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第一章 化学反应的热效应
第二节
反应热的计算
课程重点
盖斯定律
1.内容
化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，这就是盖斯定律。
2.对盖斯定律的理解：
（1）从反应途径角度：反应热只与始态，终态有关，与反应的途径无关。
反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。
△H=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
。
典型练习
1．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化用下图表示，则下列说法不正确的是（ ）
A．|△H1|＞|△H2|
B．|△H1|＜|△H3|
C．△H1+△H2+△H3＝0
D．甲﹣→丙的△H＝△H1+△H2
解：根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等），以甲为起点，最终又回到甲，整个过程没有能量变化，
A、根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等），则△H3＝﹣（△H1
+△H2），而|△H1
|和|△H2|的大小无法确定，故A选；
B、根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等），则△H3＝﹣（△H1
+△H2），所以|△H1
|＜|△H3|，故B不选；
C、根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等）以甲为起点，最终又回到甲，整个过程没有能量变化，则△H1
+△H2+△H3＝0，故C不选；
D、根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等），所以甲→丙的△H＝△H1
+△H2，故D不选。
拓展迁移
1．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，例如图（Ⅰ）所示：△H1＝△H2+△H3，根据上述原理和图（Ⅱ）所示，判断各对应的反应热关系中不正确的是（ ）
A．A→F△H＝﹣△H6
B．A→D△H＝△H1+△H2+△H3
C．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＝0
D．△H1+△H6＝△H2+△H3+△H4+△H6
解：A．根据热化学方程式的含义，互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系，即A→F：△H＝﹣△H6，故A正确；
B．根据盖斯定律：A→D的△H＝△H1+△H2+△H3，故B正确；
C．对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，即△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＝0，故C正确；
D．根据盖斯定律：△H1+△H6＝﹣（△H2+△H3+△H4+△H5），故D错误。
2．通过化学反应完成物质的转化，可用于治理污染、保护环境，实现可持续发展。已知：
①S（g）+2H2O（g）═2H2（g）+SO2（g）△H＝﹣90.4kJ/mol
②2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H＝+8.0kJ/mol
则反应CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＝（ ）
kJ/mol
A．﹣82.4
B．﹣90.4
C．﹣41.2
D．+8.0
解：由①S（g）+2H2O（g）═2H2（g）+SO2（g）△H＝﹣90.4kJ/mol
②2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H＝+8.0kJ/mol
根据盖斯定律：②×0.5+①×0.5即可得：CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）△△H＝（+8.0×0.5﹣90.4×0.5）kJ?mol﹣1＝﹣41.2kJ?mol﹣1。
课程重点
反应热的计算
利用盖斯定律求反应热
方法：（1）写出目标方程式，确定“过渡物质”（要消去的物质）；
（2）用消元法逐一消去“过渡物质”，导出方程式的“加减运算式”。
典型练习
1．由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气放出热60.45kJ，则反应：2H2（g）+O2（g）2H2O（g）的△H为（ ）
A．﹣483.6kJ?mol﹣1
B．﹣241.8kJ?mol﹣1
C．﹣120.6kJ?mol﹣1
D．+241.86kJ?mol﹣1
解：氢气和氧气反应生成4.5g（0.25mol）水蒸气放出热60.45kJ，则由氢气和氧气反应生成2mol水蒸气放出热﹣483.6kJ，
则热化学方程式：2H2（g）+O2（g）2H2O（g）△H＝﹣483.6kJ?mol﹣1。
拓展迁移
1已知：
①Zn（s）+O2（g）═ZnO（s）△H＝﹣348.3kJ?mol﹣1
②2Ag（s）+O2（g）═Ag2O（s）△H＝﹣31.0kJ?mol﹣1
则Zn（s）与
Ag2O（s）反应生成ZnO（s）和Ag（s）的热化学方程式为（ ）
A．Zn（s）+Ag2O（g）═ZnO（s）+2Ag（s）△H＝+317.3kJ?mol﹣1
B．Zn+Ag2O═ZnO+2Ag△H＝+317.3kJ?mol﹣1
C．Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s）△H＝﹣317.3kJ?mol﹣1
D．2Zn（s）+2Ag2O（s）═2ZnO（
s）+4Ag（s）△H＝+634.6kJ?mol﹣1
解：Zn（s）与
Ag2O（s）反应生成ZnO（s）和Ag（s）的化学方程式为Zn（s）+Ag2O（g）═ZnO（s）+2Ag（s），
①Zn（s）+O2（g）═ZnO（s）△H＝﹣348.3kJ?mol﹣1
②2Ag（s）+O2（g）═Ag2O（s）△H＝﹣31.0kJ?mol﹣1
根据盖斯定律：①﹣②计算Zn（s）+Ag2O（g）═ZnO（s）+2Ag（s）的焓变△H＝﹣348.3kJ?mol﹣1﹣（﹣31.0kJ?mol﹣1）＝﹣317.3kJ?mol﹣1，则C正确。
2．已知丙烷的燃烧热△H＝﹣2200KJ?mol﹣1，若一定量的丙烷（C3H8）完全燃烧后生成18g水，则放出的热量约为（ ）
A．55
kJ
B．220
kJ
C．1108
kJ
D．550
kJ
解：丙烷的燃烧热△H＝﹣2200KJ?mol﹣1，则丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H＝﹣2200KJ?mol﹣1，一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水，则放出的热量约为＝550kJ。
