资源简介

第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
分层作业
1．（24-25高二上·北京·期中）工业上处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和。已知：；；则该条件下的等于
A．-270kJ/mol B． C． D．+270kJ/mol
【答案】A
【解析】已知：① ；
② ，依据盖斯定律，①-②可得， ；
故选A。
2．（24-25高二上·安徽黄山·期中）利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。

我国学者发现时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应Ⅰ为慢反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
下列反应进程示意图（各物质均为气态）符合题意的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由题可知，反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，根据盖斯定律知，总反应，是放热反应，又已知反应Ⅰ为慢反应，即所需活化能较大，故B项正确。
3．（24-25高三上·重庆·阶段练习）用丙烯可将汽车尾气中的还原为除去。主要反应如下：
反应Ⅰ： kJ/mol
反应Ⅱ： kJ/mol
反应Ⅲ：
反应Ⅳ： kJ/mol
则为
A．kJ/mol B．kJ/mol
C．kJ/mol D．kJ/mol
【答案】B
【解析】根据盖斯定律，反应可得反应Ⅲ：，则焓变，答案选B。
4．（23-24高二上·四川达州·期中）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l)
燃烧热△H(kJ mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5
则25℃时，6C(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(l) △H=
A．-30.9kJ/mol B．+49.1kJ/mol C．+104.7kJ/mol D．-2588.2kJ/mol
【答案】B
【解析】由题给燃烧热数据可得，①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1，②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1，③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3267.5kJ·mol-1，根据盖斯定律，目标方程式可由3×①＋6×②-③得到，其ΔH=(-285.8kJ·mol-1)×3+(-393.5kJ·mol-1)×6-(-3267.5kJ·mol-1)=+49.1kJ·mol-1，故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(l) ΔH=+49.1kJ·mol-1。
故选B。
5．（23-24高二上·广东江门·期中）实现有以下两条途径，其中，，则为
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据盖斯定律，，则=(-393.5)-(-283.0)=；
故选B。
6．（23-24高二上·广东清远·期中）将转化成有机物可实现碳循环。如：
①
②
假定，则x为
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】根据盖斯定律①+②可得，则x=(-44.2)+(+1411.0) =+1366.8，
故选D。
7．（24-25高二上·浙江嘉兴·期中）假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是
A． B．
C． D．甲→丙的
【答案】B
【解析】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)，所以|△H1|＜|△H3|，故A正确；
B．根据盖斯定律：△H3=-(△H1+△H2)，△H1、△H2是分步反应的反应热，两者大小无法确定，故|△H1|和|△H2|的大小无法确定，故B错误；
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，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正确；
D．甲→丙的△H=△H1+△H2，△H1和△H2都小于0，故△H1+△H2小于0，故D正确；
答案选B。
8．甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是
A．图1中反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ·mol-1
B．图2中反应的热化学方程式为 H=-607.3kJ·mol-1
C．由图可以推出 H=-283.0kJ·mol-1
D．CH4的燃烧热H=-607.3kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A．根据图象分析，反应物的总能量高于生成物总能量，则图1中反应为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/mol，A错误；
B．根据图象分析，生成物水的状态是液态，则图2中反应为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H=﹣607.3kJ/mol，B错误；
C．CO(g)+O2(g)=CO2(g) 的焓变可根据：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3kJ/mol和反应②：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H2=﹣607.3kJ/mol，①－②求出焓变H=﹣283kJ/mol，C正确；
D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，由A选项可知，CH4的燃烧热是-890.3kJ/mol，D错误；
故选C。
9．已知反应：①；②
③，则反应的为
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】根据盖斯定律，将方程式①×3+②×2－2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g)，则△H=3△H1+2△H2－2△H3，故选D。
10．（23-24高二上·河南·期中）已知如下热化学方程式：
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： ，可表示为
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】根据盖斯定律，等于目标反应，对应反应热也有类似的加和关系，得：，A正确；
故选A。
11．二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现：
①
②
若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】反应①为吸热反应，反应②为放热反应，根据盖斯定律得总反应为 ，即总反应为放热反应，又因为反应①是慢反应，说明反应①活化能大，B项符合题意；
故选：B。
12．I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。
（1）反应的热化学方程式为 。
（2）又已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1。则16g液态肼与液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是
kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
Ⅱ.CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh作催化剂时该反应的过程示意图如下：
（4）①过程I为 (填“吸热”或“放热”)过程。过程Ⅱ生成的化学键有 (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
②已知过程I的焓变为akJ·mol-1，过程Ⅱ的焓变为bkJ·mol-1，则该反应的热化学方程式为 。
【答案】（1）
（2）
（3）产物为氮气和水是空气成分不会造成环境污染
（4）吸热 极性键和非极性键
【解析】（1）肼与双氧水反应生成氮气和水， 反应的化学方程式为，由反应方程式可知，液态肼与恰好完全反应放出的热量，则液态肼放出的 热量为，反应的热化学方程式为：。
（2）肼与双氧水反应生成氮气和水反应的热化学方程式为：。反应：，根据盖斯定律可知，反应得到：，液态肼物质的量是，所以液态肼与液态双氧水反应生成液态水 时放出的热量是。
（3）由反应方程式可知，用于火箭推进的反应为肼与双氧水反应生成氮气和水，反应时释放大量热、产物为氮气和水是空气成分不会造成环境污染。
（4）①图示过程I为断开中化学键的过程，属于吸热过程；过程I 在催化剂作用下生成，即反应过程中有极性键和非极性键的形成。
②根据题中信息可写出过程I、过程I的热化学方程式分别为 ，，根据盖斯定律，将以上两个热化学方程式相加得。
13．（24-25高二上·天津北辰·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题：
（1）2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ，1mol (l)蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为 。
（2）已知：


则反应 kJ/mol。
（3）下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为 。
（4）已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如上表所示。则 △H= 。
化学键 N≡N F—F N—F
键能/() 941.7 154.8 283.0
（5）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下(s)分解的热化学方程式： 。
②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。
③反应 △H= 。
【答案】（1）
（2）＋53.1
（3）
（4）-291.9
（5） < -160
【解析】（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；2g(g)（为1mol）燃烧生成1mol(g)放热242kJ，1mol(l)蒸发吸热44kJ，则1mol (g)液化变为1mol(l)放热44kJ，故1mol(g)燃烧生成1mol(l)放热242kJ+44kJ=286kJ，故燃烧热的热化学方程式为：；
（2）已知：
①
②
由盖斯定律，①-②得反应，故；
（3）由图，生成物能量低于反应物，生成1mol放热300kJ-254kJ=46kJ，放热焓变为负值，则合成氨反应的热化学方程式为；
（4）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；该反应ΔH=3×154.8+941.7-6×283.0=-291.9；
（5）①根据化合反应生成卤化镁的相对能量变化图，0.5mol氟化镁固体的能量为0 kJ，0.5mol固态镁单质和0.5mol气态F2能量和为562kJ，故该温度下MgF2 (s)分解生成Mg和F2能量升高，是吸热反应，热化学方程式为；
②能量越低越稳定，故热稳定性：MgBr2(s)③由图，a：
b：
由盖斯定律，a-b得反应，。
14．两种制备硫酸的途径如下图（反应条件略）。下列说法正确的是

