蓋斯定律與熱化學方程式

1．定律內容

一定條件下，一個反應不管是一步完成，還是分幾步完成，反應的總熱效應相同，即反應熱的大小與反應途徑無關，只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關。

2．常用關系式

熱化學方程式

焓變之間的關系

aA(g)===B(g)ΔH1

A(g)===B(g)ΔH2

ΔH2＝ΔH1或

ΔH1＝aΔH2

aA(g)===B(g)ΔH1

B(g)===aA(g)ΔH2

ΔH1＝－ΔH2

ΔH＝ΔH1＋ΔH2

1．(2018·高考全國卷Ⅰ)已知：2N2O5(g)===

2N2O4(g)＋O2(g)ΔH1＝－4.4

kJ·mol－1

2NO2(g)===

N2O4(g)ΔH2＝－55.3

kJ·mol－1

則反應N2O5(g)===

2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

解析：已知：ⅰ.2N2O5(g)===

2N2O4(g)＋O2(g)ΔH1＝－4.4

kJ·mol－1；ⅱ.2NO2(g)===

N2O4(g)ΔH2＝－55.3

kJ·mol－1。

根據(jù)蓋斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)===

2NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋53.1

kJ·mol－1。

答案：＋53.1

2．(2018·高考全國卷Ⅱ)CH4-CO2催化重整反應為CH4(g)＋CO2(g)===

2CO(g)＋2H2(g)。

已知：C(s)＋2H2(g)===

CH4(g)ΔH＝－75

kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===

CO2(g)ΔH＝－394

kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===

CO(g)ΔH＝－111

kJ·mol－1

該催化重整反應的ΔH＝________kJ·mol－1。

解析：將已知中3個反應依次記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律③×2－①－②得該催化重整反應的ΔH＝(－111×2＋75＋394)

kJ·mol－1＝＋247

kJ·mol－1。

答案：＋247

3．(2017·高考全國卷Ⅰ)如圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。

通過計算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學方程式分別為__________________、__________________，制得等量H2所需能量較少的是____________。

解析：系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)都是吸熱反應，從熱化學方程式可以看出，系統(tǒng)(Ⅱ)制備1

mol

H2需要消耗20

kJ能量，而系統(tǒng)(Ⅰ)制備1

mol

H2需要消耗286

kJ能量，故系統(tǒng)(Ⅱ)消耗的能量較少。

答案：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋286

kJ·mol－1

H2S(g)===H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20

kJ·mol－1

系統(tǒng)(Ⅱ)

題組一　利用蓋斯定律求焓變

1．黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝x

kJ·mol－1。

已知：碳的燃燒熱ΔH1＝a

kJ·mol－1

S(s)＋2K(s)===K2S(s)ΔH2＝b

kJ·mol－1

2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3＝c

kJ·mol－1

則x為()

A．3a＋b－c

B．c－3a－b

C．a＋b－c

D．c－a－b

解析：選A。由碳的燃燒熱ΔH1＝a

kJ·mol－1，得①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝a

kJ·mol－1，將另外兩個熱化學方程式依次編號為②、③，目標反應可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。

2．煙氣(主要污染物SO2、NOx)經O3預處理后用CaSO3水懸濁液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中NOx的主要反應的熱化學方程式為

NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)

ΔH＝－200.9

kJ·mol－1

NO(g)＋O2(g)===NO2(g)

ΔH＝－58.2

kJ·mol－1

反應3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝_____________kJ·mol－1。

解析：對所給的熱化學方程式標記為①、②，由反應①和②可知O2是中間產物，①＋②×2消去O2，可得目標反應，故目標反應的ΔH＝－200.9

kJ·mol－1＋(－58.2

kJ·mol－1)×2＝－317.3

kJ·mol－1。

答案：－317.3

3．(2016·高考全國卷Ⅲ)已知下列反應：

SO2(g)＋2OH－

(aq)