3．（1）图1为测定中和热的实验装置图。请回答下列问题：
①装置A的名称为
；
②如果用0.50mol?L﹣1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的数值将
（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。图2是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
①根据图2，请写出系统（Ⅱ）中制氢的热化学方程式；
②系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）相比，制得等量H2所需能量较少的是 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
解：（1）①根据量热计的构造可知，装置A的名称为环形玻璃搅拌棒，
②氢氧化钠固体溶于水放热，测得反应的温度差偏大，导致测出的“中和热”的数值偏大，
（2）①由图2可知，SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）＝2HI（aq）+H2SO4（aq）△H2＝﹣151kJ/mol，2HI（g）═H2（g）+I2（s）△H3＝+110kJ/mol，H2S（g）+H2SO4（aq）＝SO2（g）+S（s）+2H2O（l）△H2＝+61kJ/mol，三个反应相加得到H2S
（g）＝H2（g）+S（s）△H＝+20kJ/mol，
②系统（Ⅰ）中制氢的化学方程式为H2O（g）═H2（g）+O2（g），SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）＝2HI（aq）+H2SO4（aq）△H2＝﹣151kJ/mol，2HI（aq）＝H2（g）+I2（s）△H3＝+110kJ/mol，H2SO4（aq）＝SO2（g）+O2（g）+H2O（l）△H2＝+327kJ/mol，三个反应相加得到H2S
（g）＝H2（g）+S（s）△H＝+286kJ/mol，所以制得等量H2所需能量较少的是系统II。
学习检测
1．在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣890kJ/mol
2molCO和2mol
CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为（ ）
A．2022
kJ
B．2670
kJ
C．1698kJ
D．2346
kJ
解：由2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ/mol可知，2molCO完全燃烧放出热量为566kJ，
由CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣890kJ/mol可知，1molCH4完全燃烧放出热量为890kJ，
2molCO和2mol
CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为566kJ+2×890kJ＝2346kJ。
2．最近中科院上海高等研究院在用合成气（CO和H2）直接制烯烃的研究上获得重大突破。
已知：反应①：C（s）+O2（g）═CO（g）△H1
反应②：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2
反应③：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H3＝﹣90.1kJ?mol﹣1
反应④：2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝﹣134.0kJ?mol﹣1
反应⑤：3CH3OH（g）═CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g）△H5＝﹣31.0kJ?mol﹣1
下列说法正确的是（ ）
A．△H1﹣△H2＞0
B．根据生活常识可知，反应①、②均为放热反应
C．3CH3OCH3（g）═2CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g）△H＝﹣103.0
kJ?mol﹣1
D．3CO（g）+6H2（g）═CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g）△H＝﹣301.3
kJ?mol﹣1
解：A．由盖斯定律可知，①﹣②得到H2（g）+O2（g）＝H2O（g），且燃烧为放热反应，可知其△H＝△H1﹣△H2＜0，故A错误；
B．C作还原剂的氧化还原反应为吸热反应，则反应①为放热反应，反应②为吸热反应，故B错误；
C．由盖斯定律可知，⑤×2﹣④×3得到3CH3OCH3（g）═2CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g），其△H＝2△H5﹣3△H4＝+340.0kJ?mol﹣1，故C错误；
D．由盖斯定律可知，③×3+⑤得到3CO（g）+6H2（g）═CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g），其△H＝3△H3+△H5＝﹣301.3kJ?mol﹣1，故D正确。
3．氧气（O2）和臭氧（O3）是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：则△H1、△H2、△H3的关系正确的是（ ）
4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1 ①
4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H2 ②
3O2（g）═2O3（g）△H3 ③
A．△H1﹣△H2＝△H3
B．△H1+△H2＝△H3
C．△H2﹣△H1＝△H3
D．△H1+△H2+△H3＝0
解：已知①4Al（s）+3O2（g）＝2Al2O3（s）△H1，
②4Al（s）+2O3（g）＝2Al2O3（s）△H2，
根据盖斯定律可知，反应①﹣②可得3O2（g）＝2O3（g），
所以△H3＝△H1﹣△H2。
4．焙烧产生的SO2可用于制硫酸．已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1＝﹣197kJ/mol；
H2O（g）?H2O（l）△H2＝﹣44kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3＝﹣545kJ/mol．
则：①2mol
SO2（g）和1molO2（g）在密闭容器中充分反应所放出的热量 197kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）
②反应SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（l）的焓变（△H）＝
．
