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，只與反應的始態和終態有關。

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在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統原理。

通過計算，可知系統(Ⅰ)和系統(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(Ⅰ)和系統(Ⅱ)都是吸熱反應，從熱化學方程式可以看出，系統(Ⅱ)制備1

mol

H2需要消耗20

kJ能量，而系統(Ⅰ)制備1

mol

H2需要消耗286

kJ能量，故系統(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(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，Fe(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；

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

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。

④兩個有聯系的反應相比較時，如

C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1　Ⅰ，C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH2　Ⅱ。

利用反應Ⅰ(包括ΔH1)乘以某計量數減去反應Ⅱ(包括ΔH2)乘以某計量數，即得出ΔH3＝ΔH1×某計量數－ΔH2×某計量數，根據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電子穩定結構。

已知：①S2(l)＋Cl2(g)S2Cl2(g)ΔH1＝x

kJ/mol

②S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)ΔH2＝y

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＝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)，所以該反應的焓變為ΔH＝(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.根據圖中數據無法判斷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最穩定，故C錯誤；D.b→a＋d，根據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

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，C正確；D.NH轉化為NO失電子數為3－(－3)＝6，NO轉化為NO失電子數為5－3＝2，失電子數之比為3∶1，D錯誤。

9．根據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定的狀態，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實現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據如下：

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　＋41