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高中化学--盖斯定律

盖斯定律（英语：Hessslaw），又名反应热加成性定律（thelawofadditivityofreactionheat）：若一反应为二个反应式的代数和时，其反应热为此二反应热的代数和。也可表达为在条件不变的情况下，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。它是由瑞士化学家GermainHess发现并用于描述物质的热含量和能量变化与其反应路径无关，因而被称为赫斯定律。

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。

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)

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CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH不易测定，但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：

(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)?????ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)???ΔH2＝－283.0kJ·mol－1

根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。

分析上述两个反应的关系，即知：ΔH＝ΔH1－ΔH2。

则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1。

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。

3.练习

1、已知下列热化学方程式：

①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)???ΔH1＝－26.7kJ·mol－1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)?ΔH2＝－50.75kJ·mol－1

③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)???ΔH3＝－36.5kJ·mol－1

则反应FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的焓变为(??)

A．＋7.28kJ·mol－1???????B．－7.28kJ·mol－1

C．＋43.68kJ·mol－1??????D．－43.68kJ·mol－1

?[解析]根据盖斯定律，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①×3－②－③×2得到：

6FeO(s)＋6CO(g)＝6Fe(s)＋6CO2(g)????ΔH＝＋43.65kJ·mol－1

化简：FeO(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g)??ΔH＝＋7.28kJ·mol－1

答案A???

2．已知：H2O(g)===H2O(l)????????ΔH＝Q1?kJ·mol－1

C2H5OH(g)===C2H5OH(l)????????ΔH＝Q2?kJ·mol－1

C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)?ΔH＝Q3?kJ·mol－1

若使46g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()

A．(Q1＋Q2＋Q3)KJ??????????????????B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)kJ

C．(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3)kJ?????????????D．(3Q1－Q2＋Q3)kJ

[解析]46g酒精即1molC2H5OH(l)??根据题意写出目标反应

C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH

然后确定题中各反应与目标反应的关系

则ΔH＝(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1????????????????????答案D

3．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－285.8kJ·mol－1、－282.5kJ·mol－1、－726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为()

A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)???ΔH＝－127.4kJ·mol－1

B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)???ΔH＝＋127.4kJ·mol－1

C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)???ΔH＝－127.4kJ·mol－1

D．C