A．已知 ； ，则
B．若，则的能量小于和的总能量
C．若，则和的键能之和大于的键能
D．含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ
【答案】D
【解析】A．SO2(g)变为SO2（1）是放热过程，即放出热量更多。放热反应的H<0，放出热量越多，A越小，所以，A错误；
B．根据盖斯定律，途径② 的热化学方程式可由 与 相加得到 H = + ，途径①为 ，若，说明H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)是放热反应，即2molH2O2(ag)的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)的总能量，B错误；
C．对于反应 =反应物键能之和-生成物键能之和，若<0，则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能，C错误；
D．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量，为57.3kJ/mol。含0.5mol/L的H2SO4稀溶液，因未告知溶液体积，无法确定H2SO4物质的量，与足量NaOH稀溶液反应生成水的物质的量不确定，所以放出的热量可能小于57.3kJ，D正确；
故选D。
15．（24-25高二上·贵州遵义·期中）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O*表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O+和
B．总反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) H=H1+H2
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．总反应的H=﹣226kJ/mol
【答案】A
【解析】A．Pt2O+在反应中先消耗后生成，为该反应的催化剂；在反应中先生成后消耗，为中间产物，两种物质均不需要额外补充，A错误；
B．①N2O(g)+ Pt2O+ (s)=(s)+N2(g)　ΔH1；②(s)+CO(g)= Pt2O+ (s)+CO2(g)　ΔH2；结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)　ΔH=ΔH1+ΔH2，B正确；
C．由图乙可知，总反应为放热反应，正反应的活化能(Ea)小于逆反应的活化能(Eb)，C正确；
D．由图乙分析可知，反应物能量高于生成物的能量，反应为放热反应，反应焓变ΔH=134kJ·mol-1－360kJ·mol-1=-226kJ·mol-1，D正确；
故选A。
16．（24-25高二上·天津河北·期中）研究处理氮、硫的化合物对环境保护有着重要的意义，回答下列问题。
（1）对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。一定条件下，由和CO反应生成S和的能量变化如图所示，每生成，该反应 （填“放出”或“吸收”）的热量为 kJ。
（2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：
反应Ⅰ：
反应Ⅲ：
则反应Ⅱ的热化学方程式为 。
（3）机动车发动机工作时会引发与的反应，该反应是吸热反应，则与的总能量比2molNO的总能量 （填“高”或“低”），NO与继续反应，可生成 色气体。
（4）是一种温室气体，其存储能量的能力是的上万倍，在大气中的寿命可长达740年。下表所示是断裂1mol某化学键所需要的能量数据：
化学键 F-F N-F
能量 946 154.8 283
根据上述数据分析最稳定的物质是 （填“”“”或“”），写出和生成的热化学方程式： 。
【答案】（1）放出 540
（2）
（3）低 红棕
（4）
【解析】（1）由图可知，一氧化碳与二氧化硫反应的热化学方程式为SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2 CO2(g) △H=409 kJ/mol -679 kJ/mol =-270kJ/mol，则生成64g固态硫（为2mol）放出的热量为2mol×270kJ/mol=540kJ；
（2）由图，反应Ⅱ为，结合盖斯定律，-反应Ⅰ-反应Ⅲ得反应反应Ⅱ，故反应Ⅱ的热化学方程式为：；
（3）吸热反应中反应物能量低于生成物的能量和，与的反应，该反应是吸热反应，则与的总能量比2molNO的总能量低，NO与继续反应可生成红棕色气体。
（4）键能越大物质越稳定，所以最稳定的物质是，反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，和生成的热化学方程式：。
17．（24-25高二上·上海静安·期中）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
（1）写出该温度下分解的热化学方程式： 。
（2）比较热稳定性： (填“>”或“<”) .
（3）反应 kJ·mol-1.
【答案】（1）
（2）<
（3）-160
【解析】（1）由图可知，，故该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式为；
（2）由图可知，，，故该温度下分解的热化学方程式为， 分解的热化学方程式为，根据反应热可知的分解热小于，即热稳定性小于；
（3）由图可知，①，②，根据盖斯定律得①-②，可得。
18．（24-25高一下·吉林四平·期中）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。
（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应且涉及金属，则其化学方程式可以是 。
（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ：
途径Ⅱ：先制成水煤气：
再燃烧水煤气：

则途径Ⅰ放出的热量 （填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量；的数学关系式是 。
（3）我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
Ⅰ．已知CO中的C与O之间为三键连接，甲醇的结构式为，且合成甲醇的主要反应原理为 。下表所列为常见化学键的键能数据：
化学键
键能 348 414 436 326.8 1032 464
则该反应的 。
Ⅱ．甲醇也可由天然气来合成，已知：① ，② ，③ ，则甲醇的燃烧热为 。若CO的燃烧热为，则的燃烧热为 。
（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：
已知：


则的 。
【答案】（1）
（2）等于
（3）
（4）
【难度】0.65
【解析】（1）①是置换反应可以是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，也可以是碳与金属氧化物反应生成金属单质和一氧化碳，故反应化学方程式可以是；
（2）根据盖斯定律可知，，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量，且；
（3）Ⅰ.通过键能计算焓变，ΔH=反应物总键能 生成物总键能,则反应的根据盖斯定律，（③×2－①）得：CO(g)＋2H2(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝－854.5kJ·mol－1④，④－②得：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝－764kJ·mol－1，故甲醇的燃烧热为764kJ·mol－1；CO的燃烧热为282.5kJ mol-1，CO(g)＋O2(g)=CO2(g)，ΔH＝－282.5kJ·mol－1⑤，④－⑤得2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，ΔH＝－572kJ·mol－1，故氢气的燃烧热为286kJ·mol－1；
（4）已知：反应I：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=﹣393.5kJ mol-1，反应II：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=﹣566kJ mol-1，反应III：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ mol-1，目标反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)可由III+2I-II，根据盖斯定律可知ΔH=ΔH3+2ΔH1-ΔH2=(+141kJ mol-1)+2×(﹣393.5kJ mol-1)-(﹣566kJ mol-1)=-80kJ mol-1。
19．（24-25高一下·山东烟台·期中）化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题：
（1）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示：
①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。
③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为 。
（2）利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是 (填标号)。
①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。
②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。
③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。
④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。
（3）已知： 的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为 。
（4）在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。
①热稳定性： (填“>”“<”“=”)。
②反应的 。
【答案】（1）放热 离子键、共价键 6
（2）③
（3）31.9
（4）
【难度】0.65
【解析】（1）①由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应；
②NaN3是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物，其中含有的离子有Na+和，阴阳离子间为离子键，N与N之间为非极性共价键；
③NaN3分解的化学方程式为，氮气中键为非极性键，由反应及题图可知生成3molN2(g)时放热(a-b)kJ，当能量变化为2(a-b)kJ时，生成6molN2；
（2）①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1，该操作为测量反应前盐酸的温度，盖上杯盖保温且搅拌均匀，操作正确，①不符合题意；
②向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同，该操作为测量反应前NaOH溶液的温度，将温度调至与盐酸相同，减少实验误差，操作正确，②不符合题意；
③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，应该用玻璃搅拌器搅拌，使液体充分混合，再记录体系达到的最高温度，操作错误，③符合题意；
④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热，温度的最高数值能体现出放出的热量，操作正确，④不符合题意；
故选③；
（3）4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1；依据ΔH=反应物的总键能之和减去生成物的总键能计算：4×H-Cl+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6，得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6，E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ；
（4）由图像可知，表示一氧化氮的标准摩尔生成焓的热化学方程式为①，表示H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②，表示NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为③，表示N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④。
①NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol，N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，NH3较稳定，稳定性N2H4(l)＜NH3(g)；
②据盖斯定律，6×②-4×③-6×①得NO与NH3反应的热化学方程式： 。
20．（24-25高二上·上海·期末）乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
298K时，反应I历程如图1所示。已知在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号)表示。部分物质的如图2所示。(g)、(g)的标准摩尔生成焓为0。