解：（1）根据2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1＝﹣197kJ/mol可知，生成2mol三氧化硫会放出197kJ热量；由于该反应为可逆反应，2mol
SO2（g）和1molO2（g）在密闭容器中充分反应生成SO3的物质的量小于2mol，则放出的热量会小于197kJ，
故答案为：＜；
（2）已知：①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1＝﹣197kJ/mol；
②H2O（g）?H2O（l）△H2＝﹣44kJ/mol；
③2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3＝﹣545kJ/mol
根据盖斯定律（③﹣①﹣②×2）可得：SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（l）△H＝（△H3﹣△H1﹣2△H2）＝﹣130
kJ/mol。
5．（1）根据下列热化学方程式：
①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣393.5kJ?mol﹣1
②H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.8kJ?mol﹣1
③CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣870.3kJ?mol﹣1
可以计算出2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l）的反应热为
（2）在25℃、101kPa时，1.00g
C6H6（l）燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出41.8kJ的热量，C6H6的燃烧热△H＝
kJ?mol，该反应的热化学方程式为
。
解：（1）已知①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1＝﹣393.5kJ?mol﹣1
②H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H2＝﹣285.8kJ?mol﹣1
③CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H3＝﹣870.3kJ?mol﹣1
将方程式2×①+2×②﹣③得：2C（s）+2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l），
则△H＝2△H1+2△H2﹣△H3＝2（﹣393.5kJ/mol）+2（﹣285.8KJ/mol）﹣（﹣870.3KJ/mol）＝﹣488.3kJ/mol；
（2）25℃、101kPa时，1.00g
C6H6（l）燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出41.8kJ的热量，可知1molC6H6（l）燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放热为41.8kJ×78＝3260.4kJ，则该反应的热化学方程式为C6H6（l）+O2（g）＝6CO2（g）+3H2O（l）△H＝﹣3
260.4
kJ?mol﹣1。
6．比较下列各组热化学方程式中△H的大小关系（填“＞”或“＜”）。
①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H1
S（g）+O2（g）═SO2（g）△H2
则△H1 △H2
②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2
则△H1 △H2
解：①固体S燃烧时要先变成气态，过程吸热，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多，但反应热为负值，故△H1＞△H2。
②水由气态变成液态放出热量，所以生成液态水，放出的热量多，但反应热为负值，故△H1＜△H2。
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精品试卷·第
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第一章 化学反应的热效应
第二节
反应热的计算
课程重点
盖斯定律
1.内容
化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，这就是盖斯定律。
2.对盖斯定律的理解：
（1）从反应途径角度：反应热只与始态，终态有关，与反应的途径无关。
反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。
△H=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
。
典型练习
1．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化用下图表示，则下列说法不正确的是（ ）
A．|△H1|＞|△H2|
B．|△H1|＜|△H3|
C．△H1+△H2+△H3＝0
D．甲﹣→丙的△H＝△H1+△H2
拓展迁移
1．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，例如图（Ⅰ）所示：△H1＝△H2+△H3，根据上述原理和图（Ⅱ）所示，判断各对应的反应热关系中不正确的是（ ）
A．A→F△H＝﹣△H6
B．A→D△H＝△H1+△H2+△H3
C．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＝0
D．△H1+△H6＝△H2+△H3+△H4+△H6
2．通过化学反应完成物质的转化，可用于治理污染、保护环境，实现可持续发展。已知：
①S（g）+2H2O（g）═2H2（g）+SO2（g）△H＝﹣90.4kJ/mol
②2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H＝+8.0kJ/mol
则反应CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＝（ ）
kJ/mol
A．﹣82.4
B．﹣90.4
C．﹣41.2
D．+8.0
课程重点
反应热的计算
利用盖斯定律求反应热
方法：（1）写出目标方程式，确定“过渡物质”（要消去的物质）；
（2）用消元法逐一消去“过渡物质”，导出方程式的“加减运算式”。
典型练习
1．由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气放出热60.45kJ，则反应：2H2（g）+O2（g）2H2O（g）的△H为（ ）
A．﹣483.6kJ?mol﹣1
B．﹣241.8kJ?mol﹣1
C．﹣120.6kJ?mol﹣1
D．+241.86kJ?mol﹣1
拓展迁移
1已知：
①Zn（s）+O2（g）═ZnO（s）△H＝﹣348.3kJ?mol﹣1
②2Ag（s）+O2（g）═Ag2O（s）△H＝﹣31.0kJ?mol﹣1
则Zn（s）与
