1.2 反应热的计算 第1课时（导学案）化学人教版选择性必修1

该高中化学导学案聚焦“反应热的计算——盖斯定律”，引导学生理解盖斯定律的定义与本质，掌握虚拟路径法和代数运算法。课堂导入结合工业生产中无法直接测定反应热的实际问题，关联氧弹量热计知识，通过科学史话引出盖斯定律，构建前后知识脉络。 资料以任务链为学习支架，通过登山类比理解能量变化本质，设计虚拟路径推导与代数运算实践，培养科学思维（模型构建、证据推理）和化学观念（能量变化规律）。习题覆盖概念辨析与综合应用，助力学生掌握间接计算反应热的方法，提升解决实际问题的能力。

1.2 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 1. 结合实例类比理解盖斯定律的内容与本质，明确化学反应的反应热ΔH仅与反应体系 的始态和终态有关，与反应进行的途径无关。 2. 掌握盖斯定律的两种应用方法：虚拟路径法、代数运算法，能结合已知热化学方程式推 算未知反应的ΔH，正确书写目标反应的热化学方程式。 3. 了解盖斯定律的科学意义，认识其在推算难测定反应热、化工生产能量核算等场景的应用价值。 重点：1.盖斯定律的定义与本质理解； 2.应用盖斯定律计算反应热的基本方法。 难点：1.灵活运用虚拟路径法、代数运算法完成反应热计算与热化学方程式书写。 1、盖斯定律的内容 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：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是________的，这就是盖斯定律。也就是说，在一定条件下化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关，而与反应的________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时的反应热是一样的。即：   ________ 2、盖斯定律的)意义 间接计算某些反应的反应热。 盖斯定律的)应用 转化关系 反应热间的关系 、 ________ ________ =________ （一）课堂导入 【播放素材+互动提问】科学史话：热化学研究的先驱——盖斯 同学们，上课前老师先给大家提个工业生产里的实际问题：冶金工业中经常用焦炭作为还原剂和热源，其中反应的反应热是计算冶炼能耗的关键参数。大家结合之前学的燃烧反应的特点，思考一下，我们能不能用之前学过的氧弹量热计直接测定这个反应的反应热呀？给大家1分钟时间讨论，也可以举手分享你的想法。（等待学生发言，学生大概率会提出碳燃烧很难控制只生成CO，总会有部分CO₂生成，所以无法直接测定准确的反应热） 【引出问题】大家分析得非常准确！确实，这类存在副反应、反应无法完全按照预期进行的反应，还有一些反应速率极慢、甚至很难直接发生的反应，它们的反应热都没法通过实验直接测定，但这些数据在工业生产、航天科研等领域又是必不可少的核心参数。 【引入新课】19世纪，热化学研究的先驱——俄国化学家盖斯也遇到了同样的难题，他通过大量的实验研究，总结出了一条重要的规律，完美解决了“间接计算未知反应热”的问题，也奠定了化学热力学发展的基础，这就是我们今天要学习的盖斯定律。接下来我们就一起探究盖斯定律的本质，学习如何用它来计算我们需要的反应热。。 （二）盖斯定律 任务一 燃烧反应的反应热如何测定？ 【引入】我们之前学习了反应热的概念，知道很多反应的反应热可以通过氧弹量热计直接测定，但冶金工业中核心反应2C + O2 = 2CO的反应热却始终无法直接测定，这是为什么呢？ 【教师提问】1.阅读课件中氧弹量热计的工作原理，思考为什么2C + O2= 2CO的反应热无法直接测定？ 2.还有哪些类型的反应，反应热难以直接实验测定？ 【学生思考】学生分组讨论后回答： 【讲解】总结： 知识总结 一、盖斯定律 1.反应热研究的是化学反应前后能量的变化。 任务二 思考：登山的路径与人的势能变化有关吗？ 【引入】我们生活中的能量变化规律和盖斯定律高度相似，大家可以通过登山的例子类比理解？ 【教师提问】1.从山脚A到海拔高300m的山顶B，不管是徒步攀登还是坐缆车直达，人的重力势能变化是多少？势能变化和选择的路径有关系吗？ 2.把这个规律类比到化学反应的能量变化，你能得出什么结论？ 【学生思考】学生独立思考后回答： 【讲解】这就是盖斯定律的核心内容： 知识总结 2.盖斯定律 ⑴虚拟路径 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 任务三 思考：如何测定C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？ 【引入】我们掌握了盖斯定律的内容，现在回到最开始的问题，计算C + 1/2O2 = CO的。 【教师提问】 已知在298K时： ① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) ΔH1= −393.5kJ/mol ② CO(g) + 1/2O2(g) ＝ CO2(g) ΔH2= −283.0kJ/mol 设计路径使测定C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？ 请用虚拟路径法推导目标反应的 【学生思考】上台展示推导过程： 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 【例1】用图示的方法设计测定N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g)的∆H3的路径？ 已知：① N2 + O2 = 2NO ​② 2NO+ O2 = 2NO2请写出的表达式。 任务四 除了利用路径法进行图解，还有其他计算方法吗？ 【教师提问】除了利用路径法进行图解，还有其他计算方法吗？ 【学生思考】学生讨论后回答： 【讲解】代数运算法： 知识总结 ⑵加合法 分析： 同侧加： 异侧减： 调计量数： 3.盖斯定律应用的一般步骤： 4.盖斯定律的意义 【例2】已知① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol 计算: 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH （三）盖斯定律的应用 任务五 应用盖斯定律计算反应热的常用方法 【引入】刚才的计算只有两个已知反应，当已知反应更多时，我们怎么快速推导目标反应的焓变？ 【教师提问】盖斯定律有哪些应用？ 【学生思考】学生回答： 【讲解】 知识总结 二、盖斯定律的应用 1.应用盖斯定律计算反应热的常用方法 ⑴虚拟途径法 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： ①物质变化途径 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： ②能量变化图 ⑵代数运算法 2.