第一章 第三节

第三节 化学反应热的计算

[学习目标定位] 1.知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。

一 盖斯定律

1．在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明，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。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，这就是盖斯定律。 2．从能量守恒定律理解盖斯定律

从S →L ，ΔH 1<0，体系放出热量； 从L →S ，ΔH 2>0，体系吸收热量。 根据能量守恒，ΔH 1＋ΔH 2＝0。 3．根据以下两个反应：

C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5kJ·mol －

1

CO(g)＋12

O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0kJ·mol －1

根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋1

2O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。

答案 根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)可设计为如下途径：

ΔH 1＝ΔH ＋ΔH 2 ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2

＝－393.5kJ·mol －

1－(－283.0kJ·mol －

1)

＝－110.5kJ·mol －

1。

4．盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外，还有热化学方程式“加合”法，该方法简单易

行，便于掌握。试根据上题中的两个热化学方程式，利用“加合”法求C(s)＋1

2O 2(g)===CO(g)

的ΔH 。

答案 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5kJ·mol －

1

CO 2(g)===CO(g)＋12O 2(g) ΔH 2′＝＋283.0kJ·mol －1

上述两式相加得：

C(s)＋12

O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5kJ·mol －

1。

盖斯定律的应用方法

(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ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3。 如图所示：

则有ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3。(2)“加合”法

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。 先确定待求的反应方程式

⇒

找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置

⇒

根据待求方程式中各物质的计量数和位置对已知方程式进行处理，得到变形后的新方程式⇒将新得到的方程式进行加减(反应热也需要相应加减)⇒写出待求的热化学方程式 关键提醒 运用盖斯定律计算反应热的3个关键 (1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH 也相应加倍。

(2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时，ΔH 的正负必须随之改变。

1．已知下列反应：

SO 2(g)＋2OH －

(aq)===SO 2－

3(aq)＋H 2O(l) ΔH 1

ClO －

(aq)＋SO 2－

3(aq)===SO 2－

4(aq)＋Cl －

(aq) ΔH 2

CaSO 4(s)===Ca 2＋

(aq)＋SO 2－

4(aq) ΔH 3

则反应SO 2(g)＋Ca 2＋

(aq)＋ClO －

(aq)＋2OH －

(aq)===CaSO 4(s) ＋H 2O(l) ＋Cl －

(aq)的ΔH ＝

________。

答案 ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3

解析 将已知反应依次编号：①SO 2(g)＋2OH －

(aq)===SO 2－

3(aq)＋H 2O(l) ΔH 1

②ClO －

(aq)＋SO 2－

3(aq)===SO 2－

4(aq)＋Cl －

(aq) ΔH 2

③CaSO 4(s)===Ca 2＋

(aq)＋SO 2－

4(aq) ΔH 3，则根据盖斯定律可知①＋②－③即得到反应：

SO 2(g)＋Ca 2＋

(aq)＋ClO －

(aq) ＋2OH －

(aq)===CaSO 4(s) ＋H 2O(l) ＋Cl －

(aq)的ΔH ，则ΔH ＝

ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3。

技法点拨 盖斯定律的解题模板(加合法)

写出目标反应——根据题目要求写出所要求的反应，并注明状态

将已知反应变形—根据目标反应中的物质在已知反应中的位置将已知反应变形

将变形后的反应相加——将变形后的反应相加得总反应，ΔH 也要相加 2．已知P 4(白磷，s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s) ΔH 1＝－2983.2kJ·mol

－1

①

P(红磷，s)＋54O 2(g)===1

4P 4O 10(s)

ΔH 2＝－738.5kJ·mol

－1

②

试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。 答案 (1)“虚拟路径”法 根据已知条件可以虚拟如下过程：

根据盖斯定律

ΔH ＝ΔH 1＋(－ΔH 2)×4＝－2983.2kJ·mol －

1＋738.5kJ·mol －

1×4＝－29.2kJ·mol －

1

热化学方程式为P 4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH ＝－29.2kJ·mol －

1

(2)“加合”法

P 4(白磷，s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s) ΔH 1＝－2983.2kJ·mol －

1

P 4O 10(s)===5O 2(g)＋4P(红磷，s) ΔH 2′＝＋2954kJ·mol －

1

上述两式相加得：