第1章 第2节 反应热的计算-【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（人教版）

第二节　反应热的计算

 

新知探究(一)——盖斯定律

 1.盖斯定律的内容

通过大量实验证明，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，这就是盖斯定律。盖斯定律表明，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，而与反应的途径无关。

例:如图表示始态到终态的反应热。

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)　盖斯定律的理解

1.下列关于盖斯定律的描述不正确的是 (　　)

A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关

B.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

C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热

D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热

解析:选A　化学反应的反应热与反应的途径无关，依据盖斯定律可以比较方便地计算通过实验难以测定的反应和有副反应发生的反应的反应热。

2.根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中焓变的关系正确的是 (　　)

A.ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4 B.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4

C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4

解析:选D　A→B、B→C、C→D、A→D四个反应的ΔH不可能相同，A错误;ΔH3+ΔH4是B→D的ΔH，用B→A→D的ΔH表示应为ΔH1-ΔH2，B错误;从反应方向分析，ΔH4应等于ΔH1-ΔH2-ΔH3 ，C错误;从反应方向和盖斯定律可知A→D的ΔH就是A→B→C→D的ΔH的和，即ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4。

题点(二)　利用盖斯定律计算反应热

3.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应:

2Cu(s)+O2(g)==2CuO(s)　ΔH=-314 kJ·mol-1