1、1盖斯定律化学反应热的计算计算反应热的解题方法与技巧：首先需要熟练掌握盖斯定律，其次，平时积累起来的计算机巧在反应热的计算中基本适用。注意遵循:质量守恒定律，能量守恒定律和盖斯定律。【方法一】方程式加合法：根据可直接测定的化学反应的反应热间接计算难以直接测定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解 题时，常用已知反 应热的热 化学方程式相互加合（加、减等数学计算），得到未知反应热的热 化学方程式， 则相应的反应热 做相同的加合即为所求的反应热。例 1.已知 298K 时下列两个反 应焓变的实验数据：反应 1： C（s）+O2（g）=CO2（g） H1-393.5 kJmol -1反应
2、 2： CO（g）+1/2 O2（g）=CO2（g） H2-283.0 kJmol -1计算在此温度下反应 3： C （s）+1/2 O2（g）=CO （g）的反应焓变 H3解析：根据反应 3 找起点：C（s），找 终点：CO（g）；找出中间产物 CO2（g）；利用方程组消去中间产物：反应 1-反应 2=反应 3；列式 H1-H2=H3=-110.5kJmol-1【方法二】平均值法：平均值法特别适用于缺少数据而不能直接求解的计算。当两种或两种以上物质混合时，不论以任何比例混合，总存在一个平均值，解题时只要抓住平均值，就能避繁就简，迅速解题。平均值法有：平均相对分子质量法、平均分子式法、平均体积
3、法、平均原子法和平均反应热法等。平均反 应热法是利用两种混合物中每摩 尔物质在反应中的反应热的平均值推断混合物质组成的解题方法，常用于有两种物质反应热的计算。例 2：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H-889.5kJmol -1C2H6（g）+ O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）H-1583.4kJmol -17C2H4（g）+3O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）H-1409.6kJmol -1C2H2（g）+ O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）H-1298.4kJmol -15C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）H-221
4、7.8kJmol -12如果 1mol 上述烃中的两种混合物完全燃烧后放出 1518.8 的热量，则下列组合不可能是（ ）A. CH4 和 C2H4 B.CH4 和 C2H6 C.C3H8 和 C2H6 D.C3H8 和 C2H2 解析：混合烃的平均燃烧热为 1518.8kJ，则混合烃中，一种 烃 的燃烧热必大于 1518.8kJ另一种烃的燃烧热必小于 1518.8kJ，代入各 项进行比较，即可确定正确的选项。答案：AC【方法四】关系式法：对于多步反应，可根据各种关系（主要是化学方程式，守恒等），列出对应的关系式，快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之 间建立定量关系，从而免除了设计中
5、间过程的大量运算，不但 节约运算时间， 还避免了运算出 错对计算结果的影响，是经常使用的方法之一。例 4.黄铁矿主要成分是 FeS2.某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取 0.1000g 样品在空气中充分燃烧，将生成的 SO2 气体与足量 Fe2(SO4)3 溶液完全反应后，用浓度为 0.02000molL-1的 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗 K2Cr2O7 溶液 25.00ml。已知：SO 2+Fe3+2H2O=SO42-+Fe2+4H+Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O(1)样品中 FeS2 的质量分数（假 设杂质不参加反应） (2)若燃烧 6gFeS
6、2产生的 SO2 全部转化为 SO3 气体时放出 9.83kJ 热量，产生的 SO3 与水全部化合生成 H2SO4， 放出 13.03kJ 热量，写出 SO3 气体转化为 H2SO4 的热化学方程式 (3)煅烧 10t 上述黄铁矿，理论上产生 SO2 的体积（标准状况）为 L，制得 98%的硫酸的质量为 t,SO2 全部转化为时放出的热量是 kJ。解析：1 设样品有含有 FeS2 xg，根据关系式 FeS2-2SO2-4Fe2+- Cr2O72-得 x=0.09g,因此得 FeS23的质量分数 90%.2 6gFeS2 相当于 0.05mol，生成的 SO3 共 0.1mol,因此热化学方程式
7、可表示为：SO3（g）+H2O(l)=H2SO4(l) H-130.3kJmol -1(3)设有 xLSO2 生成，ytH 2SO4 生成，根据关系式求解：3FeS2 - 2SO2 - 2H2SO4120 44.8 1961090%106 x y98%106列比例式解得 x=3.36106 L 相当于 y=15t.由（2）得 0.1molSO2 完全转化 SO3时放出 9.83kJ 的热量，0.1molSO 3 完全转化为 H2SO4 放出 13.03kJ 的热量，因此得当 0.1molSO2 完全转化 H2SO4时 共放出热量因此 22.86kJ.当有1.5105 mol 完全转化为 H2S
8、O4 放出的热量为 22.86kJ1.5106=3.43107kJ【答案】（1）90%（2） SO3（g）+H2O(l)=H2SO4(l) H-130.3kJmol -1（3）3.36106 15 3.43107 盖斯定律1含义(1)不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。(2)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，H1、H2、H3 之间有如下的关系： H1H 2H 3。2意义利用盖斯定律，可以间接地计 算一些难以测定的反应热。例如：C(s) O2(g)=CO(g)12上述反应在 O2 供应充分时，可燃烧生成 CO2；O2 供应不充分时，虽可生成
