià)值在于可以根據(jù)已準(zhǔn)確測定的反應(yīng)熱來求知實(shí)驗(yàn)難測或根本無法測定的反應(yīng)熱，可以利用已知的反應(yīng)熱計(jì)算未知的反應(yīng)熱。，它在熱化學(xué)方程式中的主要應(yīng)用在于求未知反應(yīng)的反應(yīng)熱，物質(zhì)蒸發(fā)時所需能量的計(jì)算 ，不完全燃燒時損失熱量的計(jì)算，判斷熱化學(xué)方程式是否正確，涉及的反應(yīng)可能是同素異形體的轉(zhuǎn)變，也可能與物

3、質(zhì)三態(tài)變化有關(guān)。其主要考察方向如下：1已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。例1、將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。又已知：H2O（g）=H2O（l）；H244.0kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是_kJ。解析：0.3mol乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水放出649.5kJ熱量，則1mol乙硼烷完全燃燒放出的熱量為：因此乙硼烷燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：。由于1mol水汽化需吸熱44kJ，則3mol液態(tài)水全部汽化應(yīng)吸熱：，所以1mol乙硼

4、烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時放熱：，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水放出熱量是：。本題既涉及熱化學(xué)方程式的書寫，又涉及生成物狀態(tài)不同時求反應(yīng)熱的問題，第2問用蓋斯定律就非常簡單。2同素異形體反應(yīng)熱的求算及穩(wěn)定性的比較例2、科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應(yīng)是相同的。”利用蓋斯定律可測某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。 （1）（s，白磷）+ （2） 則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_。相同的狀況下，能量較低的是_；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_（填“高”或“低”）。解析：依題意求：；可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過程：；據(jù)蓋斯定律有=（-2983.2+4×738.5）kJ/m

5、ol=-29.2kJ/mol，即；。白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低（能量越低越穩(wěn)定）。3 根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小。例3、已知：；欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8解析：由題意可列得方程 答案： B例4、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，的是A. B. C. D. 解析：反應(yīng)熱數(shù)值的大小與反應(yīng)物、生成物的種類有關(guān)，與反應(yīng)物物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，還與反應(yīng)時的外界條件有關(guān)。A選項(xiàng)：生成

6、物的狀態(tài)不同，由于從氣態(tài)水到液態(tài)水會放熱，所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱多即；B選項(xiàng)：反應(yīng)物的狀態(tài)不同，由于從固態(tài)硫到氣態(tài)硫要吸熱，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多，即；C選項(xiàng)：生成物的種類不同，由于CO與O2反應(yīng)生成CO2要放出熱量，故；D選項(xiàng)：反應(yīng)物的物質(zhì)的量不同，前一反應(yīng)的物質(zhì)的量是后一反應(yīng)的物質(zhì)的量的2倍，故，即。答案選A、C。 4利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱方法：H=E(反應(yīng)物)E（生成物），即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能常用E表示，單位是kJ/mol。 例題5CH3CH3CH2CH2

7、H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下?；瘜W(xué)鍵 CH CC CC HH鍵能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱解析：H =6E(CH)E(CC)E(CC)4E(CH)E(HH)=(6×414.4347.4)kJ/mol(615.34×414.4435.3)kJ/mol=125.6 kJ/mol這表明，上述反應(yīng)是吸熱的，吸收的熱量為125.6 kJ/mol。 反饋練習(xí)：1、(2005全國理綜·13)已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 A. 2C2H2(

8、g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)； H2b kJ / molB. C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)； H2b kJ / molC. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)； H4b kJ / molD. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)； Hb kJ / mol2、(2005廣東22·4) 由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：TiO2TiCl4Ti 已知： C(s)O2(g)CO2(g)； DH-393.5 kJ·mol-1 2CO(g)O2(g)2CO2(g)； DH-566 kJ

9、·mol-1 TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(s)O2(g)； DH+141 kJ·mol-1則TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(s)2CO(g)的DH 。3、在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為2CO（g）+O2（g） 2CO2（g）； H=566kJ·mol1CH4（g）+2O2（g） CO2（g）+2H2O（1）；H=890kJ·mol1又知由H2與O2反應(yīng)生成液態(tài)H2O 比生成氣態(tài)H2O 多放出44kJ/mol的熱量。則CH4 氣在空氣中不完全燃燒熱化學(xué)方程式正確的是A、2CH4（g）+O2（g） CO2（g

10、）+CO（g）+4H2O（1） H=1214kJ·mol1B、2CH4（g）+O2（g） CO2（g）+CO（g）+4H2O（g） H=1038kJ·mol1C、3CH4（g）+5O2（g） CO2（g）+2CO（g）+6H2O（1） H=1538kJ·mol1D、3CH4（g）+5O2（g） CO2（g）+2CO（g）+6H2O（g） H=1840kJ·mol11解析：以上各式中化學(xué)計(jì)量數(shù)及物質(zhì)狀態(tài)標(biāo)注都正確；該反應(yīng)放熱，H應(yīng)為負(fù)值；生成1mol二氧化碳?xì)怏w，放出熱量 bkJ，則又生成4mol二氧化碳?xì)怏w，放出熱量4bkJ 。 答案：A。2答案：-80 kJ·mol-13解析：2CO（g）+O2（g） 2CO2（g）； H1=566kJ·mol1CH4（g）+2O2（g） CO2（g）+2H2O（1）；H2=890kJ·mol1H2O（g）=H2O（l）；H3=44.0kJ/molCH4（g）+2O2（g） CO2（g）+2H2O（g）；H4=？CH4（g）+1.5O2（g） CO（g）+2H2O（1）；H5=？=×2，可求H4=890kJ·mol1+88.0kJ·mol1=802kJ&#