根据盖斯定律书写热化学方程式 【例3】已知25 ℃、101 kPa时： 4Fe(s)＋3O2(g)==2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol－1 ① C(s)＋O2(g)==CO2(g)　 ΔH＝－393 kJ·mol－1　　 ② 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)==2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ·mol－1 ③ FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 【变式1】火箭发射时可以用肼（N2H4，液态）作燃料， NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知： ① N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g)　ΔH1= +66.4kJ/mol ② N2H4(l) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g)　ΔH2= −534kJ/mol 请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式。 1．下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①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 ②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 2.已知298 K、101 kPa时： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 3．发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋1/2 O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1 则反应H2(l)＋1/2 O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 4.依据图示关系，下列说法不正确的是 A．H2S(g)＋1/2 O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1 B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多 C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l) ΔH=ΔH1－ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 5.处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S： 。已知： ①    ②     此反应的 。 一、盖斯定律 1.反应热研究的是化学反应前后能量的变化，与途径无关。 2.盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 ⑴虚拟路径 若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH3）。分两步进行：先从始态到中间产物（反应热为ΔH1），再从中间产物到终态（反应热为ΔH2）。 ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： ⑵加合法 分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ” 异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 3.盖斯定律应用的一般步骤： （1）定目标和已知。根据题目条件确定已知方程式和目标方程式，注意配平和标注状态(物质的三态变化伴随有热量变化)，注意△H的符号、数值和单位，并且标注各个已知方程式的序号。 （2）找缺失物质。找出已知方程式中存在而目标方程式中没有出现的物质，并做好标记。 （3）变形约缺失。通过将已知方程式加减乘除约去缺失物质，注意方程式同乘以或者同除以(整数或分数)时，△H也要同乘以或者同除以n。 4.盖斯定律的意义 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 二、盖斯定律的应用 1.应用盖斯定律计算反应热的常用方法 ⑴虚拟途径法 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 ①物质变化途径 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝ΔH1－ΔH2 ②能量变化图 ⑵代数运算法 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 2.根据盖斯定律书写热化学方程式 (1)确定待求反应的热化学方程式； (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)； (3)利用同侧相加、异侧相减进行处理； (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物； (5)实施叠加并确定反应热的变化。 考点01 盖斯定律 1．（25-26高二上·浙江·期中）关于盖斯定律，下列说法不正确的是 A．盖斯定律不仅适用于焓的计算，也适用于自由能的计算 B．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同 C．有些不容易直接发生的反应，反应热可通过盖斯定律计算间接得到 D．化学反应的步骤越多，能量损失越多，即反应热与反应的途径有关 2．已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 3．（24-25高二上·北京·阶段检测）某同学为了估算反应的，构建如下图循环。下列说法不正确的是 A． B．、、均可由相应的键能数据得到 C．按照该过程所示，断开的化学键均为非极性共价键 D．该循环过程不一定表示反应的真实历程 4．（24-25高一上·浙江湖州·阶段检测）已知：            下列说法正确的是 A．，， B． C． D． 5．（2026·重庆·模拟预测）常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图（表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热），已知的燃烧热为，则反应的反应热为 A． B． C． D． 考点02 盖斯定律的应用 6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多 C． D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 7．已知：   ；    ；    ；    ；     下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．