考點(diǎn)2蓋斯定律及應(yīng)用微考點(diǎn)1蓋斯定律的理解及應(yīng)用1．(1)甲醇是重要的化工原料，可以使用多種方法制備甲醇。利用CO和H2合成甲醇，已知在一定溫度和壓強(qiáng)下，發(fā)生如下反應(yīng)：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝a②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝b③CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝c則：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH＝________。(2)(2024·廣東汕頭三模)甲醇水蒸氣催化重整是當(dāng)前制取清潔能源氫氣的主要方法，其反應(yīng)機(jī)理如下：反應(yīng)1：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)ΔH1反應(yīng)2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2在催化劑Ru作用下，反應(yīng)1可通過(guò)如圖所示的反應(yīng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)催化重整，則ΔH1＝________kJ/mol(用含字母a、b、c的代數(shù)式表示)。(3)減弱溫室效應(yīng)的方法之一是將CO2回收利用，科學(xué)家研究利用回收的CO2制取甲醛，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋2H2(g)=HCHO(g)＋H2O(g)ΔH。已知：①HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝－480kJ/mol；②相關(guān)化學(xué)鍵的鏈能數(shù)據(jù)如下表所示：化學(xué)鍵O=OH—HO—H鍵能/(kJ/mol)498436464則CO2(g)＋2H2(g)=HCHO(g)＋H2O(g)ΔH＝________。[答案](1)2a＋eq\f(1,2)b－c(2)(a－b＋c)(3)－6kJ/mol[解析](2)由題圖可知反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。吸收的熱量為反應(yīng)物與生成物的能量差，則ΔH＝(a－b＋c)kJ/mol。(3)根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，反應(yīng)O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)的ΔH＝(498＋2×436)kJ/mol－(4×464)kJ/mol＝－486kJ/mol，而由蓋斯定律，HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝－480kJ/mol與O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)ΔH＝－486kJ/mol相減整理即可得到目標(biāo)反應(yīng)，故ΔH＝－486kJ/mol－(－480kJ/mol)＝－6kJ/mol。2．回答下列問(wèn)題。(1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng)。反應(yīng)a：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1；反應(yīng)b：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1。則2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝________。(2)已知反應(yīng)器中存在如下反應(yīng)：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ.為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用_____________________________________________________________________________反應(yīng)的ΔH。(3)飲用水中的NOeq\o\al(－,3)主要來(lái)自NHeq\o\al(＋,4)。已知在微生物的作用下，NHeq\o\al(＋,4)經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NOeq\o\al(－,3)。兩步反應(yīng)的能量變化如圖：1molNHeq\o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq\o\al(－,3)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________________(4)大氣中的二氧化碳主要來(lái)自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃燒熱ΔH/(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.5則25℃時(shí)H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________。[答案](1)＋1530kJ·mol－1(2)C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)[或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)](3)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1(4)3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1[解析](1)由蓋斯定律，反應(yīng)a×2－反應(yīng)b×3得2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝2×(－92.4kJ·mol－1)－3×(－571.6kJ·mol－1)＝＋1530kJ·mol－1。(2)根據(jù)蓋斯定律，由ⅰ＋ⅱ－?；颌。ⅲ？傻肅(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)。(3)依據(jù)題圖可得①NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋eq\f(3,2)O2(g)=NOeq\o\al(－,2)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－273kJ·mol－1，②NOeq\o\al(－,2)(aq)＋eq\f(1,2)O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH2＝－73kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，①＋②得1molNHeq\o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq\o\al(－,3)的熱化學(xué)方程式為NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－346kJ·mol－1。(4)由題給燃燒熱數(shù)據(jù)可得，①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1，③C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH3＝－3267.5kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)熱化學(xué)方程式可由3×①＋6×②－③得到，其ΔH＝(－285.8kJ·mol－1)×3＋(－393.5kJ·mol－1)×6－(－3267.5kJ·mol－1)＝＋49.1kJ·mol－1，故H2(g)與C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH＝＋49.1kJ·mol－1。歸納拓展：反應(yīng)熱的計(jì)算方法微考點(diǎn)2反應(yīng)熱大小比較3．試比較下列反應(yīng)ΔH的大小(1)如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2<0ΔH1________ΔH2。(2)C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1ΔH1________ΔH2。(3)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2<0ΔH1________ΔH2。[答案](1)>(2)>(3)<[解析](1)能量變化如圖所示，ΔH1<0，ΔH2<0，所以ΔH1>ΔH2。(2)因?yàn)榻饎偸芰扛叻艧岫?，ΔH1、ΔH2均小于0，所以ΔH1>ΔH2。(3)ΔH1、ΔH2均小于0，完全燃燒放熱多，所以ΔH1<ΔH2。4．(2025·廣東廣州模擬)下列各組熱化學(xué)方程式中，ΔH的比較正確的是()①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH4③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH5；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH7；CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH8A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8[答案]A[解析]①等質(zhì)量的C完全燃燒即發(fā)生反應(yīng)C(s)＋O2(g)=CO2(g)放出的熱量比不完全燃燒即發(fā)生反應(yīng)C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)放出的熱量更多，故有0>ΔH2>ΔH1，A正確；②等質(zhì)量的S固態(tài)時(shí)具有的總能量比氣態(tài)時(shí)小，故等質(zhì)量的硫發(fā)生反應(yīng)S(s)＋O2(g)=SO2(g)放出的熱量小于硫發(fā)生反應(yīng)S(g)＋O2(g)=SO2(g)放出的熱量，故0>ΔH3>ΔH4，B錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)熱與方程式的計(jì)量數(shù)成正比，故③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，2ΔH5＝ΔH6<0，則有ΔH5>ΔH6，C錯(cuò)誤；④CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)是放熱反應(yīng)，即ΔH7<0，而CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)為吸熱反應(yīng)，即ΔH8>0，則有ΔH