===SO

(aq)＋H2O(l)ΔH1

ClO－

(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)ΔH2

CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)ΔH3

則反應SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－

(aq)

===

CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－

(aq)的ΔH＝________________。

解析：設三個反應依次是a、b、c，根據(jù)蓋斯定律，由a＋b－c得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

答案：ΔH1＋ΔH2－ΔH3

根據(jù)蓋斯定律計算焓變的三步驟

題組二　反應熱的多角度比較

4．室溫下，將1

mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將

mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是()

A．ΔH2＞ΔH3

B．ΔH1＜ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2

D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

解析：選B。1

mol

CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應，故ΔH1＞0，1

mol

CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱過程，故ΔH2＜0，1

mol

CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分為兩個過程，先分解成1

mol

CuSO4(s)和5

mol水，然后1

mol

CuSO4(s)再溶于水，CuSO4·5H2O的分解為吸熱反應，即ΔH3＞0，根據(jù)蓋斯定律得到關系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1＜ΔH3。

5．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1

CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH2

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3

4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH4

3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5

下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()

A．ΔH1＜0，ΔH3＞0

B．ΔH2＞0，ΔH4＞0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

解析：選C。A項，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃燒生成CO2，均為放熱反應，則有ΔH1＜0、ΔH3＜0；B項，CO2(g)與C(s)在高溫條件下反應生成CO(g)，該反應為吸熱反應，則有ΔH2＞0，F(xiàn)e(s)與O2(g)反應生成Fe2O3(s)為放熱反應，則有ΔH4＜0；C項，將五個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，由②＋③可得①，則有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3；D項，將五個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，由③×3－⑤×2可得④，則有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。

反應熱大小比較

(1)注意三問題

①反應中各物質的聚集狀態(tài)；

②ΔH有正負之分，比較時要連同“＋”“－”一起比較，類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較；

③若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負號。

(2)方法面面觀

①利用蓋斯定律比較

如，比較ΔH1與ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均為放熱反應)，依據(jù)蓋斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。

②同一反應的生成物狀態(tài)不同時，如

A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2，則ΔH1>ΔH2。

③同一反應的反應物狀態(tài)不同時，如

A(s)＋B(g)===C(g)ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2。

④兩個有聯(lián)系的反應相比較時，如

C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1?、瘢珻(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH2?、颉?/p>

利用反應Ⅰ(包括ΔH1)乘以某計量數(shù)減去反應Ⅱ(包括ΔH2)乘以某計量數(shù)，即得出ΔH3＝ΔH1×某計量數(shù)－ΔH2×某計量數(shù)，根據(jù)ΔH3大于0或小于0進行比較。

1．已知反應X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是()

A．ΔH＝E2－E1

B．更換高效催化劑，E3不變

C．恒壓下充入一定量的氦氣n(Z)減小

D．壓縮容器，c(X)減小

解析：選C。A.ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量＝E1－E2，故A錯誤；B.更換高效催化劑，降低反應活化能，該反應中(E3－E2)為活化能，E2為反應物的能量，E2不變，活化能降低，則E3減小，故B錯誤；C.恒壓下充入一定量的氦氣，容器體積增大，反應體系的分壓減小，平衡向氣體分子數(shù)增多的方向移動，則n(Z)減小，故C正確；D.壓縮容器體積，壓強增大，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動，n(X)減小，體積減小，各物質的濃度都增大，平衡移動只能減弱這種改變，而不能消除，故c(X)還是比原來大，故D錯誤。

2．一定條件下，某容器中各微粒在反應前后變化示意圖如下，其中“o”和“”代表不同元素的原子。

下列關于此反應的說法不正確的是()

