2017_2018学年高中化学第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算学案新人教版选修4

第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算

课堂探究

探究一盖斯定律的理解应用

·问题导引·

1．从途径角度看：如图，山的高度与上山的途径无关；你怎样结合该图去认识盖斯定律？

提示：如果A点、B点分别当作反应体系的始态和终态，山的高度看作反应的反应热，那

么反应热的大小与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。2．你能否从能量守恒的角度，解释化学反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关？

提示：由于在指定状态下，各种物质的焓值都是唯一确定的，因此无论经过哪些步骤从反

应物变成生成物，它们的差值是不会改变的，即反应的焓变是一样的。3．一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径进行，在图示中各ΔH之间应该具

有怎样的关系？

提示：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5

4．根据以下两个反应：

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

CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1

依据盖斯定律，写出C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式。

提示：由盖斯定律可知碳完全燃烧生成二氧化碳这个过程可分成两步完成：第一步是碳不

完全燃烧生成一氧化碳，第二步是一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳。

反应式C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1①

CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1②

反应①减②得到C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1

·名师精讲·

1．盖斯定律应用的常用方法

(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ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示：，则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(2)加和法：将需要消去的物质先进行乘除运算，使它们的化学计量数相同，然后进行加

减运算。

2．应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题(1)首先要明确所求反应的始态和终态，各物质的化学计量数；判断该反应的吸、放热情

况。

(2)不同途径对应的最终结果应一样。

(3)当热化学方程式乘以或除以某一个数时，ΔH也应乘以或除以同一个数；方程式进行加

减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进

行运算。

(4)将一个热化学方程式逆向书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。

(5)在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液

→气变化时，会吸热；反之会放热。

(6)注意各分步反应的ΔH的正负。

【例题1】实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的ΔH，但可测出下面几个反

应的热效应：

CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1①

C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1②

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1③

根据盖斯定律求反应C(石墨)＋2H2(g)===CH4(g)的ΔH4。④解析：方法一：因为反应式①②③和④之间有以下关系：②＋③×2－①＝④。

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