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第一章
化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律及其应用
本节重点
盖斯定律的理解与应用
爆炸反应是瞬间完成的
常温下石墨变成金刚石需要几万年。
C(s) + ?????????O2(g)=CO(g) ?H
?
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：
难以控制反应的程度不能直接测定反应热
【思考】能否利用一些已知的反应热来计算一些无法直接测定的反应热呢？
1840年俄国化学家盖斯为了解决这一问题依据能量守恒定律，通过大量的实验证明了化学反应的焓变与化学反应的过程没有关系，只与反应物和生成物的始末状态有关，这一定律称之为盖斯定律。
盖斯的简介
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
1.内容
说明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
反应A（g）＋B(g)→C(g)(ΔH＜0) 其一步和多步完成的能量示意图如图
主题1:葢斯定律
2.理解
(1)从反应途径的角度理解
1、由山下A点到山顶B点有多少条途径？
2、从不同途径由A点到B点，海拔高度有什么变化？
登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关。
始态
终态
反应热
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。
主题1:葢斯定律
2.理解
(2)用能量守恒定律论证盖斯定律：
始态
终态
S
L
先从始态S变化到终态L体系放出热量(?H1 <0)
然后从L到S，体系吸收热量(?H2>0)
经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即?H1+?H2=0
推论：同一个热化学反应方程式，正向反应?H1与逆向反应?H2大小相等，符号相反，
即： ?H1= –?H2
ΔH1 + ΔH2 = 0
主题1:葢斯定律
2.理解
ΔH1
始态
终态
ΔH2
中间产物1
ΔH3
ΔH4
中间产物2
ΔH5
中间产物3
ΔH6
ΔH1 = ΔH2+ ΔH3
= ΔH4+ ΔH 5+ΔH6
本质
能量守恒定律
主题1:葢斯定律
3. 意义
利用盖斯定律间接求算反应热
速率很慢的反应
不容易直接发生的反应
伴随副反应的反应
主题1:葢斯定律
1.计算反应热
C(s) + O2(g) = CO(g) ?H3 =?

1
2
解题模型1: 虚拟路径法
C(s)+ O2(g)
CO2(g)
?H1
CO(g)+ O2(g)
1
2
?H3
?H2
根据盖斯定律，有：
?H1 = ?H3 + ?H2
?H3 = ?H1 - ?H2
= -393.5kJ/mol - (-283.0kJ/mol)
= -110.5kJ/mol
C(s) + O2(g) = CO(g) ?H3 = -110.5kJ/mol

