1、【教学目标】1. 能正确运用盖斯定律解决具体问题；2. 初步学会化学反应热的有关计算。【教学重点难点】盖斯定律。【自主学习】一. 盖斯定律1. 盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。换句话说,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。归纳总结：反应物A变为生成物D，可以有两个途径： 由A直接变成D，反应热为H； 由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为H1、H2、H3。如下图所示：则有H=H1+H2+H3山的高度与上山 化学反应的热效应的途径无关 的途径无关盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，
2、但利用盖斯定律不难间接计算求得。【深度讲解】应用盖斯定律进行简单计算的注意事项： 当反应方程式乘以或除以某数时，H也应乘以或除以该数。 反应方程式进行加减时，H也同样进行加减运算，且计算过程中要带“+”“-”。【典题探究】典例1下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同典例2已知： H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l
3、) H244 kJ/mol则：H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) H kJ/mol典例3. 实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的H，但可测出CH4燃烧反应的H1，根据盖斯定律求H4CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)； H1=-890.3kJmol-1 (1)C(石墨)+O2(g)CO2(g)； H2=-3935kJmol-1 (2)H2（g）+O2（g）=H2O（l）； H3=-285.8kJmol-1 (3)C(石墨)+2H2(g)CH4(g)； H4 (4)解题导引：注意设计合理的反应过程。 运用盖斯定律进行计算并比较反应热的大小时，同样要把H看做
4、一个整体。 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的变化，状态由固到液到气变化时，会吸热；反之会放热。 当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。运用盖斯定律关键在于分析总反应可由哪些中间过程构成，化简要细心，计算时H（带“+”“-”）也要参与运算。 不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。 某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。二、根据反应物和生成物的键能计算反应热：H=反应物的总键能生成物的总键能【深度解读】 计算时一定要注意是什么化学键，单键还双键，一个分子中有多少个共价键。如1molSi晶体中含有2molSi-S
5、i共价键。 有时还要利用题目中的条件构造一个新的热化学方程式或关系式，如可根据燃烧热的定义，写出热化学方程式，再结合题目中的热化学方程式，利用盖斯定律进行计算。三、应用盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同。换句话说,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。因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生，这给测定反应热造成了困难.此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。典例4. 白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmo
6、l1、O=O dkJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是（ ）A（6a+5d4c12b）kJmol1 B. （4c+12b6a5d）kJmol1C（4c+12b4a5d）kJmol1D（4a+5d4c12b）kJmol1变式训练4-1已知 蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量（kJ）436a369则表中a为A404 B260 C230 D200典例5 已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量a kJ。又知道12.0 g碳完全
7、燃烧，放出热量为b kJ，则热化学方程式C(s)O2(g)=CO(g)H，则H等于 （ ） A(ab)kJmol1B(ab)kJmol1C(5a0.5b)kJmol1D(10ab)kJmol1典例1. 【答案】C【解析】若反应放热，则生成物总能量低于反应物总能量，若反应吸热，则生成物总能量高于反应物总能量，故A错；反应速率与反应本身吸热或者放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，故C正确；H与反应条件无关，只取决于反应物与生成物的总能量的相对大小，故D错。典例2. 【答案】285.8kJ/mol【解析】根据盖斯定律，则HH1H2241.8kJ/mol(44.0kJ/mol)285.
