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第三节 化学反应热的计算
第一章 化学反应与能量
一．盖斯定律：
1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。
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。
2，方程式和焓变的关系
如何测定如下反应:
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
的反应热△H1
①能直接测定吗？如何测？
[思考]
②若不能直接测，怎么办？
CO(g)
C(s)
CO2(g)
H1
H3
H2
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
+)
△H1 + △H2 = △H3
∴△H1 = △H3 － △H2
= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
盖斯定律奠定了热化学计算的基础，使化学方程式像普通代数方程那样进行运算，从而可以根据已经准确测定的热力学数据计算难以测定的反应热
△H.
盖斯定律
例：写出金刚石变成石墨的热化学方程式 (25℃,101kPa时)
燃烧热：
①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)
△H1= -393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g)
△H2= -395.0kJ/mol
所以， ② - ①得：
C(金刚石，s) = C(石墨，s)
△H= -1.5kJ/mol
①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)
△H1=-393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g)
△H2=-395.0kJ/mol
观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？
不会，哪怕它们的能量相差不远。
例：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：
① N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)
△H1= +67.2kJ/mol
② N2H4(g)+O2(g)==N2(g) + 2H2O(l)
△H2= - 534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H= -1135.2kJ/mol
②×2- ①得：
盖斯定律计算反应热解题流程
第一步——确定待求化学方程式
第二步——依次找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置
第三步——同侧相加，异侧相减
第四步——系数定乘数
第五步——由计算规则计算待求反应△H
第六步——检查
技巧：先处理只在已知反应出现一次的物质
典例1
二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
总反应的_______ kJ/mol ；
典例2
　已知下列热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－24.8 kJ·mol－1
Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH＝－15.73 kJ·mol－1
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH＝＋640.4 kJ·mol－1
则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的ΔH约为(　　)
A．－218 kJ·mol－1 B．－109 kJ·mol－1
C．＋218 kJ·mol－1 D．＋109 kJ·mol－1
典例3
硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧
化：SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH= 98 kJ·mol 1。回答下列问题：
（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________________。
(1)求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加.
参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般为2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘或除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，可得出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
(2)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号。
(3)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
(4)在涉及反应过程中，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。
（6）不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。
（7）某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。
自主归纳： 计算注意事项
【练习】已知① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ;
ΔH1= －283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ;
ΔH2= －285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l);
ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算:
④2CO(g)＋ 4 H2(g) = H2O(l)＋ C2H5OH (l)
的ΔH
【解】：①×2 + ②×4 - ③ = ④ ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol
应用盖斯定律的计算
已知下列反应的反应热为
⑴ CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)
△H1= -870.3 kJ/mol
⑵ C(s) + O2 (g) = CO2(g)
△H2= -393.5 kJ/mol
⑶ H2(g) + O2(g) =H2O(l)
△H3= -285.8 kJ/mol
试计算下述反应的反应热：
2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l)
【解】分析各方程式的关系，知
将方程式按⑵ × 2 + ⑶ × 2 - ⑴组合得上述反应方程式
即：△H = 2△H 2 + 2△H3 - △H1
△H =2[(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol)]
-(-870.3kJ/mol)
= - 488.3kJ/mol
答：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g)=CH3COOH (l)
反应热为- 488.3kJ/mol

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