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(技巧)盖斯定律化学反应热的计算

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1 盖斯定律化学反应热的计算

计算反应热的解题方法与技巧：

首先需要熟练掌握盖斯定律，其次，平时积累起来的计算机巧在反应热的计算中基本适用。注意遵循:质量守恒定律，能量守恒定律和盖斯定律。

【方法一】方程式加合法：

根据可直接测定的化学反应的反应热间接计算难以直接测定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解题时，常用已知反应热的热化学方程式相互加合（加、减等数学计算），得到未知反应热的热化学方程式，则相应的反应热做相同的加合即为所求的反应热。

例1.已知298K时下列两个反应焓变的实验数据：

反应1： C（s）+O2（g）====CO2（g） ΔH1＝-393.5 kJ·mol-1

反应2： CO（g）+1/2 O2（g）====CO2（g） ΔH2＝-283.0 kJ·mol-1

计算在此温度下反应3： C （s）+1/2 O2（g）====CO （g）的反应焓变ΔH3

解析：

根据反应3找起点：C（s），找终点：CO（g）；找出中间产物CO2（g）；利用方程组消去中间产物：反应1-反应2=反应3；列式ΔH1-ΔH2=ΔH3=-110.5kJ·mol-1

【方法二】平均值法：平均值法特别适用于缺少数据而不能直接求解的计算。当两种或两种以上物质混合时，不论以任何比例混合，总存在一个平均值，解题时只要抓住平均值，就能避繁就简，迅速解题。平均值法有：平均相对分子质量法、平均分子式法、平均体积法、平均原子法和平均反应热法等。平均反应热法是利用两种混合物中每摩尔物质在反应中的反应热的平均值推断混合物质组成的解题方法，常用于有两种物质反应热的计算。

2

例2：

CH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝-889.5kJ·mol-1

C2H6（g）+27O2（g）==2CO2（g）+3H2O（l）ΔH＝-1583.4kJ·mol-1

C2H4（g）+3O2（g）==2CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝-1409.6kJ·mol-1

C2H2（g）+25O2（g）==2CO2（g）+H2O（l）ΔH＝-1298.4kJ·mol-1

C3H8（g）+5O2（g）==3CO2（g）+4H2O（l）ΔH＝-2217.8kJ·mol-1

如果1mol上述烃中的两种混合物完全燃烧后放出1518.8的热量，则下列组合不可能是（ ）

A. CH4和C2H4 B.CH4和C2H6 C.C3H8和C2H6 D.C3H8和C2H2

解析：

混合烃的平均燃烧热为1518.8kJ，则混合烃中，一种烃的燃烧热必大于1518.8kJ

另一种烃的燃烧热必小于1518.8kJ，代入各项进行比较，即可确定正确的选项。答案：AC

【方法四】关系式法：对于多步反应，可根据各种关系（主要是化学方程式，守恒等），列出对应的关系式，快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系，从而免除了设计中间过程的大量运算，不但节约运算时间，还避免了运算出错对计算结果的影响，是经常使用的方法之一。

例4.黄铁矿主要成分是FeS2.某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000g样品在空气中充分燃烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00ml。

已知：SO2+Fe3++2H2O==SO42-+Fe2++4H+

3 Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O

(1)样品中FeS2的质量分数（假设杂质不参加反应）

(2)若燃烧6gFeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83kJ热量，产生的SO3与水全部化合生成H2SO4，

放出13.03kJ热量，写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式

(3)煅烧10t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积（标准状况）为 L，制得98%的硫酸的质量为 t,

SO2全部转化为时放出的热量是 kJ。

解析：

（1）设样品有含有FeS2 xg，根据关系式FeS2-2SO2-4Fe2+-32Cr2O72-得x=0.09g,因此得FeS2的质量分数90%.

（2）6gFeS2相当于0.05mol，生成的SO3共0.1mol,因此热化学方程式可表示为：

SO3（g）+H2O(l)==H2SO4(l) ΔH＝-130.3kJ·mol-1

(3)设有xLSO2生成，ytH2SO4生成，根据关系式求解：

FeS2 - 2SO2 - 2H2SO4

120 44.8 196

10×90%×106 x y×98%×106

列比例式解得x=3.36×106 L相当于y=15t.

