第1章 第1节 第3课时 反应焓变的计算-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册教师用书word（鲁科版 山东专版双选版）

第三课时　反应焓变的计算

新知探究(一)——盖斯定律及其应用

 1.盖斯定律

2.盖斯定律的意义

应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热:

(1)有些反应进行得很慢。

(2)有些反应不容易直接发生。

(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。

3.应用盖斯定律计算反应热的两种方法

对于以下两个反应:

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。

方法一　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　

ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1。 

方法二　加和法

根据所给的两个热化学方程式,利用“加和”法求C(s)+O2(g)==CO(g)的ΔH。

根据C(s)+O2(g)==CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1

CO2(g)==CO(g)+O2(g)　ΔH2=+283.0 kJ·mol-1

上述两式相加得:C(s)+O2(g)==CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1。 

[微点拨]　①热化学方程式同乘以某一个数时,反应热的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(带符号);③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号必须随之改变,但数值不变。

应用化学

　　在载人航天器中,可以利用CO2与H2的反应,将航天员呼出的CO2转化为H2O等,然后通过电解水得到O2,从而实现O2的再生。已知:

①CO2(g)+4H2(g)==CH4(g)+2H2O(l)  ΔH1=-252.9 kJ·mol-1

②2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)  ΔH2=+571.6 kJ·mol-1

请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式。

提示:由盖斯定律①+2×②可得CO2(g)+2H2O(l)==CH4(g)+2O2(g)　ΔH=+890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1。

 

[题点多维训练]

题点(一)　利用盖斯定律求焓变

1.根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中,正确的等式是 (　　)

A.ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4 B.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4

C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4

解析:选D　由盖斯定律知:ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4,D项正确。

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

解析:选D　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.(2024·全国甲卷·节选)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的研究所获得的部分数据如下。

已知如下热化学方程式:

CH4(g)+Br2(g)==CH3Br(g)+HBr(g)  ΔH1=-29 kJ·mol-1

3CH3Br(g)==C3H6(g)+3HBr(g) ΔH2=+20 kJ·mol-1

计算反应3CH4(g)+3Br2(g)==C3H6(g)+6HBr(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。 

解析:根据盖斯定律,目标反应=第一个反应×3+第二个反应,则ΔH=3×ΔH1+ΔH2=3×(-29 kJ·mol-1)+20 kJ·mol-1=-67 kJ·mol-1。

答案:-67

|思维建模|利用盖斯定律计算ΔH的四步骤