苏教版化学4专项1第一单元化学反应中的热效应3盖斯定律(学案)

1. 内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

假如一个反应能够分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这确实是盖斯定律。

2. 例证：
（1）反应热只与始态和终态有关，与过程无关。

依照图示，从山的高度与上山途径无关来明白得盖斯定律：
（2）运用能量守衡定律来例证盖斯定律：
3. 意义：
盖斯定律在生产和科学研究中有专门重要的意义，有些反应进行得专门慢，有些反应不容易直截了当发生，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。

假如应用盖斯定律，就能够间接地把它们的反应热运算出来。

4. 常用方法：
（1）虚拟路径法
若反应物A变为生成物E，能够有三个途径：
①由A直截了当变为生成物E，反应热为ΔH
②由A通过B变成E，反应热分别为ΔH1、ΔH2
③由A通过C变成D，再由D变成E，反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。

（2）方程式加合法
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。

【典例精析】
例题1 物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判定下列关系错误的是
A. A→F，ΔH＝－ΔH6
B. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C. C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D. |ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
思路导航：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。

从反应图像来看，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6表示从A又回到A，整个过程中没有能量变化，因此ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B项错误，答案选B。

答案：B
例题2 关于反应：C （s ）＋2
1O2（g ）＝CO （g ），因为C 燃烧时不可能完全生成CO ，总有一部分CO2生成，因此那个反应的ΔH 无法直截了当测得，请同学们依照盖斯定律设计一个方案求算反应的ΔH 。

思路导航：我们能够测得C 与O2反应生成CO2以及CO 与O2反应生成CO2的反应热：
C （s ）＋O2（g ）＝CO2（g ） ΔH ＝－393.5 kJ/mol
CO （g ）＋21O2（g ）＝CO2（g ） ΔH ＝－283.0 kJ/mol
依照盖斯定律，能够专门容易求算出C （s ）＋21O2（g ）＝CO （g ）的ΔH 。

答案：
∵ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 ∴ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝－393.5kJ/mol －（－283.0kJ/mol ）＝－110.5 kJ/mol
即：C （s ）＋21O2（g ）＝CO （g ）的ΔH ＝－110.5 kJ/mol
例题3 已知热化学方程式：2H2（g ）＋O2（g ）＝2H2O （l ） ΔH ＝－571.6kJ ·mol －1和2H2（g ）＋O2（g ）＝2H2O （g ） ΔH ＝－483.6kJ ·mol －1，当1g 液态水变为气态水时，其热量变化为：__________。

思路导航：2H2（g ）＋O2（g ）＝2H2O （l ） ΔH ＝－571.6kJ ·mo l －1 （1）
2H2（g ）＋O2（g ）＝2H2O （g ） ΔH ＝－483.6kJ ·m ol －1 （2）
依照盖斯定律，由（2）—（1）得：2H2O （l ）＝2H2O （g ） ΔH ＝＋88.0kJ ·mol －1，可知18g 液态水变为气态水时，吸取44.0kJ 的热量，则1g 液态水变为气态水时，吸取的热量为：44/18＝2.44kJ 。

答案：吸取2.44kJ 。

【总结提升】
应用盖斯定律运算反应热时的注意事项：
（1）热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。

（2）热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。

（3）将一个热化学方程式颠倒时，ΔH 的“＋”“－”号必须随之改变。

例题 已知下列反应的反应热为：
（1）CH3COOH （l ）＋2O2（g ）＝2CO2（g ）＋2H2O （l ） △H ＝－870.3 kJ • mol －1
（2）C （s ）＋O2（g ）＝CO2（g ） △H ＝－393.5 kJ • mol －1
（3）H2（g ）＋21O2（g ）＝H2O （l ）
△H ＝－285.8 kJ • mol
－1 试运算下列反应的反应热：2C （s ）＋2H2（g ）＋O2（g ）＝CH3CO OH （l ） △H ＝_____________。

思路导航：依照盖斯定律可知，（3）×2＋（2）×2－（1）即得到反应2C （s ）＋2H2（g ）＋O2（g ）＝CH3COOH （l ），因此该反应的反应热△H ＝－285.8 kJ ·mol －1×2－393.5 kJ ·mol －1×2＋870.3 kJ ·mol －1＝－488.3 kJ ·mol －1。

答案：－488.3 kJ ·mol －1。