由（2）得0.1molSO2完全转化SO3时放出9.83kJ的热量，0.1molSO3完全转化为H2SO4放出13.03kJ的热量，因此得当0.1molSO2完全转化H2SO4时共放出热量因此22.86kJ.当有1.5×105 mol完全转化为H2SO4放出的热量为22.86kJ×1.5×106=3.43×107kJ

【答案】

4 （1）90%（2） SO3（g）+H2O(l)==H2SO4(l) ΔH＝-130.3kJ·mol-1

（3）3.36×106 15 3.43×107

盖斯定律

1．含义

(1)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。

(2)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。

例如，

ΔH1、ΔH2、ΔH3之间有如下的关系：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。

2．意义

利用盖斯定律，可以间接地计算一些难以测定的反应热。

例如：C(s)＋12O2(g)===CO(g)

上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH不易测定，但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：

(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

(2)CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1

根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。

分析上述两个反应的关系，即知：ΔH＝ΔH1－ΔH2。

则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5

kJ·mol－1。

5 注意：1、热化学方程式可以进行方向改变，方向改变时，反应热数值不变，符号相反；

2、热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数；

3、热化学方程式可以叠加，叠加时，物质和反应热同时叠加。

利用盖斯定律的计算

练习：1、 已知下列热化学方程式：

①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－50.75 kJ·mol－1

③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1

则反应FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的焓变为( )

A．＋7.28 kJ·mol－1 B．－7.28 kJ·mol－1

C．＋43.68 kJ·mol－1 D．－43.68 kJ·mol－1

解析 根据盖斯定律，首先考虑目标反应与三个已知反应的关系，三个反应中，FeO、CO、Fe、CO2是要保留的，而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去：因此将①×3－②－③×2得到：

6FeO(s)＋6CO(g)＝6Fe(s)＋6CO2(g) ΔH＝＋43.65 kJ·mol－1

化简：FeO(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝＋7.28 kJ·mol－1

答案A

2．已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH＝Q1 kJ·mol－1

C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH＝Q2 kJ·mol－1

C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝Q3 kJ·mol－1

若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为( )

A．(Q1＋Q2＋Q3) Kj B．0.5(Q1＋Q2＋Q3) kJ

C．(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3) kJ D．(3Q1－Q2＋Q3) kJ

解析 46 g酒精即1 mol C2H5OH(l)

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反应热的计算—盖斯定律

反应热的计算—盖斯定律

反应热的计算

一．盖斯定律

1.知识回顾

在条件不变的情况下，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。它是由俄国化学家盖斯发现并用于描述物质的热含量和能量变化与其反应路径无关，因而被称为盖斯定律

【练习】现已知石墨和co的燃烧热分别为393.5KJ/mol和283.0KJ/mol，求C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热

【思考】化学反应的反应热与反应途径有关吗？为什么？（联想物理学科中重力做功与物体【归纳总结】反应物A变成生成物D，可以有两个途径

①由A直接变成D，反应热为∆H；

②由A变成B,B变成C,C再变成D,每步的反应热分别为∆H1,∆H2,∆H3,则有

∆H=

【应用】通过盖斯定律可以计算出一些不能直接测量的反应的反应热

【基础巩固】

①已知：H2(G)+1/2O2(G)=H2O(G)∆H=-241.8KJ/MOL

H2O(G)=H2O(L)∆H=-44KL/MOL

则：H2(G)+1/2O2(G)=H2O(L) ∆H=

②已知：

H2O（g）===H2O（l）；ΔH1＝-Q1kJ/mol

C2H5OH（g）===C2H5OH（l）；ΔH2＝-Q2kJ/mol

C2H5OH（g）＋3O2（g）―→2CO2（g）＋3H2O（g）；ΔH3＝-Q3kJ/mol

若使23g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为KJ

A.0.5Q2－0.5Q3-1.5Q1

B.1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3

C.0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3

D.0.5（Q1＋Q2＋Q3）

③室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， 热效应为△H3。则下列判断正确的是

盖斯定律反应热计算(教学设计)届高三化学一轮复习

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盖斯定律反应热的计算(教学设计)-届高三化学一轮复习

第六章 化学反响与能量

〖课 题〗第二课时 盖斯定律 反响热的计算

〖复习目标〗

（ 1〕能正确比拟反响热的大小。

（ 2〕掌握反响热的简单计算，能灵活运用盖斯定律进行有关反响焓变的计算。

〖教学重点〗 反响热的计算 [来源 学+ 科+网 Z+X+X+K]