A．該反應可表示為

B．可能是PCl5的分解反應

C．反應過程中，一定伴隨共價鍵的斷裂與形成D．該反應的ΔH>0

解析：選D。

A．根據(jù)圖示可知，一個失去2個“o”生成一個和一個，且沒有完全反應，故此反應為可逆反應，反應可以表示為，故A正確；B.PCl5分解為PCl3和氯氣，化學方程式為PCl5PCl3＋Cl2，和圖示反應符合，故圖示的反應可能為PCl5的分解反應，故B正確；C.化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，由圖示知反應物與生成物中均含共價鍵，故此反應過程中一定伴隨著共價鍵的斷裂和形成，故C正確；D.分解反應大多數(shù)吸熱，但不一定，故此反應的ΔH不一定大于0，故D錯誤。

3．如圖為兩種途徑制備硫酸的過程(反應條件略)，下列說法不正確的是()

A．途徑②增大O2濃度可提高SO2轉化率

B．含1

mol

H2SO4的濃溶液與足量NaOH反應，放出的熱量即為中和熱

C．途徑②中SO2和SO3均屬于酸性氧化物

D．若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，則2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2

(g)為放熱反應

解析：選B。A項，增大一種反應物的濃度可以提高另外一種反應物的轉化率，故途徑②增大O2濃度可提高SO2轉化率，正確；B項，中和熱的定義：強酸與強堿的稀溶液混合生成1

mol水放出的熱量為中和熱，含1

mol

H2SO4的濃溶液與足量NaOH反應生成2

mol水，且濃溶液溶于水放熱，錯誤；C項，二氧化硫與三氧化硫均屬于酸性氧化物，正確；D項，焓值小于0為放熱反應，正確。

4．S2Cl2和SCl2均為重要的化工原料，都滿足8電子穩(wěn)定結構。

已知：①S2(l)＋Cl2(g)S2Cl2(g)ΔH1＝x

kJ/mol

②S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)ΔH2＝y(tǒng)

kJ/mol

③相關化學鍵的鍵能如下表所示。

化學鍵

S—S

S—Cl

Cl—Cl

鍵能/(kJ/mol)

a

b

c

下列說法錯誤的是()

A．SCl2的結構式為Cl—S—Cl

B．S2Cl2的電子式為

C．y＝2b－a－c

D．在S2(l)＋2Cl2(g)2SCl2(g)的反應中，ΔH＝(x＋y)

kJ/mol

解析：選C。原子都達到8電子穩(wěn)定結構，S應該形成兩個共價鍵，Cl只能形成1個共價鍵，所以SCl2的結構式為Cl—S—Cl，選項A正確。原子都達到8電子穩(wěn)定結構，S應該形成兩個共價鍵，Cl只能形成1個共價鍵，所以S2Cl2的結構式為Cl—S—S—Cl，根據(jù)此結構式得到對應的電子式為，選項B正確。反應的焓變等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。根據(jù)上面給出的SCl2和S2Cl2的結構式，反應②S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)的焓變ΔH2＝y(tǒng)＝a＋2b＋c－4b＝a－2b＋c，選項C錯誤。反應①加上反應②可以得到：S2(l)＋2Cl2(g)2SCl2(g)，所以該反應的焓變?yōu)棣＝(x＋y)

kJ/mol，選項D正確。

5．選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝技術是一種成熟的NOx控制處理方法，主要反應如下：

①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝a

kJ·mol－1

②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝b

kJ·mol－1

副反應4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH3＝d

kJ·mol－1

可以計算出反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH為()

A．(4b－3a＋d)/4

kJ·mol－1

B．(4a－3b＋d)/4

kJ·mol－1

C．(3b－4a＋d)/4

kJ·mol－1

D．(3a－4b＋d)/4

kJ·mol－1

解析：選D。①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝a

kJ·mol－1，②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝b

kJ·mol－1，③4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH3＝d

kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律可知：將①×－②＋③×即得反應：2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)ΔH＝a

kJ·mol－1×－b

kJ·mol－1＋d

kJ·mol－1×＝

kJ·mol－1，故選D。

6．(2017·高考江蘇卷)通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是()