Ag2O（s）反应生成ZnO（s）和Ag（s）的热化学方程式为（ ）
A．Zn（s）+Ag2O（g）═ZnO（s）+2Ag（s）△H＝+317.3kJ?mol﹣1
B．Zn+Ag2O═ZnO+2Ag△H＝+317.3kJ?mol﹣1
C．Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s）△H＝﹣317.3kJ?mol﹣1
D．2Zn（s）+2Ag2O（s）═2ZnO（
s）+4Ag（s）△H＝+634.6kJ?mol﹣1
2．已知丙烷的燃烧热△H＝﹣2200KJ?mol﹣1，若一定量的丙烷（C3H8）完全燃烧后生成18g水，则放出的热量约为（ ）
A．55
kJ
B．220
kJ
C．1108
kJ
D．550
kJ
3．（1）图1为测定中和热的实验装置图。请回答下列问题：
①装置A的名称为
；
②如果用0.50mol?L﹣1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的数值将
（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。图2是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
①根据图2，请写出系统（Ⅱ）中制氢的热化学方程式；
②系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）相比，制得等量H2所需能量较少的是 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
学习检测
1．在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣890kJ/mol
2molCO和2mol
CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为（ ）
A．2022
kJ
B．2670
kJ
C．1698kJ
D．2346
kJ
2．最近中科院上海高等研究院在用合成气（CO和H2）直接制烯烃的研究上获得重大突破。
已知：反应①：C（s）+O2（g）═CO（g）△H1
反应②：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2
反应③：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H3＝﹣90.1kJ?mol﹣1
反应④：2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝﹣134.0kJ?mol﹣1
反应⑤：3CH3OH（g）═CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g）△H5＝﹣31.0kJ?mol﹣1
下列说法正确的是（ ）
A．△H1﹣△H2＞0
B．根据生活常识可知，反应①、②均为放热反应
C．3CH3OCH3（g）═2CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g）△H＝﹣103.0
kJ?mol﹣1
D．3CO（g）+6H2（g）═CH3CH＝CH2（g）+3H2O（g）△H＝﹣301.3
kJ?mol﹣1
3．氧气（O2）和臭氧（O3）是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：则△H1、△H2、△H3的关系正确的是（ ）
4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1 ①
4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H2 ②
3O2（g）═2O3（g）△H3 ③
A．△H1﹣△H2＝△H3
B．△H1+△H2＝△H3
C．△H2﹣△H1＝△H3
D．△H1+△H2+△H3＝0
4．焙烧产生的SO2可用于制硫酸．已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1＝﹣197kJ/mol；
H2O（g）?H2O（l）△H2＝﹣44kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3＝﹣545kJ/mol．
则：①2mol
SO2（g）和1molO2（g）在密闭容器中充分反应所放出的热量 197kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）
②反应SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（l）的焓变（△H）＝
．
5．（1）根据下列热化学方程式：
①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣393.5kJ?mol﹣1
②H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.8kJ?mol﹣1
③CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣870.3kJ?mol﹣1
可以计算出2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l）的反应热为
（2）在25℃、101kPa时，1.00g
C6H6（l）燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出41.8kJ的热量，C6H6的燃烧热△H＝
kJ?mol，该反应的热化学方程式为
。
6．比较下列各组热化学方程式中△H的大小关系（填“＞”或“＜”）。
①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H1
S（g）+O2（g）═SO2（g）△H2
则△H1 △H2
②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2
则△H1 △H2
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精品试卷·第
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第一章
化学反应的热效应
第二节
反应热的计算
新知讲解
反应热的计算
3
课程学习目标
盖斯定律
1
盖斯定律的应用
2
新知导入
在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定，但是有些反应热是无法直接测定的。例如，对于化学反应：
C(s)＋1/2O2＝CO(g)
C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成。因此该反应的反应热是无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢?能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢?