， B．， C． D． 8．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 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A．3a+b－c B．c+3a－b C．a+b－c D．c+a－b 9．已知如下热化学方程式： ① ② ③ ④ 高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： 可表示为 A． B． C． D． 10．（25-26高二上·天津南开·阶段检测）回答下列问题： (1)肼()是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。在常温常压下，已知肼在氧气中完全燃烧放出热量，则肼的燃烧热化学方程式可表示为___________。 (2)  ；  ，则___________b(填>或<)。 (3)工业上制取氢气的方法之一：   化学键 C-H C≡O H-O 键能/ 414 1068 463 则键的键能为___________。 (4)二氧化碳的转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。二氧化碳加氢甲醇涉及的反应可表示为： ①   ②   ③   根据上述反应求：④  ___________ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 1. 结合实例类比理解盖斯定律的内容与本质，明确化学反应的反应热ΔH仅与反应体系 的始态和终态有关，与反应进行的途径无关。 2. 掌握盖斯定律的两种应用方法：虚拟路径法、代数运算法，能结合已知热化学方程式推 算未知反应的ΔH，正确书写目标反应的热化学方程式。 3. 了解盖斯定律的科学意义，认识其在推算难测定反应热、化工生产能量核算等场景的应用价值。 重点：1.盖斯定律的定义与本质理解； 2.应用盖斯定律计算反应热的基本方法。 难点：1.灵活运用虚拟路径法、代数运算法完成反应热计算与热化学方程式书写。 1、盖斯定律的内容 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：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是________的，这就是盖斯定律。也就是说，在一定条件下化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关，而与反应的________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时的反应热是一样的。即：   ________ 【答案】 相同 始态 终态 途径 2、盖斯定律的)意义 间接计算某些反应的反应热。 盖斯定律的)应用 转化关系 反应热间的关系 、 ________ ________ =________ 【答案】 （一）课堂导入 【播放素材+互动提问】科学史话：热化学研究的先驱——盖斯 同学们，上课前老师先给大家提个工业生产里的实际问题：冶金工业中经常用焦炭作为还原剂和热源，其中反应的反应热是计算冶炼能耗的关键参数。大家结合之前学的燃烧反应的特点，思考一下，我们能不能用之前学过的氧弹量热计直接测定这个反应的反应热呀？给大家1分钟时间讨论，也可以举手分享你的想法。（等待学生发言，学生大概率会提出碳燃烧很难控制只生成CO，总会有部分CO₂生成，所以无法直接测定准确的反应热） 【引出问题】大家分析得非常准确！确实，这类存在副反应、反应无法完全按照预期进行的反应，还有一些反应速率极慢、甚至很难直接发生的反应，它们的反应热都没法通过实验直接测定，但这些数据在工业生产、航天科研等领域又是必不可少的核心参数。 【引入新课】19世纪，热化学研究的先驱——俄国化学家盖斯也遇到了同样的难题，他通过大量的实验研究，总结出了一条重要的规律，完美解决了“间接计算未知反应热”的问题，也奠定了化学热力学发展的基础，这就是我们今天要学习的盖斯定律。接下来我们就一起探究盖斯定律的本质，学习如何用它来计算我们需要的反应热。。 （二）盖斯定律 任务一 燃烧反应的反应热如何测定？ 【引入】我们之前学习了反应热的概念，知道很多反应的反应热可以通过氧弹量热计直接测定，但冶金工业中核心反应2C + O2 = 2CO的反应热却始终无法直接测定，这是为什么呢？ 【教师提问】1.阅读课件中氧弹量热计的工作原理，思考为什么2C + O2= 2CO的反应热无法直接测定？ 2.还有哪些类型的反应，反应热难以直接实验测定？ 【学生思考】学生分组讨论后回答：碳燃烧时无法控制只生成CO，总会有部分CO2生成，无法得到纯的CO的反应热数据； 反应速率极慢的反应、副反应较多的反应、不容易直接发生的反应，反应热都难以直接测定。 【讲解】总结：反应热的直接测定受反应本身特征限制，很多对生产科研重要的反应都无法直接测反应热，因此我们需要一个可以间接计算反应热的规律，这就是今天要学习的盖斯定律。 知识总结 一、盖斯定律 1.反应热研究的是化学反应前后能量的变化。 反应热研究的是化学反应前后能量的变化，与途径无关。 任务二 思考：登山的路径与人的势能变化有关吗？ 【引入】我们生活中的能量变化规律和盖斯定律高度相似，大家可以通过登山的例子类比理解？ 【教师提问】1.从山脚A到海拔高300m的山顶B，不管是徒步攀登还是坐缆车直达，人的重力势能变化是多少？势能变化和选择的路径有关系吗？ 2.把这个规律类比到化学反应的能量变化，你能得出什么结论？ 【学生思考】学生独立思考后回答：势能都升高了，势能变化只和起点、终点的海拔差有关，和路径无关。 化学反应的反应热应该也只和反应物（始态）、生成物（终态）的能量有关，和反应分几步完成没有关系。 【讲解】这就是盖斯定律的核心内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。盖斯定律本质上是能量守恒定律的具体体现，能量不会凭空产生或消失，因此只要始态、终态确定，总能量变化就是固定值。 知识总结 2.盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 ⑴虚拟路径 若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH3）。分两步进行：先从始态到中间产物（反应热为ΔH1），再从中间产物到终态（反应热为ΔH2）。 ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 任务三 思考：如何测定C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？ 【引入】我们掌握了盖斯定律的内容，现在回到最开始的问题，计算C + 1/2O2 = CO的。 【教师提问】 已知在298K时： ① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) ΔH1= −393.5kJ/mol ② CO(g) + 1/2O2(g) ＝ CO2(g) ΔH2= −283.0kJ/mol 设计路径使测定C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？ 