8、8kJ/mol典例3. 【答案】-74.8kJmol-1【解析】利用盖斯定律时，可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应，以此来算得所求反应的热效应。也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物：因为反应式(1)，(2)，(3)和(4)之间有以下关系： (2)+(3)2-(1)=(4)所以 H4=H2+2H3-H1=-393.5 kJmol-1+2(-285.8) kJmol-1-(-890.3) kJmol-1=-74.8kJmol-1基础题组：1. 下列关于盖斯定律的说法不正确的是（ ） A不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同 B反应热只与反应体系的始态和终态
9、有关，而与反应的途径无关 C有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D根据盖斯定律，热化学方程式中H直接相加即可得总反应热2已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJ/mol2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJ/mol则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H的()A519.4 kJ/molB259.7 kJ/molC259.7 kJ/mol D519.4 kJ/mol3. CH3CH3CH2CH2H2；有关化学键的键能如下。化学键CHCCCCHH键能（kJ/mol）414.4615.3347.4435.3试计算该反应的反
10、应热。4. 已知HH键键能(化学键断裂时吸收或形成时释放的能量)为436 kJ/mol，NH键键能为391 kJ/mol，根据热化学方程式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ/mol，可知N2中氮氮键的键能是()A431 kJ/molB946 kJ/molC649 kJ/mol D896 kJ/mol5. CH4与Cl2反应的历程有：Cl-Cl2Cl H=243kJmol-1Cl+CH3-HCH3+H-Cl H=4kJmol-1CH3+Cl-ClCH3-Cl+Cl H=-106kJmol-1则反应CH4（g）+Cl2（g）= CH3Cl（g）+HCl（g）的焓变应为（ ）
11、A110kJmol-1B141kJmol-1 C-102kJmol-1D102kJmol-16. S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体已知：S （单斜，s）+O2（g）SO2（g）H1=-297.16kJmol-1S （正交，s）+O2（g）SO2（g）H2=-296.83kJmol-1S （单斜，s）S （正交，s）H3下列说法正确的是（ ） AH3=-0.33 kJmol-1 B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 CS（单斜，s）S（正交，s）H30，单斜硫比正交硫稳定 DS（单斜，s）S（正交，s）H30，单斜硫比正交硫稳定7. 在298K、101kPa时，已知：H2O（g）H2O
12、（l）；H1C2H5OH（g）C2H5OH（l）；H2 C2H5OH（g）+3O2（g）2CO2（g）+3H2O（g）；H3 则酒精的燃烧热H=（ ） AH1+H2+2H3BH1-H2+H3 C3H1+H2+H3*D3H1-H2+H38. 利用盖斯定律解答下列各小题。（1）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+O2（g）H=+140kJmol-1 2C（s）+O2（g）2CO（g）H=-221kJmol-1 写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式： 。（2）25、101kPa下：2Na（s）+ 1/2O2（g）Na2O（s）H1=-414kJmol-
13、1 2Na（s）+O2（g）Na2O2（s）H2=-511kJmol-1 写出该条件下由Na2O2和Na生成Na2O的热化学方程式： 。（3）已知：C（s，石墨）+O2（g）CO2（g）H1=-393.5kJmol-1； 2H2（g）+O2（g）2H2O（l）H2=-571.6kJmol-1； 2C2H2（g）+5O2（g）4CO2（g）+2H2O（l）H2=-2599kJmol-1； 写出由C（s，石墨）和H2（g）生成1mol C2H2（g）的热化学方程式 。提升题组：9. 已知下列两个反应：aC2H2（g）+H2（g）=C2H4（g）H0b2CH4（g）=C2H4（g）+2H2（g）H0
14、判断以下3个热化学方程式H1、H2、H3由大到小的顺序是 。 C（s）+2H2（g）=CH4（g）H1 C（s）+ 1/2H2（g）= 1/2C2H2（g）H2 C（s）+H2（g）= 1/2C2H4（g）H310已知下列反应的热化学方程式为： （1）C（s）+O2（g）=CO2（g）H1=-393.5kJ/mol （2）CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）H2=-870.3kJ/mol （3）H2（g）+ 1/2O2（g）=H2O（l）H3=-285.8kJ/mol 则反应2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l） 的反应热（焓变）为（ ） A+
15、488.3kJ/molB-488.3kJ/mol C-244.15kJ/molD+244.15kJ/mol11用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染例如： CH4（g）+4NO2（g）4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g），H=-574kJmol-1 CH4（g）+4NO（g）2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），H=-1160kJmol-1 下列说法不正确的是（ ） A由反应可推知：CH4（g）+4NO2（g）4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l），H-574 kJmol-1 B反应转移的电子数相同 C若用标准状况下4.48L CH4 还原NO2至N2，放出的热量为173
16、.4kJ D若用标准状况下4.48L CH4 还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.60mol12. 氢、氮、氧三种元素可以分别两两组成如氮氧化物、氮氢化物和氢氧化物等，科学家们已经研究和利用其特殊性质开发其特有的功能 （1）肼（N2H4）的制备方法之一是将NaClO溶液和NH3反应制得，试写出该反应的化学方程式 。 （2）肼可作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）；H=+67.7kJmol-1 N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）；H=-534kJmol-1写出肼和NO2反应的热化学方程式： 。 13.