新知导入
人的势能变化与上山的路径无关
化学反应的反应热是否也与反应途径无关？
2、盖斯定律模型
则ΔH= =
ΔH1+ΔH2
ΔH3+ΔH4+ΔH5
新知讲解
一、盖斯定律
1、盖斯定律内容：化学反应的反应热（
ΔH）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
也就是说：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同。
新知讲解
3、例1：
如何计算
C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)的反应热△H1？
已知①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)
△H2＝－283.0kJ/mol
②C(s)＋O2(g)＝CO2(g)
△H3＝－393.5kJ/mol
CO(g)
C(s)
CO2(g)
△H1
△H3
△H2
△H1＋△H2＝△H3
思路：
C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)
△H1＝？
CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)
△H2＝－283.0
kJ/mol
C(s)＋O2(g)＝CO2(g)
△H3＝－393.5
kJ/mol
＋
所以△H1＝△H3－△H2
＝－393.5
kJ/mol
－(－283.0
kJ/mol)
＝－110.5
kJ/mol
能量
C(s)＋O2(g)
CO(g)＋1/2O2(g)
CO2(g)
△H1
△H2
△H3
C（石墨）与O2(g)反应生成CO(g)、CO2(g)的能量变化图
新知讲解
(1)一个反应一步完成或分几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量就越多。
( )
(2)化学反应的反应热与化学反应的始态有关,与终态无关。
( )
(3)利用盖斯定律,可计算某些反应的反应热。
( )
(4)任何化学反应的反应热都可以直接测定。
( )
(5)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减。
( )
新知讲解
例2
新知讲解
二、盖斯定律的应用
问题探索
1.物质相互转化过程中,对于同一反应,经历的过程越多,损失的能量越大,正确吗?
2.利用盖斯定律计算反应热时需要注意哪些事项?
?
答案:不正确。根据盖斯定律可知,反应过程无论经历多少步,其焓变不变。
答案:(1)求总反应的反应热,不能将各步反应的反应热简单地相加;
(2)不论反应是一步进行还是分步进行,只有始态和终态完全一致,盖斯定律才成立;
(3)某些物质在反应分步进行时作为中间产物出现,最后应该恰好“消耗”完。
3.根据下列已知条件,说明如何用盖斯定律计算C(s)+
O2(g)=CO(g)
的反应热(ΔH
)?计算反应热的方法还有哪些?
已知①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5
kJ·mol-1
②CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0
kJ·mol-1。
答案:要计算C(s)+
O2(g)=CO(g)的反应热,分析已知的两个热化学方程式,可得到如下图所示的关系:
根据盖斯定律,ΔH=ΔH1-ΔH2
还可以利用化学键断裂与形成时的能量变化、热化学方程式、燃烧热等计算反应热。
新知讲解
深化拓展
盖斯定律应用的常用方法
(1)虚拟路径法:
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
a.由A直接变成D,反应热为ΔH;
b.由A经过B变成C,再由C变成D,每步反应的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
新知讲解
(2)加和法:
利用加和法计算反应焓变一般要经过4步:
a.确定待求反应的热化学方程式。
b.找出待求热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
c.根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数来调整已知热化学方程式中的化学计量数。
d.对调整后的已知热化学方程式进行加和(利用同侧相加,异侧相减原则),计算待求反应的焓变。
新知讲解
煤可通过下列两种途径成为燃料:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1<0
途径Ⅱ 先制水煤气:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2>0
①
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3<0
②
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4<0
③
例题1
新知讲解
请填写下列空白:
(1)判断两种途径放出的热量:途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。?