该反应的决速步骤为 (填“反应a”或“反应b”)。图2中x= ，热稳定性：(g) (g)(填“>”或“<”)，反应Ⅱ的 。
【答案】 反应a -86 < -205.6
【难度】0.65
【解析】由图可知，反应a的活化能为+80.8kJ/mol-(-104.1kJ/mol)=184.9kJ/mol，反应b的活化能为+185.2kJ/mol-(+54.5kJ/mol)=130.7kJ/mol，反应的活化能越大、反应速率越慢，为反应的决速步骤，则该反应的决速步骤为反应a；
由图1可知，反应ⅠC2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的 H1=+139kJ/mol， H1=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和=53kJ/mol+0kJ/mol-xkJ/mol=+139kJ/mol，解得x=-86；
C2H6(g)的标准摩尔生成焓为-86kJ/mol，C2H4(g)的标准摩尔生成焓为53kJ/mol，结合标准摩尔生成焓的概念，热稳定性：C2H4(g)＜C2H6(g)；
反应Ⅱ的 H2=2×53kJ/mol+2×(-241.8kJ/mol)-2×(-86kJ/mol)-0kJ/mol=-205.6kJ/mol。
21．（24-25高二上·湖南·期末）NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的NOx，其原理：△H。
（1）已知：①△H1；②△H2；用含△H1和△H2的代数式表示△H= kJ mol-1.汽车发动机工作时，会引发反应①，其能量变化如图所示。则△H1= kJ mol-1.
（2）NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)：
反应过程中，决速步骤的热化学方程式为 。
【答案】（1）△H2-△H1 +180
（2）2NO(g)=N2O2(g) △H=+398.4kJ mol-1
【难度】0.65
【解析】（1）根据①、②，依据盖斯定律，目标反应为反应②反应①，则；汽车发动机工作时，会引发反应①，其能量变化如图，则。
故答案为：；+180。
（2）从图中可以看出，在发生的三步反应中，第一步的活化能最大，为决速步，则决速步骤的热化学方程式为：。
故答案为：。
22．（24-25高二上·福建泉州·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题：
（1）化学反应的能量变化如图所示。试写出和反应生成的热化学方程式 。
（2）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下分解的热化学方程式： 。
②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。
③反应 。
（3）手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是
①实验中碱稍过量的原因为 。
②磁子表面的聚四氟乙烯 (填“能”或“不能”)换成铁，原因是 。
③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为)的实验装置如图所示(溶液稍微过量)。实验数值结果小于，原因可能是 (填字母)。
A．将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸 B．读取混合液的最高温度记为终点温度
C．用量筒量取盐酸时仰视读数 D．分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中
【答案】（1）
（2） <
（3）保证盐酸完全被中和 不能 铁会与盐酸反应，引起实验误差 AD
【难度】0.65
【解析】（1）根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1mol NH3(l)时放出的热量为：(b+c-a) kJ，则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l)　ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1；
（2）①根据题目所给能量关系图所示，假设MgF2相对能量为0，则MgF2固体分解得到的固体和气体共具有相对能量是562kJ，那么当有MgF2固体分解生成固体和气体时，反应吸收能量是2×562kJ-0=1124kJ，所以该反应的热化学方程式是“”；
②等量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质，MgCl2需要吸收的能量更多，说明其热稳定性更高，所以本问第二空应填“<”；
③根据题目所给能量关系图得到①式，②式，根据盖斯定律，题目所描述热化学方程式由②-①合并得到，所以其焓变值为；
（3）①实验中碱稍过量的原因为保证盐酸完全被中和；
②磁子表面的聚四氟乙烯不能换成铁，原因是铁会与盐酸反应，引起实验误差；
③实测结果小于57.3kJ/mol，说明测量过程中由热量损失；
A．醋酸电离过程吸收热量，导致放出的热量减少，A符合题意；
B．读取混合液的最高温度记为终点温度，操作正确，没有热量损失，B不符合题意；
C．用量筒量取盐酸时仰视读数，盐酸的体积偏大，放出的热量偏多，C不符合题意；
D．分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中，热量容易散失，应该一次快速倒入，D符合题意；
答案选AD。
1第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
分层作业
1．（24-25高二上·北京·期中）工业上处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和。已知：；；则该条件下的等于
A．-270kJ/mol B． C． D．+270kJ/mol
2．（24-25高二上·安徽黄山·期中）利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。

我国学者发现时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应Ⅰ为慢反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
下列反应进程示意图（各物质均为气态）符合题意的是
A． B．
C． D．
3．（24-25高三上·重庆·阶段练习）用丙烯可将汽车尾气中的还原为除去。主要反应如下：
反应Ⅰ： kJ/mol
反应Ⅱ： kJ/mol
反应Ⅲ：
反应Ⅳ： kJ/mol
则为
A．kJ/mol B．kJ/mol
C．kJ/mol D．kJ/mol
4．（23-24高二上·四川达州·期中）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l)
燃烧热△H(kJ mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5
则25℃时，6C(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(l) △H=
A．-30.9kJ/mol B．+49.1kJ/mol C．+104.7kJ/mol D．-2588.2kJ/mol
5．（23-24高二上·广东江门·期中）实现有以下两条途径，其中，，则为
A． B． C． D．
6．（23-24高二上·广东清远·期中）将转化成有机物可实现碳循环。如：
①
②
假定，则x为
A． B． C． D．
7．（24-25高二上·浙江嘉兴·期中）假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是
A． B．
C． D．甲→丙的
8．甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是
A．图1中反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ·mol-1
B．图2中反应的热化学方程式为 H=-607.3kJ·mol-1
C．由图可以推出 H=-283.0kJ·mol-1
D．CH4的燃烧热H=-607.3kJ·mol-1
9．已知反应：①；②
③，则反应的为
A． B．
C． D．
10．（23-24高二上·河南·期中）已知如下热化学方程式：
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： ，可表示为
A． B．
C． D．
11．二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现：
①
②
若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A． B．
C． D．
12．I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。
（1）反应的热化学方程式为 。
（2）又已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1。则16g液态肼与液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是
kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
Ⅱ.CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh作催化剂时该反应的过程示意图如下：
（4）①过程I为 (填“吸热”或“放热”)过程。过程Ⅱ生成的化学键有 (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
②已知过程I的焓变为akJ·mol-1，过程Ⅱ的焓变为bkJ·mol-1，则该反应的热化学方程式为 。
13．（24-25高二上·天津北辰·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题：
（1）2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ，1mol (l)蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为 。
（2）已知：