请用虚拟路径法推导目标反应的 【学生思考】上台展示推导过程： 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ΔH3 = ΔH1 − ΔH2 = −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) = −110.5 kJ/mol 【例1】用图示的方法设计测定N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g)的∆H3的路径？ 已知：① N2 + O2 = 2NO ​② 2NO+ O2 = 2NO2请写出的表达式。 【答案】 任务四 除了利用路径法进行图解，还有其他计算方法吗？ 【教师提问】除了利用路径法进行图解，还有其他计算方法吗？ 【学生思考】学生讨论后回答：代数运算法：热化学方程式可以像代数方程式一样加减， 【讲解】代数运算法：步骤总结为“找、调、加、算”：①找目标反应和已知反应的共同物质；②调整已知反应的方向（方向反向则变号）和计量数（计量数乘/除几倍，也做同比例调整）；③加和调整后的反应，消去中间产物；④计算总。 知识总结 ⑵加合法 分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ” 异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 3.盖斯定律应用的一般步骤： （1）定目标和已知。根据题目条件确定已知方程式和目标方程式，注意配平和标注状态(物质的三态变化伴随有热量变化)，注意△H的符号、数值和单位，并且标注各个已知方程式的序号。 （2）找缺失物质。找出已知方程式中存在而目标方程式中没有出现的物质，并做好标记。 （3）变形约缺失。通过将已知方程式加减乘除约去缺失物质，注意方程式同乘以或者同除以(整数或分数)时，△H也要同乘以或者同除以n。 4.盖斯定律的意义 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 【例2】已知① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol 计算: 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH 【答案】ΔH ＝－339.2 kJ/mol 【解析】得 ④=①×2 + ②×4 - ③ 2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) 2ΔH1= －566.0 kJ/mol 4 H2(g) + 2O2(g) = 4 H2O(l) 4ΔH2= －1143.2kJ/mol 2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g) －ΔH3 = + 1370 kJ/mol 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) ΔH ＝－339.2 kJ/mol （三）盖斯定律的应用 任务五 应用盖斯定律计算反应热的常用方法 【引入】刚才的计算只有两个已知反应，当已知反应更多时，我们怎么快速推导目标反应的焓变？ 【教师提问】盖斯定律有哪些应用？ 【学生思考】学生回答：代数运算法计算复杂反应的反应热，运用盖斯定律判断物质稳定性、比较焓变大小。 【讲解】1.在利用盖斯定律由已知反应热的热化学方程式计算未知反应热的热化学方程式时，只要设法消去所求热化学方程式中不需要的物质即可。 2.求总反应的反应热,不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论反应一步进行还是分步进行,始态和终态必须完全一致，盖斯定律才成立。 知识总结 二、盖斯定律的应用 1.应用盖斯定律计算反应热的常用方法 ⑴虚拟途径法 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 ①物质变化途径 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝ΔH1－ΔH2 ②能量变化图 ⑵代数运算法 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 2.根据盖斯定律书写热化学方程式 (1)确定待求反应的热化学方程式； (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)； (3)利用同侧相加、异侧相减进行处理； (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物； (5)实施叠加并确定反应热的变化。 【例3】已知25 ℃、101 kPa时： 4Fe(s)＋3O2(g)==2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol－1 ① C(s)＋O2(g)==CO2(g)　 ΔH＝－393 kJ·mol－1　　 ② 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)==2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ·mol－1 ③ FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 【答案】2FeCO3(s)+1/2O2(g)= Fe2O3(s) + 2CO2(g)　ΔH＝－130 kJ·mol－1 【解析】①×1/2+②×2-③ = －1648 ×1/2+（－393 ）×2－（－1480 ） =－130 kJ·mol－1 【变式1】火箭发射时可以用肼（N2H4，液态）作燃料， NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知： ① N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g)　ΔH1= +66.4kJ/mol ② N2H4(l) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g)　ΔH2= −534kJ/mol 请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式。 【答案】2N2H4(l) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g) ΔH =−1134.4 kJ/mol 【解析】−① + 2② = −66.4kJ/mol + 2×(−534) kJ/mol = −1134.4 kJ/mol 1．