盖斯定律及其应用 教案

（一）承上启下知识回顾
盖斯定律的内容
1、内容：
对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是相同的。

化学反应的焓变只与反应体系的始态与终态有关，而与反应进行的具体途径无关，即相关热化学方程式之间可以“加减”，随之反应热ΔH也相应“加减”。

2．应用技巧
化学反应的热效应只与始态、终态有关，与反应过程无关，反应热总值一定。

如下图表示始态到终态的反应热。

则ΔH＝ =
思考：从理论上说明为什么化学反应的焓变与化学反应过程无关？
________________________________________________________________ （二）紧扣考点专题讲解
考型一、利用已知的反应焓变计算未知的反应焓变。

例1、利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。

①P
4(白磷，s)＋5O
2
(g)===P
4
O
10
(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
②P(红磷，s)＋5
4
O
2
(g)===
1
4
P
4
O
10
(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为。

练习1、发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。

已知：
N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH1＝67.7 kJ·mol－1①
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJ·mol－1②
试计算1 mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为________，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：____________________________________。

小结：利用盖斯定律求解目标反应的ΔH或能量时，应先据题意列出该反应的大致轮廓，调整已知反应的系数，利用反应式的相加或相减，消去目标反应中不存在的物质即可。

变式1、100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占1
3
，CO
2
占
2
3
，且C(s)＋
1
2
O
2
(g)===CO(g)
ΔH＝－110.35 kJ·mol－1，CO(g)＋1
2
O
2
(g)===CO
2
(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol
－1，与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )。

A．392.92 kJ B．2 489.44 kJ C．784.92 kJ D．3 274.3 kJ
考型二、盖斯定律在解决实际问题中的应用
例、将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H
2O(g)=====
高温
CO(g)＋H
2
(g)；
C(s)、CO(g)和H
2
(g)完全燃烧的热化学方程式为：
C(s)＋O
2(g)===CO
2
(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H 2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋1
2
O
2
(g)===CO
2
(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
请回答：
(1)根据以上，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：____________。

(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H
2
(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。

甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图：
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是______________________________。

(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：________________________________________________________。

(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。

CO和H2在一定条件下可以合成：①甲醇②甲醛③甲酸④乙酸。

试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。

（三）挑战自己拓展提高
一、盖斯定律比较法
(1)同一反应，生成物状态不同时：
A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0
因为C(g)===C(l) ΔH3<0,而ΔH3＝ΔH2 —ΔH1，所以|ΔH2 | > |ΔH1|
(2)同一反应物状态不同时：
S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1<0
S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2<0
ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，且ΔH3>0，所以|ΔH1|<|ΔH2|。

(3)两个有联系的不同反应相比：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1<0
C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH2<0
ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，所以|ΔH1|>|ΔH2|
二、判断物质稳定性
对于物质的稳定性来说，存在着“能量越低越稳定”的规律。

对于同素异形体或同分异构体，可根据盖斯定律得出相互转化的热化学方程式。

若为吸热反应，则生成物的能量低，生成物稳定；若为放热反应，则生成物的能量高，生成物不稳定。

例1、2012年伦敦奥运会火炬使用的燃料是丙烷(C3H8)，其完全燃烧后只有CO2 和H2O，不会造成环境污染，已知有以下四个热化学反应方程式：
①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－a kJ/mol
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－b kJ/mol
③2C3H8(g)＋9O2(g)===4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l) ΔH＝－c kJ/mol
④1
2C3H8(g)＋
5
2O2(g)===
3
2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－d kJ/mol
其中a、b、c、d最大的是()
A．a B．b C．c D．D
练习、(2011·苏州高二检测)根据以下三个热化学方程式：
2H
2S(g)＋3O
2
(g)===2SO
2
(g)＋2H
2
O(l) ΔH＝－Q
1
kJ/mol，
2H
2S(g)＋O
2
(g)===2S(s)＋2H
2
O(l) ΔH＝－Q
2
kJ/mol，
2H
2S(g)＋O
2
(g)===2S(s)＋2H
2
O(g）ΔH＝－Q
3
kJ/mol.
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是 ( )
A．Q
1>Q
2
>Q
3
B．Q
1
>Q
3
>Q
2
C．Q
3
>Q
2
>Q
1
D．Q
2
>Q
1
>Q
3
例3． (2011·成都质检)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)＋O
2(g)===CO
2
(g) ΔH
1
C(s)＋1/2O
2
(g)===CO(g) ΔH
2
②S(s)＋O
2(g)===SO
2
(g) ΔH
3
S(g)＋O
2
(g)===SO
2
(g) ΔH
4
③H
2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(l) ΔH
5
2H
2
(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH
6
④CaCO
3(s)===CaO(s)＋CO
2
(g) ΔH
7
CaO(s)＋H
2
O(l)===Ca(OH)
2
(s) ΔH
8
A．①B．④ C．②③④D．①②③。