则反应 kJ/mol。
（3）下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为 。
（4）已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如上表所示。则 △H= 。
化学键 N≡N F—F N—F
键能/() 941.7 154.8 283.0
（5）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下(s)分解的热化学方程式： 。
②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。
③反应 △H= 。
14．两种制备硫酸的途径如下图（反应条件略）。下列说法正确的是

A．已知 ； ，则
B．若，则的能量小于和的总能量
C．若，则和的键能之和大于的键能
D．含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ
15．（24-25高二上·贵州遵义·期中）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O*表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O+和
B．总反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) H=H1+H2
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．总反应的H=﹣226kJ/mol
16．（24-25高二上·天津河北·期中）研究处理氮、硫的化合物对环境保护有着重要的意义，回答下列问题。
（1）对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。一定条件下，由和CO反应生成S和的能量变化如图所示，每生成，该反应 （填“放出”或“吸收”）的热量为 kJ。
（2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：
反应Ⅰ：
反应Ⅲ：
则反应Ⅱ的热化学方程式为 。
（3）机动车发动机工作时会引发与的反应，该反应是吸热反应，则与的总能量比2molNO的总能量 （填“高”或“低”），NO与继续反应，可生成 色气体。
（4）是一种温室气体，其存储能量的能力是的上万倍，在大气中的寿命可长达740年。下表所示是断裂1mol某化学键所需要的能量数据：
化学键 F-F N-F
能量 946 154.8 283
根据上述数据分析最稳定的物质是 （填“”“”或“”），写出和生成的热化学方程式： 。
17．（24-25高二上·上海静安·期中）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
（1）写出该温度下分解的热化学方程式： 。
（2）比较热稳定性： (填“>”或“<”) .
（3）反应 kJ·mol-1.
18．（24-25高一下·吉林四平·期中）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。
（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应且涉及金属，则其化学方程式可以是 。
（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ：
途径Ⅱ：先制成水煤气：
再燃烧水煤气：

则途径Ⅰ放出的热量 （填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量；的数学关系式是 。
（3）我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
Ⅰ．已知CO中的C与O之间为三键连接，甲醇的结构式为，且合成甲醇的主要反应原理为 。下表所列为常见化学键的键能数据：
化学键
键能 348 414 436 326.8 1032 464
则该反应的 。
Ⅱ．甲醇也可由天然气来合成，已知：① ，② ，③ ，则甲醇的燃烧热为 。若CO的燃烧热为，则的燃烧热为 。
（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：
已知：


则的 。
19．（24-25高一下·山东烟台·期中）化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题：
（1）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示：
①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。
③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为 。
（2）利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是 (填标号)。
①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。
②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。
③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。
④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。
（3）已知： 的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为 。
（4）在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。
①热稳定性： (填“>”“<”“=”)。
②反应的 。
20．（24-25高二上·上海·期末）乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
298K时，反应I历程如图1所示。已知在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号)表示。部分物质的如图2所示。(g)、(g)的标准摩尔生成焓为0。

该反应的决速步骤为 (填“反应a”或“反应b”)。图2中x= ，热稳定性：(g) (g)(填“>”或“<”)，反应Ⅱ的 。
21．（24-25高二上·湖南·期末）NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的NOx，其原理：△H。
（1）已知：①△H1；②△H2；用含△H1和△H2的代数式表示△H= kJ mol-1.汽车发动机工作时，会引发反应①，其能量变化如图所示。则△H1=
kJ mol-1.
（2）NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)：
反应过程中，决速步骤的热化学方程式为 。
22．（24-25高二上·福建泉州·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题：
（1）化学反应的能量变化如图所示。试写出和反应生成的热化学方程式 。
（2）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下分解的热化学方程式： 。
②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。
③反应 。
（3）手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是
①实验中碱稍过量的原因为 。
②磁子表面的聚四氟乙烯 (填“能”或“不能”)换成铁，原因是 。
③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为)的实验装置如图所示(溶液稍微过量)。实验数值结果小于，原因可能是 (填字母)。
A．将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸 B．读取混合液的最高温度记为终点温度
C．用量筒量取盐酸时仰视读数 D．分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中
1教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评
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
教习目标 1.构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。 2.了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
重点和难点 重点:盖斯定律的定义和理解。 难点:盖斯定律的应用。
◆知识点一 了解盖斯（P16 科学史话）
◆知识点二 盖斯定律
1．盖斯定律的内容
大量实验证明，一个化学反应，不管是_______完成的还是_______完成的，其反应热是_______的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的_______和_______有关，而与反应的_______无关。
2．盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：
(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。
3．应用盖斯定律的计算方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则有ΔH＝______________。
(2)加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。
举例说明：
根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
①“虚拟路径”法
反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下：
则ΔH＝_______＝_______ kJ·mol－1。
②加合法
分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次
同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ”
异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ”
调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝_______＝_______kJ·mol－1。
4.应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证
假设反应体系的始态为S，终态为L，它们之间的变化用两段弧线(可以包含着任意数目的中间步骤)连接,如图所示：
由图可知，反应体系先从S变化到L，体系放出能量(△H<0)，再由L变回到S，体系吸收能量(△H>0)。经过一个循环，体系仍处于S态，所有的反应物都和反应前一样。如果△H1+△H2≠0，那么在物质丝毫未损的情况下体系能量发生了改变，违背了能量守恒定律。因此△H1+△H2＝0，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。
即学即练
1．已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2
N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　)
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
2．研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：