〖教学难点〗 运用盖斯定律进行焓变的计算方法

〖教学过程〗

【知识精讲】

1、比拟焓变的大小

比拟 H 的大小时需考虑正负号， 对放热反 应，放热越多， H 越小； 对吸热反响， 吸热越多， H 越大。

〔1〕同一反响的生成物状态不同时

A(g) ＋ B(g)===C(g) H 1<0

A(g) ＋ B(g)===C(l) H2 <0

C(g)===C(l) H 3<0

因为 H3＝ H 2－ H1， H 1<0 ， H2<0， H3<0

所以 H2< H1。

也可以按以下思路分析：

因为 H1＋ H 3＝ H2， H 1<0 ， H2<0， H3<0

所以 H2< H1。

〔2〕同一反响的反响物状态不同时 盖斯定律反应热的计算(教学设计)-届高三化学一轮复习

S(g)＋ O (g)===SO (g) H <0

2 2 1

S(s)＋ O (g)===SO (g) H <0

2 2 2

S(g)===S(s) H3<0

因为 H2＋ H 3＝ H1， H 1<0 ， H2<0， H3<0 所以 H1< H2。

〔3〕两个有联系的不同反响相比 [来源 学 科网]

C(s)＋ O 2 (g)===CO (g) H <0

2 1 [来源 学 #科# 网 Z#X#X#K]

1

C(s)＋ 2O2 (g)===CO(g) H2<0

H1

C(s)――→CO2 (g)

《化学反应热的计算之盖斯定律》教学设计(省级优质课获奖案例)

《化学反应热的计算之盖斯定律》教学设计(省级优质课获奖案例)

《盖斯定律》教学设计

教学目标

知识与技能：

1．通过对反应物A生成产物B的路径设计，理解盖斯定律；

2．通过自主学习，论证盖斯定律；

3．通过能量图设计甲烷生成一氧化碳的路径，应用盖斯定律计算反应热；

4．通过计算未知热化学方程式的反应热，总结加和法计算反应热的解题步骤。

过程与方法：

1．通过设置适当的问题，激发学生学习兴趣，让学生能主动运用盖斯定律解决实际问题；

2．提升学生的观察、分析、归纳总结能力，养成从个别现象到一般规律的思维习惯；

3．通过合作交流环节的设置，培养学生的沟通能力。

情感态度与价值观：

1．激发学生的学习兴趣，让学生养成尊重科学、严谨求学、勤于思考的习惯;

2．感受化学在生产、生活及科研中的重大作用，懂得节约能源、提高能源利用率的实际意义。

教学重点和难点

教学重点：盖斯定律的内容和盖斯定律的应用。

教学难点：从能量和能量守恒的角度理解盖斯定律以及盖斯定律的应用。

教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 时间 引入

【情景导入】“西气东输”工程让很多管道煤气家庭和燃煤家庭都用上了天然气，燃料碳、氢气、甲烷的燃烧热是可以通过实验直接测定的，但是化学反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热却很难直接测定，只能通过化学计算的方式间接获得。为了方便反应热的计算，我们先来学习盖斯定律。

【板书】盖斯定律

回忆

思考

认识可以通过实验的方法测定某些反应的反应热，为不能测的做铺垫。

不能直接测定的又怎么去获得反应热？可以勾起学生的好奇心。 约

1

分

钟

盖斯定律的概念及理解 【思考】请根据所学知识分析③式与①②式的物质关系和反应热关系。

①H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol

②H2O(g) = H2O (l) △H2＝－44 kJ/mol

③H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H3＝－285.8kJ/mol

第三节 盖斯定律化学反应热的计算 部分高考真题

第三节 盖斯定律化学反应热的计算 部分高考真题

1 第三节 盖斯定律化学反应热的计算

中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为： H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol

盖斯定律：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。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。

假设反应体系的始态为S，终态为L，若S→L，△H﹤0；则L→S，△H﹥0。

1、100g碳燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且 C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)△H=-110.35 kJ·mol-1 ，

CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1 与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )

A、392.92kJ B、2489.44kJ C、784.92kJ D、3274.3kJ

2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1 则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为 ( )

A、100.3kJ B、567.85kJ C、500.15kJ D、601.7kJ

3、已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1 常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到到常温，放出的热量(单位：kJ)为 ( )