主题9 第一讲 第2课时 盖斯定律 反应热的计算（学生讲义）-【新高考方案】2026年高考化学一轮总复习（江苏专版）

第2课时　盖斯定律　反应热的计算 逐点清(一)　盖斯定律 [再认再现·旧知新学] 1.盖斯定律的内容 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　　　的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和　　　　有关,而与反应的途径无关,这就是盖斯定律。  2.盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。 3.盖斯定律的应用 根据以下两个反应: C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=-283.0 kJ·mol-1 根据盖斯定律,设计合理的途径,计算出 C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH。 (1)虚拟路径法 根据所给的两个方程式,反应C(s)+O2(g)CO2(g)可设计为如下途径: ΔH1=ΔH+ΔH2,即ΔH=ΔH1-ΔH2=　　　　 kJ·mol-1。  (2)加合法 将两个热化学方程式相减即得: C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=　　　 kJ·mol-1。  [边练边学·实践提能] 1.下列说法错误的是 (　　) A.利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 B.在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 C.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到 D.当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的 2.依据图示关系,下列说法不正确的是 (　　) A.ΔH2>0 B.1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ C.ΔH2=ΔH1-ΔH3 D.16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ 3.已知(g)(g)+H2(g)　ΔH1=+100.3 kJ·mol-1　① H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH2=-11.0 kJ·mol-1　② 对于反应:(g)+I2(g)(g)+2HI(g) ΔH3=　　　　　　kJ·mol-1。  逐点清(二)　反应热的计算 (一)根据热化学方程式计算 　　[例1]　已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。 (1)写出H2燃烧的热化学方程式。 (2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。 听课随笔: (二)根据反应物、生成物的键能计算 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 　　[例2]　根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 听课随笔: (三)根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 　　[例3]　已知丙烷的燃烧热ΔH=-2 200 kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水,则放出的热量约为　　　　 kJ。  听课随笔: (四)根据盖斯定律计算 　　[例4]　(1)(2023·全国甲卷·节选)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题: 已知下列反应的热化学方程式: ①3O2 (g)2O3(g) K1 ΔH1=285 kJ·mol-1 ②2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(l)　K2　ΔH2=-329 kJ·mol-1 反应③CH4(g)+O3(g)CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3=　　　　　kJ·mol-1,平衡常数K3=　　　　　(用K1、K2表示)。  (2)(2022·全国乙卷·节选)已知下列反应的热化学方程式: ①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1 ②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=-484 kJ·mol-1 计算H2S热分解反应④2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的ΔH4=　　　　kJ·mol-1。  听课随笔: [应用体验] 1.甲醇是一种基础有机化工原料,广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇,能有效降低二氧化碳排放量,为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。工业上利用该反应合成甲醇。已知:25 ℃,101 kPa下: H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH1=-242 kJ·mol-1 CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-676 kJ·mol-1 (1)写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 　。  (2)下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是　　　　 (填字母)。  2.(1)CH4和CO2催化重整既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道。该重整体系涉及以下反应: (a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH (b)CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)　ΔH1 (c)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2 (d)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH3 根据盖斯定律,反应(a)的ΔH= 　。 (写出一个代数式即可) (2)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下: 反应1:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH1 反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2 在催化剂Ru作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则ΔH1= 　 kJ·mol-1(用含字母a、b、c的代数式表示)。 (3)减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用,科学家研究利用回收的CO2制取甲醛,反应的热化学方程式为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)　ΔH。 已知:①HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g)　ΔH=-480 kJ·mol-1 ②相关化学键的键能数据如表所示: 化学键 OO H—H O—H 键能/(kJ·mol-1) 498 436 464 则CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)　ΔH=　　　　　。  逐点清(三)　反应热的大小比较 1.根据反应物量的大小关系比较反应焓变的大小 ①H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH2 反应②中H2的量更多,因此放热更多, |ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0, 故ΔH1　　　ΔH2。  2.根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小 ③C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH3 ④C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH4 反应④中,C完全燃烧,放热更　　　　 　　,|ΔH3|<|ΔH4|,但ΔH3<0,ΔH4<0,  故ΔH3　　　ΔH4。  3.根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 ⑤S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH5 ⑥S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH6 方法一:图像法,画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。 由图像可知:|ΔH5|>|ΔH6|,但ΔH5<0,ΔH6<0,故ΔH5<ΔH6。 方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式。 由反应⑤-反应⑥可得S(g)S(s)　ΔH=ΔH5-ΔH6<0,故ΔH5<ΔH6。 4.根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ⑦2Al(s)+O2(g)Al2O3(s)　ΔH7 ⑧2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s)　ΔH8 由反应⑦-反应⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+Al2O3(s)　ΔH=ΔH7-ΔH8,已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH7<ΔH8。 [应用体验] 1.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为 S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)　ΔH=x kJ·mol-1 已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1 ②K2S(s)S(s)+2K(s)　ΔH=b kJ·mol-1 ③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH=c kJ·mol-1 下列说法不正确的是 (　　) A.x<0　a<0 B.b>0　c<0 C.x=3a-b-c D.1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ·mol-1 2.下列各组热化学方程式中,ΔH的比较正确的是 (　　) ①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1; C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH2 ②S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH3; S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH5; 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH6 ④CaO(s)+ H2O(l)Ca(OH)2(s)　ΔH7; CaCO3(s)CaO(s)+CO2(s)　ΔH8 A.ΔH1<ΔH2 B.ΔH3<ΔH4 C.ΔH5<ΔH6 D.ΔH7>ΔH8 随堂训练——融会贯通本课主干知识 阅读下列材料,完成1~3题。 　　已知:CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)　ΔH=-607.3 kJ·mol-1,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1。CH4(g)与Cl2(g)发生取代反应分别生成1 mol相关有机物和HCl(g)的能量变化如下。已知断开1 mol Cl—Cl键、1 mol C—Cl键吸收的能量分别为243 kJ、327 kJ。 1.下列说法正确的是 (　　) A.CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)　ΔH<-607.3 kJ·mol-1 B.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-283 kJ·mol-1 C.表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 D.CH4燃烧生成CO的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能 2.下列说法错误的是 (　　) A.1 mol CH3Cl(g)比1 mol CH4(g)的能量少99 kJ B.CH3Cl(g)+3Cl2(g)CCl4(g)+3HCl(g)　ΔH=-301 kJ·mol-1 C.CH4(g)+4Cl2(g)CCl4(l)+4HCl(g)　ΔH<-400 kJ·mol-1 D.断开1 mol C—H键吸收的能量比断开1 mol H—Cl键吸收的能量少 3.一定条件下,CH4合成CH3OH的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。(说明:过渡态中“”表示化学键未完全断裂或形成),下列说法正确的是 (　　) A.FeO+是该反应的催化剂 B.该反应的ΔH=(a-e)kJ·mol-1 C.D为氘原子,在相同条件下CD4发生上述反应,则其过渡态Ⅰ的能量比b高 D.CH3D发生上述反应,只能获得CH3OD 课下请完成课时跟踪检测(四十三) 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$