则的等于
A． B．
C． D．
一、盖斯定律的应用
盖斯定律应用的一般步骤：
（1）定目标和已知。根据题目条件确定已知方程式和目标方程式，注意配平和标注状态(物质的三态变化伴随有热量变化)，注意△H的符号、数值和单位，并且标注各个已知方程式的序号。
（2）找缺失物质。找出已知方程式中存在而目标方程式中没有出现的物质，并做好标记。
（3）变形约缺失。通过将已知方程式加减乘除约去缺失物质，注意方程式同乘以或者同除以(整数或分数)时，△H也要同乘以或者同除以n。
实践应用
1.已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
2.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1
C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
考点一 对盖斯定律的理解
【例1】下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为
①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盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A．1 B．2 C．3 D．4
【变式1-1】列关于盖斯定律描述不正确的是
A．化学反应的反应热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通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
【变式1-2】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关
考点二 盖斯定律的应用
【例2】已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1
通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
【变式2-1】盖斯定律表明，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，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是
A．A→F的 B．
C．C→F的 D．
【变式2-2】(2019·大连高二检测)已知25 ℃、101 kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1
由此得出的正确结论是(　　)
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变为O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应
【变式2-3】已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示：
已知：。
下列说法错误的是
A．
B．
C．
D．C(石墨，s)
基础达标
1.下列关于盖斯定律的说法错误的是
A．盖斯定律遵守能量守恒定律
B．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关
2.下列关于盖斯定律描述不正确的是
A．化学反应的反应热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通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
3.已知下列数据
Fe(s)O2(g)=FeO(s)；ΔH1=-272kJ/mol
2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)；ΔH2=-1675kJ/mol
则2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)的ΔH3的是
A．+859kJ/mol B．-859kJ/mol
C．-1403kJ/mol D．+1403kJ/mol
4.依据图示关系，下列说法不正确的是
A．H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1
B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多
C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=ΔH1－ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
5.在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是
A．
B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多
C．
D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
6.已知： ；
；
；
；

下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．， B．，
C． D．
7.已知：
；
；
；
。
下列叙述正确的是
A． B．
C． D．代表的燃烧热
8.已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)==== H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1。CO2气体与H2气体反应生成甲烷气体与液态水的热化学方程式为CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(l)　ΔH3，其中ΔH3为(　　)
A．－252.9 kJ·mol－1 B．＋252.9 kJ·mol－1 C．－604.5 kJ·mol－1 D．＋604.5 kJ·mol－1
9.常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是
A．的燃烧热 B．的燃烧热
C． D．，
10.CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
综合应用
11.黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1
S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1
2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1
则x为
A．3a+b－c B．c+3a－b C．a+b－c D．c+a－b
已知如下热化学方程式：
①
②
③
④
12.高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下：
可表示为
A． B．
C． D．
13.Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6
C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0
14.爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着，假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换，则下列说法中错误的是（ ）
A．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
B．ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C．ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6
D．│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│
15.如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是
A．
B．NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化
C．
D．
16.研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S：
。已知：
①
②
此反应的 。
（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
①
②
若用标准状况下还原至（完全反应），整个过程中转移电子的物质的量为 ，放出的热量为 （用含有a和b的代数式表示）。
（3）用催化还原也可以消除氮氧化物的污染。例如：
① ①
② ？②
若还原至，整个过程中放出的热量为，则 。
（4）可采用还原法处理氮的氧化物。还原发生的反应为：。已知几种化学键的键能数据如下：
化学键 中的共价键
键能 436 630 946 463
上述反应中四种分子最稳定的是 。
.
拓展培优
17.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是
A．图示显示，状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则
C．从状态I到状态V，存在非极性共价键的断裂和生成
D．
18.（24-25高二上·安徽六安·阶段练习）下列示意图表示正确的是
A．甲图表示 反应的能量变化
B．乙图表示丙烷的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为，将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合，混合液的最高温度随的变化(已知)
D．丁图中反应的热化学方程式为
19.（24-25高三上·重庆·阶段练习）在、下，将通入溶液中充分反应，测得反应放出热量。在该条件下，通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式是
A．
B．
C．
D．
20.（24-25高二上·河南商丘·期中）等含硫物质均是重要的化学原料。回答下列问题：
(1)已知 ； ， (填“>”“=”或“<”)。
(2)已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为，表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为的 。
(3)下图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。
根据系统(Ⅰ)每消耗吸收热量为 kJ；根据系统(Ⅱ)可知的 。
(4)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为： 。
已知：碳的燃烧热；
；
；
则x为 (用含a、b、c的代数式表示)。
(5)实验室用与在一定条件下进行下列反应： ，当放出314.624kJ热量时，的转化率为 。
(6)如图是硫酸生产过程中钒催化剂参与反应的能量变化，与反应生成和的热化学方程式为 。
1教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评
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
教习目标 1.构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。 2.了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
重点和难点 重点:盖斯定律的定义和理解。 难点:盖斯定律的应用。
◆知识点一 了解盖斯（P16 科学史话）
◆知识点二 盖斯定律
1．盖斯定律的内容
大量实验证明，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。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．盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：
(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。
3．应用盖斯定律的计算方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
(2)加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。
举例说明：
根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
①“虚拟路径”法
反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下：
则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
②加合法
分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次
同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ”
异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ”
调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
4.应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证
假设反应体系的始态为S，终态为L，它们之间的变化用两段弧线(可以包含着任意数目的中间步骤)连接,如图所示：
由图可知，反应体系先从S变化到L，体系放出能量(△H<0)，再由L变回到S，体系吸收能量(△H>0)。经过一个循环，体系仍处于S态，所有的反应物都和反应前一样。如果△H1+△H2≠0，那么在物质丝毫未损的情况下体系能量发生了改变，违背了能量守恒定律。因此△H1+△H2＝0，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。
即学即练
1．已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2
N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　)
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
【答案】D
【详解】由题意把已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律将方程式①×3＋②×2－③×2得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。
2．研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：