①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝a

kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝b

kJ·mol－1

③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝c

kJ·mol－1

④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝d

kJ·mol－1

A．反應①、②為反應③提供原料氣

B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一

C．反應CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝

kJ·mol－1

D．反應2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)

kJ·mol－1

解析：選C。反應①的產物為CO和H2，反應②的產物為CO2和H2，反應③的原料為CO2和H2，A項正確；反應③將溫室氣體CO2轉化為燃料CH3OH，B項正確；反應④中生成物H2O為氣體，C項中生成物H2O為液體，故C項中反應的焓變不等于

kJ·mol－1，C項錯誤；依據(jù)蓋斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反應的焓變，D項正確。

7．一定條件下，在水溶液中1

mol

Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。下列有關說法正確的是()

A．e是ClO

B．b→a＋c反應的活化能為60

kJ/mol

C．a，b，c，d，e中c最穩(wěn)定

D．b→a＋d反應的熱化學方程式為3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116

kJ/mol

解析：選D。

A．e中Cl元素化合價為＋7價，而ClO中Cl元素化合價為＋5價，故A錯誤；B.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)無法判斷b→a＋c反應的活化能，故B錯誤；C.a，b，c，d，e中a能量最低，所以a最穩(wěn)定，故C錯誤；D.b→a＋d，根據(jù)轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO－===ClO＋2Cl－，反應熱＝(64

kJ/mol＋2×0

kJ/mol)－3×60

kJ/mol＝－116

kJ/mol，所以該熱化學反應方程式為3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116

kJ/mol，故D正確。

8．氨氮廢水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在，在一定條件下，NH經過兩步反應被氧化成NO，兩步反應的能量變化示意圖如下：

下列說法合理的是()

A．該反應的催化劑是NO

B．升高溫度，兩步反應速率均加快，有利于NH轉化成NO

C．在第一步反應中，當溶液中水的電離程度不變時，該反應即達平衡狀態(tài)

D．1

mol

NH在第一步反應中與1

mol

NO在第二步反應中失電子數(shù)之比為1∶3

解析：選C。A.NO在第一步反應中是生成物，在第二步反應中是反應物，為中間產物，不符合催化劑的定義，A錯誤；B.分析兩步反應可知，兩步反應均為放熱反應，升高溫度，不利于NH轉化成NO，B錯誤；C.第一步反應中有氫離子生成，氫離子存在抑制水的電離，當水的電離程度不變時，說明氫離子濃度不變，可說明此反應達到平衡狀態(tài)，C正確；D.NH轉化為NO失電子數(shù)為3－(－3)＝6，NO轉化為NO失電子數(shù)為5－3＝2，失電子數(shù)之比為3∶1，D錯誤。

9．根據(jù)如下能量關系示意圖，下列說法正確的是()

A．1

mol

C(g)與1

mol

O2(g)的能量之和為393.5

kJ

B．反應2CO(g)＋O2(g)

===2CO2(g)中，生成物的總能量大于反應物的總能量

C．由C→CO的熱化學方程式為2C(s)＋O2(g)

===2CO(g)

ΔH＝－221.2

kJ/mol

D．熱值指一定條件下單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量，則CO熱值ΔH＝－10.1

kJ/mol

解析：選C。

A．由圖可知：1

mol

C(s)

與1

mol

O2(g)的能量之和大于393.5

kJ，而1

mol

C(g)

與1

mol

O2(g)的能量之和遠大于393.5

kJ，A錯誤；B.由圖可知：1

mol

CO(g)和0.5

mol

O2(g)生成1

mol

CO2(g)

