化学人教版高二选修4素材：教材梳理_第一章第三节_化学反应热的计算_word版含解析

庖丁巧解牛
诱学·导入·点拨
材料：假期里我们去登泰山。

我们从山底出发，拾级而上，最终登上了南天门。

而另外几个人却另辟
在化学反应中，也有一种类似的现象，如C 和O 2的反应：一种是C 和O 2直接反应生成CO 2，另一种是C 和O 2先生成CO ，CO 再和O 2反应生成CO 2
问题设置：两种登山路径登的山一样高，那么C 和O 2反应生成CO 2要放出热量，上述材料中的两种生成CO
2
导入点拨：下面，我们就带着这个问题，来学习本节内容，学习盖斯定律，看一看化学反应的反应热是否与反应的途径有关。

知识·巧学·升华
1.盖斯定律：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，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应
2.
3.表达形式：例如：H 2(g)+
2
1
O 2(g) H 2O(l)
H 2(g)+
2
1
O 2(g) H 2O(g) ΔH 1=－241.8 kJ ·mol
-1
H 2O （g ）H 2O （l ） ΔH 2=－44.0 kJ ·mol -1
ΔH =ΔH 1＋ΔH 2=－241.8 kJ ·mol -1+（－44.0 kJ ·mol -1=－285.8 kJ ·mol -1
其数值与用量热计测得的数据相同。

要点提示 ΔH 的“＋”与“-”表示是吸热反应与放热反应，当其在运算过程中需要相加减时，其数据要带着＋”或“-”进行运算。

4.盖斯定律的意义：能把有些进行的很慢的反应，有些不容易直接发生的反应，以及产品不纯（有副
根据反应热、燃烧热的定义，根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反
1.
燃烧热、反应热、热化学方程式的书写、盖斯定律，物质的量、物质的质量、气体的体积等之间的换算等相关内容。

2.
(1)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项，同时改变正、负号，各项的化学计量数包括ΔH
(2)根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH 相加或相减，得到一个新的热化
(3)可燃物完全燃烧产生的热量=
(1)CH 3COOH(l)+2O 2(g) 2CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH 1=-870.3 kJ ·mol -1
(2)C(s)+O 2(g) CO 2(g) ΔH 2=-393.5 kJ ·mol -1
(3)H 2(g)+
2
1
O 2(g) H 2O(l) ΔH 3=-285.8 kJ ·mol
-1
2C(s)+2H 2(g)+O 2(g) CH 3COOH(l)
解析：根据盖斯定律，可将(1)(2)(3)三个方程式转化成所要求的方程式，然后将相应的反应热数据也
答案：将(1)式反写(相当于可逆反应，ΔH 变号)，(2)式、(3)式各乘以2，并将三者相加，即可得所
2C(s)+2O 2(g) 2CO 2(g) ΔH 2=-787.0 kJ ·mol -1
2H 2(g)+O 2(g) 2H 2O(l) ΔH 3=-571.6 kJ ·mol -1
+)2CO 2(g)+2H 2O(l)CH 3CHOOH(l)+2CO 2(g) ΔH 1=-870.3 kJ ·mol -1
2C(s)+2H 2(g)+O 2(g) CH 3COOH(l) ΔH =-488.3 kJ ·mol -1
答：反应2C(s)+2H 2(g)+O 2(g) CH 3COOH(l)的反应热为-488.3 kJ ·mol -1
要点提示 ①反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变
④用某种物质的燃烧热计算反应放出的总热量时，注意该物质一定要满足完全燃烧且生成稳定的氧化物这一条件。

问题·思路·探究 问题1
导思:
探究:1840年，盖斯（G.H.Hess ，俄国化学家）从大量的实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。

也就是说，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，而与反应进行的途径无关。

如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反
C(s)+
2
1
O 2(g) CO(g)
因为C 燃烧时不可能完全生成CO ，总有一部分CO 2生成，因此这个反应的ΔH 无法测得，但可以测得C 与O
2反应生成CO 2以及CO 与O 2反应生成CO 2
C （s ）＋O 2（g ）CO 2（g ） ΔH =－393.5 kJ ·mol -1
CO(g)+
2
1
O 2(g) CO 2(g) ΔH =-283.0 kJ ·mol
-1
C(s)+
2
1
O 2(g)CO(g)的ΔH
ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3
ΔH 2=ΔH 1－ΔH 3=－393.5 kJ ·mol -1－（－283.0 kJ ·mol -1
110.5 kJ ·mol -1
即：C(s)+
2
1
O 2(g) CO(g) ΔH =-110.5 kJ ·mol
-1
以上所反映的就是盖斯定律所描述的内容。

典题·热题·新题
例1
CH 4(g)+2O 2(g) CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =－889.5 kJ
C 2H 6(g)+7/2O 2(g) 2CO 2(g)+3H 2O(l) ΔH =－1 583.4 kJ
C 2H 4(g)+3O 2(g) 2CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =－1 409.6 kJ
C 2H 2(g)+5/2O 2(g) 2CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =－1 298.4 kJ
C 3H 8(g)+5O 2(g) 3CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =－2 217.8 kJ
如果1 mol 上述5种烃中的两种混合物完全燃烧后放出1 518.8 kJ ，则下列组合不可能的是( )
A.CH4和C2H4
B.CH4和C2H6
C.C3H8和C2H6
D.C2H2和C3H8
解析：混合烃的平均燃烧热为1 518.8 kJ，则混合烃之一的燃烧热必大于1 518.8 kJ，另一烃燃烧热必小于1 518.8 kJ，代入各选项进行比较，可知正确的选项为A、C
答案：AC
深化升华平均值法是一种经常用到的解题方法，经常用于混合气体平均相对分子质量的计算、两种不
同浓度的同种溶液混合的浓度计算以及混合金属与酸反应生成气体体积的计算等。

例2炽热的炉膛内有反应：C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH＝－392 kJ·mol-1，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131 kJ·mol-1CO(g)＋1/2O2(g) CO2(g)ΔH＝－282 kJ·mol-1H2(g)＋1/2O2(g) H2O(g) ΔH＝－241 kJ·mol-1，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时（
A.
B.
C.
D.
解析：本题应从两个方面考虑，一是能否使炉火瞬间更旺，由于往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应发生：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，生成的CO和H2都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。

二是能否节省燃料，根据盖斯定律，C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131 kJ·mol-1，CO(g)＋1/2O2(g) CO2(g)ΔH＝－282 kJ·mol-1，H2(g)＋1/2O2(g) H2O(g) ΔH＝－241 kJ·mol-1，三个方程加在一起即得总反应式C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH＝－392 kJ·mol-1，故与相同量的炭燃烧放出的热量相
答案：A
误区警示本题容易误选C，认为H2燃烧也放出热量，从而节省燃料，其实整个过程中，H2O可以看作先消耗后生成，所以并未对体系提供热量。

例3已知①2C(s)+O2(g00292CO(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) 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
解析：①2C(s)+O 2(g) 2CO(g) ΔH1=－221.0 kJ·mol-12H2(g)+ O2(g) 2H2O(g) ΔH2=－483.6 kJ·mol－1(①－②)÷2得：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，所以ΔH =(ΔH1－ΔH2)÷2=［－221.0 kJ·mol－1－(－483.6 kJ·mol－1)］÷2=131.3 kJ·mol－1
答案：D
深化升华化学方程式的加减乘除类似于数学中方程式的加减，可以移项、合并同类项等，反应热的数据也要进行相应的计算。