则的等于
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】将三个反应式分别标号为①②③，根据盖斯定律，目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到，故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol，故答案选C。
一、盖斯定律的应用
盖斯定律应用的一般步骤：
（1）定目标和已知。根据题目条件确定已知方程式和目标方程式，注意配平和标注状态(物质的三态变化伴随有热量变化)，注意△H的符号、数值和单位，并且标注各个已知方程式的序号。
（2）找缺失物质。找出已知方程式中存在而目标方程式中没有出现的物质，并做好标记。
（3）变形约缺失。通过将已知方程式加减乘除约去缺失物质，注意方程式同乘以或者同除以(整数或分数)时，△H也要同乘以或者同除以n。
实践应用
1.已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
【答案】A
【详解】应用盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，即得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。
2.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1
C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
【答案】D
【详解】根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应化学方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol－1。
考点一 对盖斯定律的理解
【例1】下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为
①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盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】D
【解析】①一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成，其热效应总是相同的，反应热只与反应体系的始态和终态有关，故①正确；②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故②正确；③反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故③正确；④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热，故④正确；故选D。
【变式1-1】列关于盖斯定律描述不正确的是
A．化学反应的反应热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通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
【答案】A
【详解】A．化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故A项错误；B．盖斯定律也遵守能量守恒定律，故B项正确；C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，故C项正确；D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，故D项正确。故答案选A。
【变式1-2】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关
【答案】B
【详解】一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变，据此分析。
A．根据盖斯定律可知，不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5，选项A正确；B．应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算，而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热，选项B不正确；C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到，选项C正确；D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。答案选B。
考点二 盖斯定律的应用
【例2】已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1
通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
【答案】D
【详解】根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·mol－1＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1，根据盖斯定律(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝＋130，选项D正确。
【变式2-1】盖斯定律表明，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，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是
A．A→F的 B．
C．C→F的 D．
【答案】B
【详解】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；故选B。
【变式2-2】(2019·大连高二检测)已知25 ℃、101 kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1
由此得出的正确结论是(　　)
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变为O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应
【答案】A
【详解】根据盖斯定律②－①得2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝－284.2 kJ·mol－1，等质量的O2比O3能量低，O2比O3稳定。
【变式2-3】已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示：
已知：。
下列说法错误的是
A．
B．
C．
D．C(石墨，s)
【答案】B
【详解】A．按盖斯定律，，因，故，A正确；B．对放热反应而言，，燃烧越充分，焓变越小，故，B错误；C．由盖斯定律可知，，则，C正确；D．由盖斯定律，C(石墨，s)，D正确；故选B。
基础达标
1.下列关于盖斯定律的说法错误的是
A．盖斯定律遵守能量守恒定律
B．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关
【答案】D
【详解】A．盖斯定律遵守能量守恒定律，A正确；B．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，因此不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同，B正确；C．有的反应进行得很慢，有的反应有副反应，其反应热测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C正确；D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，D错误；故答案选D。
2.下列关于盖斯定律描述不正确的是
A．化学反应的反应热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通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
【答案】A
【详解】A．化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故A项错误；B．盖斯定律也遵守能量守恒定律，故B项正确；C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，故C项正确；D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，故D项正确。故答案选A。
3.已知下列数据
Fe(s)O2(g)=FeO(s)；ΔH1=-272kJ/mol
2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)；ΔH2=-1675kJ/mol
则2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)的ΔH3的是
A．+859kJ/mol B．-859kJ/mol
C．-1403kJ/mol D．+1403kJ/mol
【答案】B
【详解】①Fe(s)O2(g)═FeO(s)ΔH1=-272.0kJ mol-1；②2Al(s)O2(g)═Al2O3(s)ΔH2=-1675kJ mol-1；依据盖斯定律计算②-①×3得到：3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)ΔH3=-859kJ/mol；故选：B。
4.依据图示关系，下列说法不正确的是
A．H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1
B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多
C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=ΔH1－ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
【答案】C
【解析】A．根据图示，H2S(g)＋O2(g)=S(s)＋H2O(l) ΔH=－265.8kJ·mol-1，硫固体转化为硫蒸气需要吸热，因此H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1，故A正确；B．根据图示，1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，放出的热量分别为562.7kJ、296.9kJ，前者放热多，故B正确；C．由盖斯定律可知，2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=2ΔH1－ΔH2，故C错误；D．反应途径不改变反应物、生成物的总能量，则化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确；故选C。
5.在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是
A．
B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多
C．
D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
【答案】B
【解析】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) 反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ，则反应I-反应II得，根据盖斯定律可知，A正确；B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，后者放热多，B错误；C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，，C正确；D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故答案为：B。
6.已知： ；
；
；
；