9、 CO，但同时还部分生成 CO2。因此该反应 的 H 不易测定，但是下述两个反应的 H 却可以直接测得：(1)C(s)O 2(g)=CO2(g) H1393.5 kJmol 1(2)CO(g) O2(g)=CO2(g) H2283.0 kJmol 112根据盖斯定律，就可以计算出欲求反 应的 H。分析上述两个反应的关系，即知： HH 1H 2。则 C(s)与 O2(g)生成 CO(g)的热化学方程式为 C(s) O2(g)=CO(g)H110.5 124kJmol1 。注意：1、热化学方程式可以进 行方向改变，方向改 变时，反应热数值不变，符号相反；2、热化学方程式中物质 的化学计量数和反应热
10、可以同 时改变倍数；3、热化学方程式可以叠加，叠加时，物质和反应热同时叠加。利用盖斯定律的计算练习：1、 已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)= =2Fe(s)3CO 2(g) H1 26.7 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)= =2Fe3O4(s)CO 2(g) H250.75 kJmol 1Fe3O4(s)CO(g)= =3FeO(s)CO 2(g) H336.5 kJmol 1 则反应 FeO(s)CO(g) =Fe(s)CO 2(g)的焓变为( )A7.28 kJmol 1 B7.28 kJmol 1C43.68 kJmol1 D43.68 kJmol 1解析 根
11、据盖斯定律，首先考虑目标反应与三个已知反应的关系，三个反应中，FeO、CO、Fe、CO2 是要保留的，而与这四种物质无关的 Fe2O3、Fe3O4 要通过方程式的叠加处理予以消去：因此将32 得到：6FeO(s)6CO(g)6Fe(s)6CO 2(g) H43.65 kJmol 1化简：FeO(s) CO(g) Fe(s)CO 2(g) H7.28 kJmol 1答案 A 2已知：H 2O(g)=H2O(l) HQ 1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l) HQ 2 kJmol1C2H5OH(g)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(g) HQ 3 kJmol1若使 46 g
12、 酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为( )A(Q1Q 2Q 3) Kj B0.5(Q1Q 2Q 3) kJC(0.5Q11.5Q 20.5Q 3) kJ D(3Q1Q 2Q 3) kJ解析 46 g 酒精即 1 mol C2H5OH(l)根据题意写出目标反应C2H5OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(l) H然后确定题中各反应与目标反应的关系则 H(Q 3Q 23Q 1) kJmol1 答案 D3能源问题是人类社会面临的重大 课题， H2、CO、CH3OH 都是重要的能源物质，它 们的燃烧热依次为285.8 kJmol1 、282.5 kJmol1 、726.7
13、kJmol1 。已知 CO 和 H2 在一定条5件下可以合成甲醇 CO(g)2H 2(g)=CH3OH(l)。则 CO 与 H2 反应合成甲醇的热化学方程式为( )ACO(g)2H 2(g)=CH3OH(l) H127.4 kJmol 1BCO(g)2H 2(g)=CH3OH(l) H127.4 kJmol 1CCO(g)2H 2(g)=CH3OH(g) H127.4 kJmol 1DCO(g)2H 2(g)=CH3OH(g) H127.4 kJmol 1解析 根据目标反应与三种反 应热的关系，利用盖斯定律，首先计算出目标反应的反应热 H2(285.8 kJmol1 )( 282.5 kJmo
14、l1 )(726.7 kJmol1 )127.4 kJmol1 。 答案 A4.由磷灰石主要成分 Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷(P 4)的热化学方程式为4Ca5(PO4)3F(s)21SiO 2(s)30C(s)= =3P4(g)20CaSiO 3(s)30CO(g)SiF 4(g) H已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)3SiO 2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO 3(s)SiF 4(g) H12Ca3(PO4)2(s)10C(s)= =P4(g)6CaO(s)10CO(g) H2SiO2(s)CaO(s) =CaSiO3(s) H3用 H1、H2 和 H3 表
15、示 H , H_。答案 (1)H1 3H218H 35.废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少 污 染。 废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。用 H2O2 和 H2SO4 的混合溶液可溶出印刷 电路板金属粉末中的 铜。已知：Cu(s)2H (aq)=Cu2 (aq)H 2(g) H64.39 kJmol 12H2O2(l)=2H2O(l)O 2(g) H196.46 kJmol 1H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.84 kJmol 112在 H2SO4 溶液中，Cu 与 H2O2 反应生成 Cu2 和 H2O 的热 化学方程式为 答案 Cu(s)H 2O2(l)2H (aq)=Cu2 (aq)2H 2O(l) H319.68 kJmol 1解析 已知热反应方程中 得：12Cu(s)2H (aq)H 2O2(l)=Cu2 (aq)2H 2O(l) H319.68 kJmol 1H H1 H2H 364.39 kJmol 1 (196.46 kJmol 1 )(285.84 12 12kJmol1 )319.68 kJmol 1