下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①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 ②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】D 【解析】①为盖斯定律的核心定义，正确；②是盖斯定律的核心应用价值，正确；③化学反应的总能量不变，盖斯定律本质就是能量守恒的体现，正确；④化学反应中物质变化是能量变化的载体，能量变化伴随物质变化发生，正确。故答案选D。 2.已知298 K、101 kPa时： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 【答案】A 【解析】将已知热化学方程式依次编号为①②，目标方程式为③，根据盖斯定律，①+②×2即可得到③，故焓变关系为，答案选A。 3．发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋1/2 O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1 则反应H2(l)＋1/2 O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据目标方程式，调整已知式：①-②-③×+④即可得到目标反应，对应焓变计算：−0.92 - −6.84× +44.0 =−285.8−(−0.92)−(−6.84)×21​+44.0=−237.46 kJ⋅mol−1，答案选D。 4.依据图示关系，下列说法不正确的是 A．H2S(g)＋1/2 O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1 B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多 C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l) ΔH=ΔH1－ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】C 【解析】A选项，S能量高于S，生成S时放出热量更少，更大，正确；B选项，的总能量高于S和的总能量，燃烧放热更多，正确；C选项，根据盖斯定律，该反应，错误；D选项为盖斯定律核心内容，正确。答案选C。 5.处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S： 。已知： ①    ②     此反应的 。 【答案】 【解析】①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0kJ·mol-1 根据盖斯定律可知①×2-②得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=（-283.0kJ·mol-1）×2-（-296.0kJ·mol-1）=-270kJ·mol-1；故答案为：-270kJ·mol-1。 一、盖斯定律 1.反应热研究的是化学反应前后能量的变化，与途径无关。 2.盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 ⑴虚拟路径 若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH3）。分两步进行：先从始态到中间产物（反应热为ΔH1），再从中间产物到终态（反应热为ΔH2）。 ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： ⑵加合法 分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ” 异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 3.盖斯定律应用的一般步骤： （1）定目标和已知。根据题目条件确定已知方程式和目标方程式，注意配平和标注状态(物质的三态变化伴随有热量变化)，注意△H的符号、数值和单位，并且标注各个已知方程式的序号。 （2）找缺失物质。找出已知方程式中存在而目标方程式中没有出现的物质，并做好标记。 （3）变形约缺失。通过将已知方程式加减乘除约去缺失物质，注意方程式同乘以或者同除以(整数或分数)时，△H也要同乘以或者同除以n。 4.盖斯定律的意义 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 二、盖斯定律的应用 1.应用盖斯定律计算反应热的常用方法 ⑴虚拟途径法 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ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 ①物质变化途径 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝ΔH1－ΔH2 ②能量变化图 ⑵代数运算法 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 2.根据盖斯定律书写热化学方程式 (1)确定待求反应的热化学方程式； (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)； (3)利用同侧相加、异侧相减进行处理； (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物； (5)实施叠加并确定反应热的变化。 考点01 盖斯定律 1．（25-26高二上·浙江·期中）关于盖斯定律，下列说法不正确的是 A．盖斯定律不仅适用于焓的计算，也适用于自由能的计算 B．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都相同 C．有些不容易直接发生的反应，反应热可通过盖斯定律计算间接得到 D．化学反应的步骤越多，能量损失越多，即反应热与反应的途径有关 【答案】D 【详解】A．盖斯定律适用于所有状态函数（如焓、自由能），因为它们的变化只与始态和终态有关，A正确； B．盖斯定律的核心是反应热与反应途径无关，无论一步或多步完成，总反应热相同，B正确； C．盖斯定律可通过已知反应间接计算难以直接测量的反应热（如碳不完全燃烧生成CO），C正确； D．盖斯定律明确反应热与途径无关，步骤多少不影响总反应热，D错误； 故选D。 2．已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【答案】D 【详解】由题意把已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律将方程式①×3＋②×2－③×2得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。 3．（24-25高二上·北京·阶段检测）某同学为了估算反应的，构建如下图循环。下列说法不正确的是 A． B．、、均可由相应的键能数据得到 C．按照该过程所示，断开的化学键均为非极性共价键 D．该循环过程不一定表示反应的真实历程 【答案】A 【详解】A．由盖斯定律可知，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，则，A错误； B．