下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．， B．，
C． D．
【答案】C
【解析】A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是燃烧，都是放热反应，因此，，故A错误；
B． CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则；是放热反应，则，故B错误；
C．①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1；②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2；③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，由盖斯定律可知①=②+③，因此，故C正确；
D．③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4；3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5，由盖斯定律可知，因此，故D错误；
故答案选C。
7.已知：
；
；
；
。
下列叙述正确的是
A． B．
C． D．代表的燃烧热
【答案】C
【解析】A．氢气生成等量液态水放出热量比生成等量气态水多，反应热更小，A错误；
B．等物质的量的C（s）生成CO时放出的热量比生成CO2时少，反应热更大，B错误；
C．根据盖斯定律，选项中的方程式可由(反应②-反应①)×2得到，ΔH=2(ΔH2-ΔH1)，C正确；
D．氢气的燃烧热化学方程式中，氢气前系数为1，表示1mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量，D错误；
故答案选C。
8.已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)==== H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1。CO2气体与H2气体反应生成甲烷气体与液态水的热化学方程式为CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(l)　ΔH3，其中ΔH3为(　　)
A．－252.9 kJ·mol－1 B．＋252.9 kJ·mol－1 C．－604.5 kJ·mol－1 D．＋604.5 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】ΔH3＝4ΔH2－ΔH1＝－252.9 kJ·mol－1。
9.常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是
A．的燃烧热 B．的燃烧热
C． D．，
【答案】C
【解析】A．硫化氢的燃烧热指完全燃烧生成气体和液态水时放出的热量，A项错误；B．硫的燃烧热指1mol硫(s)完全燃烧生成气体时放出的热量，B项错误；C．根据盖斯定律可知，焓变只取决于始末状态，与过程无关，，C项正确；D．硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应，所以，，D项错误。故选：C。
10.CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
【答案】＋247
【解析】将题给三个反应依次编号为①、②、③：
C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1①
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1②
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1③
根据盖斯定律，由③×2－①－②可得
CH4(g)＋CO2(g)====2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol－1。
综合应用
11.黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1
S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1
2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1
则x为
A．3a+b－c B．c+3a－b C．a+b－c D．c+a－b
【答案】A
【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为：①C（s）+O2（g）＝CO2（g） ΔH1=a kJ·mol－1，②S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。
已知如下热化学方程式：
①
②
③
④
12.高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下：
可表示为
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】根据盖斯定律，③④－①－②等于目标反应，对应反应热也有类似的加和关系，得：，A正确，故选A。
13.Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6
C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0
【答案】C
【解析】A.由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，要吸收能量，△H3>0，故A错误；B.根据盖斯定律可知，物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，由物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，故B错误；C.根据物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，因△H1>0、△H2>0、△H3>0、△H4>0，则△H6>△H5，故C正确；D.根据盖斯定律和转化关系图可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，则△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6=0，故D错误；故选C。
14.爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着，假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换，则下列说法中错误的是（ ）
A．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
B．ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C．ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6
D．│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│
【答案】B
【分析】盖斯定律指出：化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关，而与具体的反应途径无关；反应的方向改变，焓变符号改变，因此根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6；
【解析】A. 根据上述分析得知，根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，故ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0，A正确；B. 根据上述分析得知，根据题中图象得知，，B错误；C.根据题中图象得知，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，则ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6，C正确；D. 因此根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，则
│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│，D正确；答案选B。
15.如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是
A．
B．NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化
C．
D．
【答案】D
【解析】A．根据图示，可写出2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) H6、2NaCl(g)=2NaCl(s) H7、2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(s) H8，根据盖斯定律可知 H6+ H7= H8，A项正确；B．NaCl(g)变成NaCl(s)只是物质状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，B项正确；C．结合图示，根据盖斯定律， H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7= H1，C项正确；D．2Na(s)→2Na(g)需要吸收能量，即 H2＞0，D项错误；答案选D。
16.研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S：
。已知：
①
②
此反应的 。
（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
①
②
若用标准状况下还原至（完全反应），整个过程中转移电子的物质的量为 ，放出的热量为 （用含有a和b的代数式表示）。
（3）用催化还原也可以消除氮氧化物的污染。例如：
① ①
② ？②
若还原至，整个过程中放出的热量为，则 。
（4）可采用还原法处理氮的氧化物。还原发生的反应为：。已知几种化学键的键能数据如下：
化学键 中的共价键
键能 436 630 946 463
上述反应中四种分子最稳定的是 。
.
【答案】（1）
（2）0.3
（3）
（4）
【解析】（1）①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0kJ·mol-1
根据盖斯定律可知①×2-②得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=（-283.0kJ·mol-1）×2-（-296.0kJ·mol-1）=-270kJ·mol-1；故答案为：-270kJ·mol-1。
（2）两个反应分别为①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= akJ mol 1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= bkJ mol 1(b>0)
根据盖斯定律可知①×2＋②可得：4CO(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b)kJ·mol-1，反应中消耗4molCO转移电子为8mol e-，则消耗1molCO转移2mol e-，标准状况下的3.36LCO的物质的量为n(CO)=0.15mol，转移电子为0.15×2mol＝0.3mol，放出的热量为×(2a＋b)kJ·mol-1=kJ；故答案为：0.3；。
（3）CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH＝-867kJ·mol-1，根据盖斯定律，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)，解得ΔH2＝-867kJ·mol-1×2-(-574kJ·mol-1)＝-1160kJ·mol-1；故答案为：-1160kJ·mol-1。
（4）N≡N的键能最大，故N2最稳定；ΔH＝反应物键能总和-生成物键能总和，2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=[2×630 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1]-[946 kJ·mol-1+4×463 kJ·mol-1]=-666 kJ·mol-1；故答案为：N2；-666。
拓展培优
17.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是
A．图示显示，状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则
C．从状态I到状态V，存在非极性共价键的断裂和生成
D．
【答案】A
【解析】A．根据图知，状态Ⅰ和状态Ⅱ存在水分子中的化学键断裂，状态Ⅲ中有水分子生成，状态Ⅰ的H2O分子在变换过程中均参与了反应，故A正确；B．催化剂虽然能降低正逆反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，即 H′= H，故B错误；C．从状态I到状态V，存在O-H极性键断裂，C=O、H-H键的形成，则不存在非极性共价键的断裂，故C错误；D．终态Ⅳ中得到的物质没有解吸，而解吸过程吸热，根据盖斯定律可知， H＞ H1+ H2+ H3，故D错误；故选：A。
18.（24-25高二上·安徽六安·阶段练习）下列示意图表示正确的是
A．甲图表示 反应的能量变化
B．乙图表示丙烷的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为，将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合，混合液的最高温度随的变化(已知)
D．丁图中反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A．由图可知反应物的能量大于生成物的能量，为放热放应，而 为吸热反应，故A错误；
B．燃烧热要求生成液态水，而图中显示的却是气态水，故B错误；
C．溶液的物质的量浓度相同，当二者的体积比为时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液的温度最高，此时硫酸溶液的体积为，氢氧化钠溶液的体积为，故C错误；
D．由图可知的能量为原子的能量为的能量为，，故D正确；
故选D。
19.（24-25高三上·重庆·阶段练习）在、下，将通入溶液中充分反应，测得反应放出热量。在该条件下，通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】通入溶液中充分反应，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O，测得放出xkJ的热量，即热化学反应方程式为2CO2（g）+3NaOH（aq）═NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）①，通入溶液中充分反应放出热量3CO2（g）+4NaOH（aq）═2NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）②，由盖斯定律可知，①×2-②可得，答案选A。
20.（24-25高二上·河南商丘·期中）等含硫物质均是重要的化学原料。回答下列问题：
(1)已知 ； ， (填“>”“=”或“<”)。
(2)已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为，表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为的 。
(3)下图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。
根据系统(Ⅰ)每消耗吸收热量为 kJ；根据系统(Ⅱ)可知的 。
(4)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为： 。
已知：碳的燃烧热；
；
；
则x为 (用含a、b、c的代数式表示)。
(5)实验室用与在一定条件下进行下列反应： ，当放出314.624kJ热量时，的转化率为 。
(6)如图是硫酸生产过程中钒催化剂参与反应的能量变化，与反应生成和的热化学方程式为 。
【答案】(1)>
(2)－57.3
(3) 286 -20
(4)
(5)80%
(6)
【解析】（1）气态S具有的能量比固态S具有的能量高，放出的热量更多，放热的焓变为负值，故>，故答案为：>；
（2）稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为，稀硫酸与稀NaOH溶液反应本质上也是氢离子与氢氧根反应生成水，故表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 ，故答案为：－57.3；
（3）根据系统(I)分解水和盖斯定律可知，反应①+②+③得，H2O(l)=O2(g)+H2(g)，每消耗18g H2O(l)吸收热量为；根据系统(II)和盖斯定律，可知反应②+③+④得， ，反应，的，故答案为：286；；
（4）由碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1，得①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式依次编号为②S(s)＋2K(s)=K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，则x＝3a＋b－c，故答案为：x＝3a＋b－c；
（5）热化学方程式 表示通常条件下2molSO2(g)与1molO2(g)反应生成2molSO3(g)放出热量196.64kJ；放出314.624kJ热量，参加反应的二氧化硫的物质的量为=3.2mol，所以二氧化硫的转化率为×100%=80%，故答案为：80%；
（6）由图象可知：①，
②，根据盖斯定律：②-2×①即可得目标方程式：，故答案为；。
1第二节 反应热的计算
课时1 盖斯定律
一、知识目标
1.理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算，掌握虚拟路径法和加和法等解题思路。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观的化学反应热效应出发，理解盖斯定律只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关；从微观角度理解化学反应中能量变化的本质。