17、 已知：2H2（g）+O2（g）2H2O（g）H=-483.6kJ/mol；2H2（g）+O2（g）2H2O（l）H=-571.6kJ/mol（1）氢气的燃烧热H= kJ/mol；（2）燃烧2g H2生成水蒸气，放出的热量为 241.8kJ把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：途径1：直接燃烧：C（s）+O2（g）CO2（g）H=E1 途径2：先制成水蒸气，再燃烧水煤气：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）H=E2 H2（g）+1/2 O2（g）H2O（g）H=E3 CO（g）+ 1/2O2（g）CO2（g）H=E4 请回答：（1）上述四个热化学方程式中哪个反应0？ （填序号）（2）
18、等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是 C（填选项字母） A途径1比途径2多 B途径1比途径2少 C途径1和途径2在理论上相同（3）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为 。14. （1）在25、101kPa下，1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为： 。（2）根据如下反应式：ANa+（g）+Cl-（g）NaCl（s）；HBNa（s）+ 1/2Cl2（g）NaCl（s）；H1CNa（s）Na（g）；H2DNa（g）-e-Na+（g）；H3E1/2Cl2（g）Cl（g）；H4FCl（g）+e-Cl-（g）；H5
19、写出H1与H、H2、H3、H4、H5之间的关系式 。（3）下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量（即键能，单位为kJmol-1）：化学键C-HC-FH-FF-F键能414489565158根据键能数据计算以下反应的反应热H：CH4（g）+4F2（g）CF4（g）+4HF（g）H= 。15已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ的热量；1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ的热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ的热量。(1)写出氢气燃烧的热化学方程式：_；(2)若1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，请写出C
20、H4燃烧生成气态水的热化学方程式：_；(3)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量(Q)的取值范围是_；(4)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，则放出热量(Q)的取值范围是_。2. 【答案】C【解析】由盖斯定律，第一个式子减去第二个式子后再除以2可得：Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)H(701.0 kJ/mol181.6 kJ/mol)/2259.7 kJ/mol，故C项正确。3. 【答案】125.6 kJ/mol.【解析】根据断键吸收能量，成键放出能量可
21、知：H =6E(CH)E(CC)E(CC)4E(CH)E(HH)=(6414.4347.4)kJ/mol(615.34414.4435.3)kJ/mol=125.6 kJ/mol（在计算时还得主要化学键的数目）这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ/mol。4. 【答案】B【解析】本题主要考查利用化学键键能计算化学反应的能量变化，H(生成物键能总和反应物键能总和)6ENH(3EHHENN)，得ENN6ENH3EHHH6391 kJ/mol3436 kJ/mol92.4 kJ/mol946 kJ/mol。故选B。5. 【答案】C 【解析】由CH4与Cl2反应的历程有：Cl-Cl2
22、ClH=243kJmol-1 Cl+CH3-HCH3+H-ClH=4kJmol-1CH3+Cl-ClCH3-Cl+ClH=-106kJmol-1可知，反应CH4（g）+Cl2（g）= CH3Cl（g）+HCl（g）可由+得到，根据盖斯定律可知，其焓变H=H+H=4kJmol-1+（-106kJmol-1）=-102kJmol-1。故选C7. 【答案】D 【解析】由H2O（g）H2O（l）；H1，CH5OH（g）C2H5OH（l）；H2，C2H5OH（g）+3O2（g）2CO2（g）+3H2O（g）；H3，则C2H5OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+3H2O（l）可由-+3得到，所以H=3
23、H1-H2+H3，故选D。8. 【答案】(1)2C（s）+TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+2CO（g）H=-81kJmol-1(2)2Na（s）+Na2O2（s）=2Na2O（s）H1=-317kJmol-1(3)2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g），H1=226.7kJmol-1【解析】（1）已知TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+O2（g）H=+140kJmol-1；2C（s）+O2（g）2CO（g）H=-221kJmol-1，TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的化学方程式为：2C+TiO2+2Cl2TiCl4+2CO，可以根据+得到，所以
24、反应的焓变+140kJmol-1+（=-221kJmol-1）=-81kJmol-1，故答案为：2C（s）+TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+2CO（g）H=-81kJmol-1；（2）已知：2Na（s）+1/2O2（g）Na2O（s）H1=-414kJmol-12Na（s）+O2（g）Na2O2（s）H2=-511kJmol-1Na2O2和Na生成Na2O的化学方程式为：2Na+Na2O2=2Na2O，可以根据2-得到，所以反应的焓变=（-414kJmol-1）2-（-511kJmol-1）=-317kJmol-1，故答案为：2Na（s）+Na2O2（s）=2Na2O（s）H1