放出282.9

kJ的熱量，所以反應2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中，反應物的總能量大于生成物的總能量，B錯誤；C.由圖可知：1

mol

C(s)和0.5

mol

O2(g)轉化為1

mol

CO(g)，放出熱量為(393.5－282.9)

kJ＝110.6

kJ，所以2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.2

kJ/mol，C正確；D.熱值指在一定條件下單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量，燃燒產物在該條件下是一種較為穩(wěn)定的狀態(tài)，則CO的熱值為

kJ/g＝10.1

kJ/g，單位不正確，D錯誤。

10．(2018·高考全國卷Ⅲ)2SiHCl3(g)===

SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝＋48

kJ·mol－1

3SiH2Cl2(g)===

SiH4(g)＋2SiHCl3(g)ΔH2＝－30

kJ·mol－1

則反應4SiHCl3(g)===

SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為________kJ·mol－1。

解析：將已知熱化學方程式依次編號為①、②，根據(jù)蓋斯定律，由①×3＋②，可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)ΔH＝3×48

kJ·mol－1＋(－30

kJ·mol－1)＝＋114

kJ·mol－1。

答案：＋114

11．(2018·高考江蘇卷)用水吸收NOx的相關熱化學方程式如下：

2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)

ΔH＝－116.1

kJ·mol－1

3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)

ΔH＝＋75.9

kJ·mol－1

反應3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1。

解析：①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)ΔH＝－116.1

kJ·mol－1，②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)ΔH＝＋75.9

kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，由(①×3＋②)/2得：3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)ΔH＝－136.2

kJ·mol－1。

答案：－136.2

12．(2018·高考北京卷)近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉化與存儲。過程如下：

反應Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551

kJ·mol－1

反應Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－297

kJ·mol－1

反應Ⅱ的熱化學方程式：__________________________。

解析：由于反應Ⅱ是二氧化硫的歧化反應，且由題意可知其氧化產物和還原產物分別為H2SO4和S，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒可寫出反應Ⅱ的化學方程式為3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)。根據(jù)蓋斯定律，反應Ⅰ與反應Ⅲ的熱化學方程式相加得：2H2SO4(l)＋S(s)===3SO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋254

kJ·mol－1，所以反應Ⅱ的熱化學方程式為3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254

kJ·mol－1。

答案：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)

ΔH2＝－254

kJ·mol－1

13．(2017·高考全國卷Ⅲ)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)

ΔH1

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH2

2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)ΔH3

則反應As2O5(s)

＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝________。

解析：將已知熱化學方程式依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。

答案：2ΔH1－3ΔH2－ΔH3

14．(2017·高考全國卷Ⅱ)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：

①C4H10(g)===

C4H8(g)＋H2(g)ΔH1

已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)

ΔH2＝－119

kJ·mol－1

③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－242

kJ·mol－1

反應①的ΔH1為________kJ·mol－1。

解析：根據(jù)蓋斯定律，可得①＝②－③，則ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119

kJ·mol－1＋242

kJ·mol－1＝＋123

kJ·mol－1。

答案：＋123

15．(2017·高考海南卷)已知：①2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－127.4

kJ·mol－1

②NaOH(s)＋CO2(g)===NaHCO3(s)ΔH2＝－131.5

kJ·mol－1

反應2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

解析：①－2×②得到：2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝[(－127.4)－2×(－131.5)]

kJ·mol－1＝＋135.6

kJ·mol－1。

答案：＋135.6

16．(2017·高考北京卷)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：

氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應，加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。

已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===

TiCl4(g)＋O2(g)

ΔH1＝＋175.4

kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2＝－220.9

kJ·mol－1

沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式：___________________。

解析：利用蓋斯定律，將已知兩個熱化學方程式相加即可得出答案。

答案：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)

ΔH＝－45.5

kJ·mol－1

17．甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：

①CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3

已知反應①中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

由此計算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58

kJ·mol－1，則ΔH3＝________kJ·mol－1。

解析：根據(jù)鍵能與反應熱的關系可知，ΔH1＝反應物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(1

076

kJ·mol－1＋2×436

kJ·mol－1)－(413

kJ·mol－1×3＋343

kJ·mol－1＋465

kJ·mol－1)＝－99

kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58

kJ·mol－1)－(－99

kJ·mol－1)＝＋41

kJ·mol－1。

答案：－99?。?1