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第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
学习目标
1.知道盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。
2.能应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
学习过程
一、盖斯定律
1.内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是　　　　的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的　　　　有关，而与反应的　　　　无关。
2.盖斯定律的重要意义：有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难。如果应用　　　　，可以间接地把它们的　　　　计算出来。
3.盖斯定律的应用：
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物E，可以有三个途径：
①由A直接变为生成物E，反应热为ΔH。
②由A经过B变成E，反应热分别为ΔH1、ΔH2。
③由A经过C变成D，再由D变成E，反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5，如图所示：
则有ΔH=　　　　=　　　　。
(2)加合法
即运用所给的热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
【例1】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
求：③C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH3
【例2】实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4。
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-890.3 kJ·mol-1　　　　(1)
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)　ΔH2=-393·5 kJ·mol-1 (2)
H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH3=-285.8 kJ·mol-1 (3)
C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)　ΔH4=？ (4)
【归纳】应用盖斯定律计算反应热时的注意事项：
1.关键：设计合理的反应过程，适当加减已知方程式及ΔH。
2.突破口：看好待求方程式的化学计量数，当热化学方程式同乘或同除一个数时，ΔH也必须同乘或同除这个数。
3.正反应和逆反应的ΔH数值相等，符号相反，书写时“+”不能省略。
【跟踪练习】
1.已知下列热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列各问：
(1)上述反应中属于放热反应的是　　　　　　　　　　(填序号)。
(2)H2的燃烧热ΔH=　　　　；C的燃烧热ΔH=　　　　。
(3)燃烧10 g H2生成液体水，放出的热量为　　　　。
(4)CO的燃烧热ΔH=　　　　；其表示燃烧热的热化学方程式为_____________。
2.已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH=-25 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH=-47 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)　ΔH=+19 kJ·mol-1
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式：_________________。
随堂测验
1.已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH2；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH3
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出热量为(　　)
A.|0.4ΔH1+0.05ΔH3| B.|0.4ΔH1+0.05ΔH2|
C.|0.4ΔH1+0.1ΔH3| D.|0.4ΔH1+0.2ΔH3|
2.人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH=-2 800 kJ·mol-1，如果某人每天消耗12540 kJ热量，他每天至少要摄入葡萄糖(　　)
A.806 g B.1 000 g
C.1250 g D.1 500 g
3.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-395.41 kJ·mol-1，C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-393.51 kJ·mol-1，则金刚石转化石墨时的热化学方程式为：　　　　　　　　　　。由此看来更稳定的碳的同素异形体为　　　　。若取金刚石和石墨混合晶体共1 mol 在O2中完全燃烧，产生热量为Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为　　　　(用含Q的代数式表示)。
参考答案
学习过程
一、1.相同　始态和终态　途径
2.盖斯定律　反应热
3.ΔH1+ΔH2　ΔH3+ΔH4+ΔH5
【例1】解法一：虚拟路径法
ΔH1=ΔH2+ΔH3
ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1
解法二：加合法
因反应①②③之间存在关系：①-②=③
所以ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1
【例2】可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最终得到产物：
因为反应式(1)、(2)、(3)和(4)之间有以下关系：
(2)+(3)×2-(1)=(4)
所以 ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5 kJ·mol-1+2×(-285.8 kJ·mol-1)-(-890.3 kJ·mol-1)=-74.8 kJ·mol-1
【跟踪练习】1.(1)①②③④　(2)-285.8 kJ·mol-1　-393.5 kJ·mol-1　(3)1 429 kJ　(4)-283 kJ·mol-1　CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283 kJ·mol-1
2.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH=-11 kJ·mol-1
随堂测验
1.A　2.A　3.C(金刚石，s)=C(石墨，s)　ΔH=-1.90 kJ·mol-1　石墨　

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