25、=-317kJmol-1；（3）已知：C （s，石墨）+O2（g）=CO2（g）H1=-393.5kJmol-1；2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）H2=-571.6kJmol-1；2C2H2（g）+5O2（g）4CO2（g）+2H2O （l）H2=-2599kJmol-1；2C （s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的反应可以根据2+1/2-1/2得到，所以反应焓变H=2（-393.5kJmol-1）+（-571.6kJmol-1）1/2-（-2599kJmol-1）1/2=226.7kJmol-1，故答案为：2C （s，石墨）+H2（g）=C2H2（g），H1=226.7kJmo
26、l-110. 【答案】B 【解析】已知：（1）C（s）+O2（g）=CO2（g）H1=-393.5kJ/mol（2）CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）H2=-870.3kJ/mol（3）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）H3=-285.8kJ/mol根据盖斯定律，（1）2+（3）2-（2）得2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）H=-488.3kJ/mol故选：B11. 【答案】A 【解析】 A、气态水转化为液态水是放热的过程，反应中生成的水为液态，放出热量更多，H更小，H-574 kJmol-1，故A错误；B、反应转移的电子数=化合
27、价升高数=化合价降低数=8，转移电子相同，故B正确；C、由反应，利用盖斯定律，反应CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）可以是1/2（+）得到，所以该反应的H=-867kJmol-1，即4.48L（0.2mol）CH4 还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJ，故C正确；D、反应CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）转移电子数是8mol，4.48L（0.2mol）CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.6mol，故D正确 故选A12. 【答案】2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）；H=-11
28、35.7 kJmol-1；【解析】 （1）该反应中，次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，故答案为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；（2）N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）；H=+67.7 kJmol-1N2H4+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）；H=-534kJmol-1将方程式2-得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）；H=（-543kJ/mol）2-（+67.7 kJmol-1）=-1135.7 kJmol-1，13. 【答案】 (1)
29、-285.8-285.8 241.8 (1) （2） C （3） E1=E2+E3+E4【解析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，常温下，氢气的稳定氧化物是液态水，所以氢气的燃烧热化学反应方程式为：H2（g）+1/2O2（g）H2O（l）H=-285.8 kJ/mol，所以氢气的燃烧热为-285.8 kJ/mol，故答案为：-285.8；（2）2g氢气的物质的量=2g/2g/mol=1mol，根据2H2（g）+O2（g）2H2O（g）H=-483.6kJ/mol，则1mol氢气燃烧生成水蒸气放出的热量为241.8kJ，故答案为：241.8；（1）所有的燃烧反应都是
30、放热反应，所以只有C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）是吸热反应，则H0，故选； （2）根据盖斯定律知途径1和途径2在理论上相同放出的热量相等，故选C；（3）C（s）+O2（g）CO2（g）H=E1 C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）H=E2 H2（g）+1/2O2（g）H2O（g）H=E3 CO（g）+1/2O2（g）CO2（g）H=E4 将方程式+得C（s）+O2（g）CO2（g），所以E1=E2+E3+E4，故答案为：E1=E2+E3+E415. 【答案】(1) H2(g)O2(g)=H2O(l) H286 kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572
31、kJmol1(2) CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H802 kJmol1 (3) 283a kJQ890a kJ(4) 284.5a kJQ586.5a kJ【解析】本题主要考查热化学方程式的书写及有关反应热的计算。难度中等。(1) 由题意可知，氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；(2) 由题意可知，CH4燃烧生成液态水的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1，又知2H2O(l),2H2O(g)H244 kJmol
32、188 kJmol1，将两式相加得CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol188 kJmol1802 kJmol1；(3) 由题意可知，a mol CO完全燃烧生成CO2气体，放出的热量最少，为283a kJ，a mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量最多，为890a kJ，故a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时放出的热量(Q)的取值范围是283a kJQ890a kJ；(4) 由题意可知n(CH4)n(CO)n(H2)a mol，n(CO2)n(CH4)n(CO)n(H2O)2n(CH4)n(H2)，将两式联立得n(CO)n(CH4)n(H2) mol。当a mol混合气体为等物质的量的CO和CH4时，放出的热量最大，故最大值为(283a kJ890a kJ)586.5a kJ，当a mol混合气体为等物质的量的CO和H2时，放出的热量最小，故最小值为(283a kJ286a kJ)284.5a kJ。即Q的取值范围是284.5a kJQ586.5a kJ。