1
2
主题1:葢斯定律
课堂检测
已知：
HCN(aq)+NaOH(aq) =NaCN(aq)+H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；
HCl(aq)+NaOH(aq) =NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，
则HCN在水溶液中电离的ΔH 等于(　　)
A.－69.4 kJ·mol－1 B.－45.2 kJ·mol－1
C.＋45.2 kJ·mol－1 D.＋69.4 kJ·mol－1
则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
ΔH2＝ΔH1－ΔH3
＝＋45.2 kJ·mol－1
C
1.计算反应热
解题模型2 : 加合法
即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
C(s) + O2(g) ＝ CO(g) △H3＝？
CO(g)+ O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－283.0 kJ/mol
C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) △H1＝－393.5 kJ/mol
+)
△H3 ＝△H1 － △H2
＝ －393.5 kJ/mol －(－283.0 kJ/mol＝ －110.5 kJ/mol
1
2
1
2
C(s) + O2(g) ＝ CO(g) △H3＝ －110.5 kJ/mol
1
2
主题2:葢斯定律得应用
典例1．
找物质，看左右，定加减，看系数，定乘除
根据下列热化学方程式：
①C(s) ＋ O2(g) === CO2(g) 　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②H2(g) ＋ 1/2 O2(g) === H2O(l) 　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1
③CH3COOH(l) ＋ 2 O2(g) === 2 CO2(g) ＋ 2 H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1
可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热
为 _________ __ (写出计算过程)。
-488.3 kJ·mol－1
由①×2＋②×2－③可得：2C(s) ＋ 2H2(g) ＋ O2(g) === CH3COOH(l)　
ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3
＝2×(－393.5 kJ·mol－1)＋2×(－285.8 kJ·mol－1)－(－870.3 kJ·mol－1)
＝－488.3 kJ·mol－1。
主题2:葢斯定律得应用
典例2．
火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。
已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。
【答案】2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 096.7 kJ·mol－1
【解析】根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1) －(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1。
主题2:葢斯定律得应用
运用盖斯定律计算反应热的解题模型：
先找出待求解反应的目标化学方程式
调方向：根据目标热化学方程式调整可用的已知热化学方程式的方向，同时调整?H 的符号
调系数：根据目标热化学方程式将调整好方向的热化学方程式乘以某一个系数以便后续消去无关物质
将调整好的热化学方程式进行加合，以得到待求解的化学方程式的?H
调整
加合
找出
主题2:葢斯定律得应用
加合法方法总结：
解题步骤
确定目标方程式找出已知方程式，确定中间产物
调整已知方程式的方向和计量数，消去中间产物
将调整好的△H加和
物质变化
能量变化
△H必须带符号进行计算
关 键：
通过加、减、乘、除“四则运算式”导出目标方程式
易错点
1.热化学方程式同乘以某个数值时，反应热的数值也必乘以该数。
2.热化学方程式相加减时，反应热也相加减。
3.将一个化学方程式左右颠倒时， Δ H正负号必须随之改变，但数值不变。
主题2:葢斯定律得应用
课堂检测
1.已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+????????O2(g)=CaCO3(s) △H1 = －1206.8 kJ/mol
②Ca(s)+????????O2(g)=CaO(s) △H2= －635.1 kJ/mol
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3 = －393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变。
?
④=②＋③－①
△H = + 178.2kJ/mol
技巧：寻找独一无二，同边加，异边减，系数一致。
课堂检测
2、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
③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol
计算: 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH
得 ④=①×2 + ②×4 - ③
解：
2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) 2ΔH1= －566.0 kJ/mol
4 H2(g) + 2O2(g) = 4 H2O(l) 4ΔH2= －1143.2kJ/mol
2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g)
－ΔH3 = + 1370 kJ/mol
+)
2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) ΔH ＝－339.2 kJ/mol
应用盖斯定律需要注意的问题:
1. △H只与反应体系的始态和终态有关
始态
ΔH1
终态
a
ΔH2
ΔH
b
c
ΔH5
ΔH4
ΔH3
ΔH =ΔH1+ΔH2 = ΔH3+ΔH4+ ΔH5
2.不同途径的反应方程式和热效应可进行代数运算
3.计量数的变化与反应热数值的变化要对应
4.反应方向发生改变,反应热的符号也要改变
关键：目标方程式的“四则运算”。
方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）
逐一消去“过渡物质” 。
思考1、利用盖斯定律比较下列反应ΔH1、ΔH2的大小。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
ΔH2=ΔH1+ΔH3
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)
2H2O(l)
ΔH1<0
ΔH2<0
ΔH3<0
∴ ΔH2<ΔH1
2.比较反应热的大小
主题2:葢斯定律得应用
S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2
思考2、利用盖斯定律比较下列反应ΔH1、ΔH2的大小。
S(g)+O2(g)
S(s)+O2(g)
SO2(g)
ΔH3<0
ΔH1<0
ΔH2<0
ΔH1=ΔH2+ΔH3
∴ ΔH1<ΔH2
2.比较反应热的大小
主题2:葢斯定律得应用
课堂检测
1.已知
（1）H2( g )＋????????O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2( g )＋????????O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol
（4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是 。
A、ad>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
?
C
课堂检测
2.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是(　　)
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　 ΔH1 C(s)＋1/2O2(g)=CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)=SO2(g)　 ΔH3 S(g)＋O2(g)=SO2(g)　 ΔH4
③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH5 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
C
课堂小结

盖斯定律
内容
一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。
特点
在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。
计算方法
虚拟路径法
加合法
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