盖斯定律计算例题

高二化学 选修四 第一章 化学反应与能量

第三节 化学反应热的计算例题（盖斯定律）

【知识要点】盖斯定律及其应用

已知石墨的燃烧热：△H ＝－393.5kJ/mol

1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式

2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式

【结论】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。

【强调】“+”不能省去。

【思考1】为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？

原因：热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应

【思考2】如何测定如下反应：C(s)+1/2O 2(g)=CO(g)的反应热△H 1

①能直接测定吗？如何测？不能。因无法控制不生成CO 2

②若不能直接测，怎么办？可通过计算

【新课】

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。

2、盖斯定律直观化

△H 1、△H 2、△H 3 三种之间的关系如何？

〖例题1 C(s)+21O 2 (g)＝CO(g)的反应焓变？ 反应３ C(s)+ O 2 (g)＝CO 2(g) △H 1＝－393.5 kJ·mol -1 反应１ CO(g)+ 2

1O 2 (g)＝CO 2(g) △H 2＝－283.0 kJ·mol -1 反应２

方法1：以盖斯定律原理求解， 以给出的反应为基准

（1）找起点C(s),

（2）终点是CO 2(g),

（3）总共经历了两个反应 C→CO 2 ；C→CO→CO 2。

（4）也就说C→CO 2的焓变为C→CO ； CO→CO 2之和。 则△H 1=△H 3+△H 2 方法2：以盖斯定律原理求解， 以要求的反应为基准

（1） 找起点C(s),

（2） 终点是CO(g),

（3） 总共经历了两个反应 C→CO 2→CO 。

（4） 也就说C→CO 的焓变为C→CO 2； CO 2→CO 之和。

注意：CO→CO 2 焓变就是△H 2 那 CO 2→CO 焓变就是 —△H 2 方法3：利用方程组求解

（1） 找出头尾 同上

（2） 找出中间产物 CO 2

（3） 利用方程组消去中间产物 反应1 + （－反应2）＝ 反应3

（4） 列式： △H 1—△H 2 = △H 3

∴△H 3＝△H 1 －△H 2＝－393.5 kJ/mol －(－283.0 kJ/mol)＝－110.5 kJ/mol 〖例题2〗根据下列热化学方程式分析，C(s)的燃烧热△H 等于 （ D ）

C(s) + H 2O(l) === CO(g) + H 2(g) △H 1 ＝＋175.3kJ·mol —1

2CO(g) + O 2(g) == 2CO 2(g) △H 2＝—566.0 kJ·mol —1 2H 2(g) + O 2(g) == 2H 2O(l) △H 3＝—571.6 kJ·mol —1

A. △H 1 + △H 2 —△H 3

B.2△H 1 + △H 2 + △H 3

C. △H 1 + △H 2/2 + △H 3

D. △H 1 + △H 2/2 + △H 3/2 〖练习1〗已知氟化氢气体中有平衡关系：

2H 3F 33H 2F 2 △H 1= a kJ·mol —1

H 2F 2 2HF △H 2= b kJ·mol —1

已知a 、b 均大于0；则可推测反应：H 3F 33HF 的△H 3为（ D ）

A.（a + b ） kJ·mol —1

B.（a — b ）kJ·mol —1

C.（a + 3b ）kJ·mol —1

D.（0.5a + 1.5b ）kJ·mol —1 〖练习2〗由金红石(TiO 2)制取单质Ti ，涉及到的步骤为：

TiO 2TiCl 4−−

−−→−Ar C /800/0

镁Ti 已知：① C (s )＋O 2(g )＝CO 2(g ) ∆H 1 ＝-393.5 kJ·mol -1 ② 2CO (g )＋O 2(g )＝2CO 2(g ) ∆H 2 ＝-566 kJ·mol -1 ③ TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＝TiCl 4(s )＋O 2(g ) ∆H 3 ＝+141 kJ·mol -1 则TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＋2C (s )＝TiCl 4(s )＋2CO (g )的∆H ＝ －80 kJ·mol －1 。

【解析】③＋①×2－②就可得TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＋2C (s )＝TiCl 4(s )＋2CO (g )，

则ΔΗ=ΔΗ3＋ΔΗ1×2－ΔΗ2＝－80 kJ·mol －1。

〖例题3〗发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和水蒸气.又已知:

①N2(气)+2O2(气)＝2NO2(气)△H＝+67.7kJ/mol

②N2H4(气)+O2(气)＝N2(气)+2H2O(气)△H＝－534kJ/mol

试写出肼与NO2反应的热化学方程式2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) △H＝－1135.7kJ/mol

〖练习3〗已知下列热化学方程式：

(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－25 kJ·mol－1

(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)＝2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47 kJ·mol－1

(3)Fe3O4(s)＋CO(g)＝3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋19 kJ·mol－1

写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式

2

〖练习4〗已知下列反应的反应热为：

(1)CH3COOH（l）+2O2（g）＝2CO2(g)+2H2O(l) △H1 ＝－870.3kJ/mol

(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2 ＝－393.5kJ/mol

1O2(g)=H2O(l) △H3 ＝－285.8kJ/mol

(3) H2(g)+

2

试计算下列反应的反应热：2C(s) + 2H2(g) + O2(g) ＝CH3COOH(l)

见P13：⑵×2+⑶×2－⑴可得2C(s) + 2H2(g) + O2(g) ＝CH3COOH(l)△H＝－488.3k J/mo l

〖练习5〗（2010广东理综卷）9．

在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)==O2(g)+2H2(g) △H1

Cl2(g)+H2(g)==2HCl(g) △H2

2Cl2(g)+2H2O(g)==4HCl(g)+O2(g) △H3

则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是（A）

A．△H3=△H1+2△H2B．△H3=△H1+△H2

C．△H3=△H1－2△H2D．△H3=△H1－△H2