《2025年金版新学案高三总复习化学》

3. 利用盖斯定律计算反应热的思维模型
已知下列反应的热化学方程式：
① $ C_6H_5C_2H_5(g) + \frac{21}{2}O_2(g) = 8CO_2(g) + 5H_2O(g) $ $ \Delta H_1 = -4386.9 \, kJ·mol^{-1} $
② $ C_6H_5CH = CH_2(g) + 10O_2(g) = 8CO_2(g) + 4H_2O(g) $ $ \Delta H_2 = -4263.1 \, kJ·mol^{-1} $
③ $ H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) = H_2O(g) $ $ \Delta H_3 = -241.8 \, kJ·mol^{-1} $
计算反应④ $ C_6H_5C_2H_5(g) = C_6H_5CH = CH_2(g) + H_2(g) $ 的 $ \Delta H_4 = $+118kJ·mol⁻¹。

答案： 3.+118

1. (2024·辽宁抚顺检测节选) 氧化亚铜常用于制船底防污漆，用 CuO 与 Cu 高温烧结可制取 Cu₂O，已知反应：()
$ 2Cu(s) + O_2(g) = 2CuO(s) $ $ \Delta H = -325 \, kJ·mol^{-1} $
$ 2Cu_2O(s) + O_2(g) = 4CuO(s) $ $ \Delta H = -281 \, kJ·mol^{-1} $
则 $ CuO(s) + Cu(s) = Cu_2O(s) $ 的 $ \Delta H = $-22kJ·mol⁻¹。

答案： 1.-22

2. (2024·江西高安检测节选) NOₓ 是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。
已知：$ 2C(s) + O_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) $ $ \Delta H_1 = -221.0 \, kJ/mol $
$ N_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2NO(g) $ $ \Delta H_2 = +180.5 \, kJ/mol $
$ 2NO(g) + 2CO(g) \rightleftharpoons 2CO_2(g) + N_2(g) $ $ \Delta H_3 = -746.0 \, kJ/mol $
则用焦炭还原 NO 生成无污染气体的热化学方程式为NO(g)+C(s)=CO₂(g)+N₂(g) ΔH=-573.75 kJ/mol。

答案： 2.NO(g)+C(s)=CO₂(g)+N₂(g) ΔH=-573.75 kJ/mol
解析：①2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH₁=-221.0 kJ/mol
②N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH₂=+180.5 kJ/mol
③2NO(g)+2CO(g)=2CO₂(g)+N₂(g) ΔH₃=-746.0 kJ/mol
根据盖斯定律，由(③+①-②)/2得焦炭还原NO生成无污染气体反应的ΔH=(ΔH₃+ΔH₁-ΔH₂)/2=-573.75 kJ/mol。

3. 硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图。

已知：
反应Ⅰ：$ 2H_2O(l) = 2H_2(g) + O_2(g) $ $ \Delta H_1 = +572 \, kJ·mol^{-1} $
反应Ⅱ：$ H_2SO_4(aq) = SO_2(g) + H_2O(l) + \frac{1}{2}O_2(g) $ $ \Delta H_2 = +327 \, kJ·mol^{-1} $
反应Ⅲ：$ 2HI(aq) = H_2(g) + I_2(g) $ $ \Delta H_3 = +172 \, kJ·mol^{-1} $
则反应 $ SO_2(g) + I_2(g) + 2H_2O(l) = 2HI(aq) + H_2SO_4(aq) $ $ \Delta H = $-213 kJ·mol⁻¹。

答案： 3.-213 kJ·mol⁻¹
解析：根据盖斯定律，由$(I× \frac{1}{2})-Ⅱ-Ⅲ$得反应SO₂(g)+I₂(g)+ 2H₂O(l)=2HI(aq)+H₂SO₄(aq) ΔH=-213 kJ·mol⁻¹。

4. (2024·安徽无为检测节选) “千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究 (NH₄)₂SO₄ 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得 $ \Delta H_4 = $+838kJ·mol⁻¹。

答案： 4.+838
解析：①NH₄Cl(s)=NH₄⁺(g)+Cl⁻(g) ΔH₁=+698 kJ·mol⁻¹；
②NH₄Cl(s)=NH₄⁺(aq)+Cl⁻(aq) ΔH₂=+15 kJ·mol⁻¹；
③Cl⁻(g)=Cl⁻(aq) ΔH₃=-378 kJ·mol⁻¹；$④ \frac{1}{2}(NH₄)₂SO₄(s) =NH₄⁺(g)+ \frac{1}{2}SO₄²⁻(g) ΔH₄；$$⑤ \frac{1}{2}(NH₄)₂SO₄(s)= NH₄⁺(aq)+ \frac{1}{2}SO₄²⁻(aq) ΔH₅=+3 kJ·mol⁻¹；$$⑥ \frac{1}{2}SO₄²⁻(g)= \frac{1}{2}SO₄²⁻(aq) ΔH₆=-530 kJ·mol⁻¹；$则⑤+①-⑥-②+③得④， ΔH₄=+838 kJ·mol⁻¹。