2.证据推理与模型认知：通过对具体反应热计算实例的分析，建立运用盖斯定律计算反应热的思维模型，培养逻辑推理能力。
3.科学态度与社会责任：了解盖斯定律在火箭推进剂反应热计算等实际应用中的作用，认识化学科学对解决能源等实际问题的重要意义，增强社会责任感。
一、学习重点
1.盖斯定律的内容。
2.应用盖斯定律进行反应热的计算。
二、学习难点
灵活运用盖斯定律设计合理的反应路径进行反应热的计算。
一、盖斯定律
1．盖斯定律
（1）实验证明，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______。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的______和______有关，而与反应进行的______无关。
例：下图表示始态到终态的反应热。
（2）盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。
登山势能的角度 能量守恒的角度
游客从A点到B点，无论徙步或从缆车，人的势能变化只与A与B两点的海拔差有关，而与由A点到B点的途径无关。 从始态(S)到终态(L)，若ΔH1＜0，则ΔH2＞0；由S―→L―→S，经过一个循环，所有的反应物都和反应前完全一样，能量没有发生变化，故ΔH1＋ΔH2＝0。
2．应用盖斯定律计算ΔH的方法
（1）“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则：ΔH＝____________。
（2）加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。
3.利用盖斯定律时注意以下三点：
（1）依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。
（2）每个已知方程式只能调整一次。
（3）ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。
问题探究
火箭推进剂反应热的获取
问题：结合所学知识和查阅资料，探讨除了实验测定外，还有哪些可能的方法来获得火箭推进剂燃烧时的反应热？
答案：
反应热测定的发展
问题：查找资料，了解拉瓦锡和拉普拉斯设计的冰量热计的工作原理，以及盖斯对其进行改进的具体方面。
答案：
问题思考
反应热的直接测定
问题：回忆之前学过的知识，思考为什么有些反应的反应热无法直接测定？举例说明。
答案：
盖斯定律的理解
问题：结合海拔高度变化的例子，思考为什么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？
答案：
归纳总结
盖斯定律的内容
问题：根据老师的讲解和教材内容，归纳盖斯定律的内容和意义。
答案：
盖斯定律的应用方法
问题：总结虚拟路径法和加和法的解题步骤。
答案：
1.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
2.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，下列各反应热关系中不正确的是（ ）
A.A→F　ΔH=-ΔH6
B.A→D　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
3.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)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1
2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1
则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　)
A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1
4.已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
5.化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。
（1）实验测得5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________________________________________________。
（2）已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。
一、盖斯定律
1．内容
一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即：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．意义
若：①反应进行得很慢；②反应不容易直接发生；③反应伴有副反应发生，这些反应的反应热不能直接测定，可运用盖斯定律间接计算反应热。
3．应用
利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
4.利用盖斯定律计算反应热的两种方法
（1）“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径，如图所示：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
（2）加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。
考点一　盖斯定律及其应用
1．发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1
C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
2．已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
3．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)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1
2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1
则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　)
A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1
C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1
4．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　)
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
5．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1则x为(　　)
A．3a＋b－c B．c－3a－b
C．a＋b－c D．c－a－b
1第二节 反应热的计算
课时1 盖斯定律
一、知识目标
1.理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算，掌握虚拟路径法和加和法等解题思路。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观的化学反应热效应出发，理解盖斯定律只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关；从微观角度理解化学反应中能量变化的本质。
2.证据推理与模型认知：通过对具体反应热计算实例的分析，建立运用盖斯定律计算反应热的思维模型，培养逻辑推理能力。
3.科学态度与社会责任：了解盖斯定律在火箭推进剂反应热计算等实际应用中的作用，认识化学科学对解决能源等实际问题的重要意义，增强社会责任感。
一、学习重点
1.盖斯定律的内容。
2.应用盖斯定律进行反应热的计算。
二、学习难点
灵活运用盖斯定律设计合理的反应路径进行反应热的计算。
一、盖斯定律
1．盖斯定律
（1）实验证明，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。换句话说，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。
例：下图表示始态到终态的反应热。
（2）盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。
登山势能的角度 能量守恒的角度
游客从A点到B点，无论徙步或从缆车，人的势能变化只与A与B两点的海拔差有关，而与由A点到B点的途径无关。 从始态(S)到终态(L)，若ΔH1＜0，则ΔH2＞0；由S―→L―→S，经过一个循环，所有的反应物都和反应前完全一样，能量没有发生变化，故ΔH1＋ΔH2＝0。
2．应用盖斯定律计算ΔH的方法
（1）“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
（2）加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。
3.利用盖斯定律时注意以下三点：
（1）依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。
（2）每个已知方程式只能调整一次。
（3）ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。
问题探究
火箭推进剂反应热的获取
问题：结合所学知识和查阅资料，探讨除了实验测定外，还有哪些可能的方法来获得火箭推进剂燃烧时的反应热？
答案：除了实验测定，还可以利用盖斯定律，通过已知反应的反应热来计算火箭推进剂燃烧的反应热。例如，将火箭推进剂的燃烧反应拆分成若干个已知反应热的分步反应，然后根据盖斯定律进行计算。
反应热测定的发展
问题：查找资料，了解拉瓦锡和拉普拉斯设计的冰量热计的工作原理，以及盖斯对其进行改进的具体方面。
答案：拉瓦锡和拉普拉斯设计的冰量热计是利用被融化的冰的重量来测定反应热。其原理是反应放出的热量使冰融化，根据冰融化的质量和冰的熔化热来计算反应热。盖斯改进了冰量热计，可能在测量的精度、仪器的稳定性等方面进行了优化，从而较为准确地测量了许多化学反应的热效应。
问题思考
反应热的直接测定
问题：回忆之前学过的知识，思考为什么有些反应的反应热无法直接测定？举例说明。
答案：有些反应的反应热无法直接测定，是因为反应条件难以控制、反应进行不完全或存在副反应等。例如，对于化学反应，燃烧时不可能全部生成，总有一部分生成，难以控制反应的程度，因此该反应的反应热是无法直接测定的。
盖斯定律的理解
问题：结合海拔高度变化的例子，思考为什么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？
答案：就像从海拔米到海拔米，无论走哪条路径，高度差是不变的。在化学反应中，反应热就如同高度差，只取决于反应物（始态）和生成物（终态）的能量差，而与反应是一步完成还是分几步完成（反应途径）无关。
归纳总结
盖斯定律的内容
问题：根据老师的讲解和教材内容，归纳盖斯定律的内容和意义。
答案：
内容：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。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。
意义：为反应热的研究提供方便；可间接求算不易测定或无法测定的反应热。
盖斯定律的应用方法
问题：总结虚拟路径法和加和法的解题步骤。
答案：
虚拟路径法：若反应物变为生成物，有不同途径，反应热关系为。解题时，先确定反应物和生成物，然后设计不同的反应途径，根据各步反应的反应热来计算总反应热。
加和法：步骤为“找出、调整、加和、求焓、检查”。即找出待求解的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；根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向、系数；将调整好的热化学方程式进行加和；根据加和后的热化学方程式求反应热；最后检查计算结果是否合理。
1.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
【答案】D
2.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，下列各反应热关系中不正确的是（ ）
A.A→F　ΔH=-ΔH6
B.A→D　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
【答案】D
3.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)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1
2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1
则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　)
A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1
【答案】A
4.已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
【答案】A
5.化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。
（1）实验测得5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________________________________________________。
（2）已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。
【答案】（1） CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.4 kJ·mol－1
x＋4a＋5b－6d－264/4
一、盖斯定律
1．内容
一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即：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．意义
若：①反应进行得很慢；②反应不容易直接发生；③反应伴有副反应发生，这些反应的反应热不能直接测定，可运用盖斯定律间接计算反应热。
3．应用
利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
4.利用盖斯定律计算反应热的两种方法
（1）“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径，如图所示：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
（2）加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。
考点一　盖斯定律及其应用
1．发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1
C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
答案　D
解析　根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应化学方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol－1。
2．已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
答案　A
解析　应用盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，即得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。
3．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)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1
2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1
则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　)
A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1
C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1
答案　A
解析　根据盖斯定律，反应中得CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)，故ΔH＝ kJ·mol－1＝－11 kJ·mol－1。
4．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　)
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
答案　D
解析　根据盖斯定律，将①－②得2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·
mol－1－(－483.6 kJ·mol－1)＝＋262.6 kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1＝＋131.3 kJ·mol－1。
5．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1则x为(　　)
A．3a＋b－c B．c－3a－b
C．a＋b－c D．c－a－b
答案　A
解析　碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，运用盖斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝(3a＋b－c) kJ·mol－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。
1

展开更多......

收起↑