=反应物的总键能-生成物的总键能，、、均可由相应的键能数据得到，B正确； C．按照该过程所示，断开的化学键为H-H、Cl-Cl，均为非极性共价键，C正确； D．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的只和反应物总能量与生成物总能量有关，与反应过程无关，某同学为了估算反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的构建的循环不一定是反应的真实历程，D正确； 故选A。 4．（24-25高一上·浙江湖州·阶段检测）已知：            下列说法正确的是 A．，， B． C． D． 【答案】B 【详解】气态水的能量高于液态水、气态葡萄糖的能量高于固态葡萄糖，则气态水转化为液态水的焓变和气态葡萄糖转化为固态糖的焓变均小于0；固态葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出的热量小于气态葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水非常大热量，则焓变大于；由盖斯定律可知，焓变，则，故选B。 5．（2026·重庆·模拟预测）常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图（表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热），已知的燃烧热为，则反应的反应热为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从图中箭头关系可知：反应(1)： ； 反应(2)： ； 反应(3)： ； 已知的燃烧热为，反应(4)： ； 由盖斯定律可知，3×[(1)+ (2)+ (4)]- (3)可得的反应热为，故选A。 考点02 盖斯定律的应用 6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多 C． D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】B 【解析】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g)   反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ，则反应I-反应II得，根据盖斯定律可知，A正确；B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，后者放热多，B错误；C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，，C正确；D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故答案为：B。 7．已知：   ；    ；    ；    ；     下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．， B．， C． D． 【答案】C 【解析】A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是燃烧，都是放热反应，因此，，故A错误； B． CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则；是放热反应，则，故B错误； C．①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1；②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2；③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，由盖斯定律可知①=②+③，因此，故C正确； D．③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4；3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5，由盖斯定律可知，因此，故D错误； 故答案选C。 8．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 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A．3a+b－c B．c+3a－b C．a+b－c D．c+a－b 【答案】A 【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为：①C（s）+O2（g）＝CO2（g） ΔH1=a kJ·mol－1，②S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。 9．已知如下热化学方程式： ① ② ③ ④ 高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： 可表示为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，③④－①－②等于目标反应，对应反应热也有类似的加和关系，得：，A正确，故选A。 10．（25-26高二上·天津南开·阶段检测）回答下列问题： (1)肼()是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。在常温常压下，已知肼在氧气中完全燃烧放出热量，则肼的燃烧热化学方程式可表示为___________。 (2)  ；  ，则___________b(填>或<)。 (3)工业上制取氢气的方法之一：   化学键 C-H C≡O H-O 键能/ 414 1068 463 则键的键能为___________。 (4)二氧化碳的转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。二氧化碳加氢甲醇涉及的反应可表示为： ①   ②   ③   根据上述反应求：④  ___________ 【答案】(1)   (2)< (3)436 (4) 【详解】（1）16 g肼的物质的量为0.5 mol，则1 mol肼完全燃烧放出的热量为624 kJ，所以肼的燃烧热化学方程式可表示为：； （2）碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，两个反应均为放热反应，焓变是负值，故a<b； （3）根据反应热公式：ΔH=Σ（反应物总键能）=Σ（生成物总键能）。将已知数据代入: 206= (4× 414 +2×463) - (1068 +3x) ，x= 436 ，因此，H-H键的键能为436 kJ·mol-1； （4）根据盖斯定律，反应④=反应②-反应③，则； 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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