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是
。?
(3)由于制取水煤气的反应里,反应物具有的总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,所以该反应发生时,反应物须 能量才能转化为生成物,因此其反应条件为 。?
解:(1)途径Ⅱ中,根据盖斯定律由①+1/2(②+③)×可得途径Ⅰ的热化学方程式,故两种途径放出的热量相同。
(2)根据盖斯定律ΔH1=ΔH2+1/2(ΔH3+ΔH4)。(3)因为ΔH2>0,故反应物的总能量小于生成物的总能量。
等于
ΔH1=ΔH2+1/2(ΔH3+ΔH4)
小于
吸收
高温
新知讲解
应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题
(1)首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数及反应的吸、放热情况。
(2)不同途径对应的最终结果应一样。
(3)当热化学方程式乘以或除以某一个数时,ΔH也应乘以或除以同一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,注意各步反应ΔH的正负。
(4)将一个热化学方程式逆向书写时,ΔH的符号也随之改变,但绝对值不变。
(5)在设计反应过程中,可能会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
做题规律
新知讲解
三、反应热的计算
1.反应热计算的依据
(1)根据热化学方程式计算:反应热的绝对值与反应物的物质的量成正比。
(2)根据反应物和生成物的能量计算:
ΔH=生成物的能量总和-反应物的能量总和。
(3)根据反应物和生成物的键能计算:
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
(4)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形,ΔH也进行相应“加”“减”计算。
(5)根据物质的燃烧热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
新知讲解
2.反应热计算的常用解题方法
(1)列方程法:先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所涉及物质与反应热间的关系直接求算反应热。
(2)估算法:根据热化学方程式所表示反应的热效应与混合物燃烧放出的热量,大致估算各成分的比例。此法主要应用于解答选择题,根据题给信息找出大致范围,利用此法解题快速、简便。
新知讲解
例题2
（2015·江西高二月考）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为﹣890.2kJ?mol﹣1、﹣285.8kJ?mol﹣1和﹣283.0kJ?mol﹣1，则生成1mol
CO所需热量为________．?
解：根据CH4、H2、和CO的燃烧热，可得热化学方程式：
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=﹣890.2kJ?mol﹣1
②1/2O2(g)+H2(g)=H2O(l)
△H=﹣285.8kJ?mol﹣1
③CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)
△H=﹣283.0kJ?mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②×2﹣③×2可得：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
△H=+247.4
kJ?mol﹣1，即生成2molCO，需要吸热247.4
KJ，则生成1mol
CO所需热量为123.7kJ。
123.7kJ
课堂练习
A
1、（2020·四川省阆中东风中学校高二月考）下列叙述不正确的是(
)
A．化学反应的反应焓变不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算难以通过实验测定的反应的反应焓变
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应焓变
课堂练习
2．（2021·甘肃省徽县第三中学高二期末）根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中，正确的等式是( )
A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4
B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4
D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D
课堂练习
B
课堂练习
（
）
B
课堂练习
5、已知25℃、101kPa条件下：
4Al
(s)
+
3O2
(g)
＝2Al2O3
(s)
，
△H
=
-2834.9
kJ·mol-1；
4Al
(s)
+2O3
(g)
＝2Al2O3
(s)
，△H
=-3119.91kJ·mol-1.
由此得出的结论正确的是（
）
A．3O2(g)＝2O3(g)，△H
=285.01kJ·mol-1；
B．3O2(g)＝2O3(g)，△H
=-285.01kJ·mol-1；
C．2O3(g)＝3O2(g)，△H
=
+285.01kJ·mol-1；
D．2O3(g)＝3O2(g)，△H
=-285.01
kJ·mol-1.
D
课堂练习
6、下列叙述正确的是（
）
A．在298K、101
kPa条件下，表示丙烷燃烧热的热化学方程式为：
C3H8(g)+5O2(g)=
3CO2(g)+4H2O(g)
△H=－2220
kJ·mol-1
B．500°C、30MPa下，将0.5
mol
N2和1.5
mol
H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3
kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH＜－38.6
kJ?mol-1
C．在298K、101kPa条件下，表示硫燃烧热的热化学方程式为：S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)
△H=－315
kJ·mol-1
D．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下的△H不同
B
课堂总结
反应热的计算
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