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第 03 讲 盖斯定律
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课前引入
热化学方程式可以表明反应所放出或吸收的热量，而一个反应所放出或吸收的热量，需要通过实
验测量得到。如测量1mol C完全燃烧生成1mol CO 所放出的热量，就可以写出相关的热化学方程式。
2
但如果一个反应不容易直接发生，或者伴有副反应发生时，又该如何测量呢？
模块一 盖斯定律
杨sir化学，侵权必究
知识精讲
一、盖斯定律的内容
1. 俄国化学家盖斯从大量的实验事实中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完
成，其___________是相同的，这就是盖斯定律。
杨sir化学，侵权必究
2. 也就是说，化学反应的_______只与反应体系的_______和________有关，而与反应的______无关。
杨sir化学，侵权必究
3. 如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。
即： ΔH = ______________________
【答案】反应热； 反应热；始态；终态；途径 ΔH + ΔH + ΔH
1 2 3科学史话：热化学研究的先驱——盖斯
1802年，盖斯出生于瑞士的日内瓦，三岁时全家迁居俄国。1825年，盖斯获得医学博士学位，
1838年当选为俄国科学院院士。
最早研究反应热的是法国化学家拉瓦锡和法国数学家、天文学家拉普拉斯(P.-S.Laplace，
1749―1827) ， 他们利用冰量热计(即以被熔化了的冰的质量来计算热量)测定了碳单质的燃烧热，测得
的数值与现代精确测定值十分接近。1836年，盖斯受炼铁中热现象的启发，利用自己设计的量热计测定
了大量的反应热，并依据氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、石灰分别与硫酸反应的反应热总结出了盖斯定律。
盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测准或无法测定的化学反应的反
应热可以通过推算间接求得。盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认，因此，盖斯定律是化学热力
学发展的基础，至今仍有广泛的应用。
杨sir化学，侵权必究
二、盖斯定律在生产和科学研究中的意义
有些反应，因为某些原因，导致反应热难以直接测定，如：
（1）有些反应进行得很慢
（2）有些反应不容易直接发生
杨sir化学，侵权必究
（3）有些反应的产品不纯（有副反应发生）
三、盖斯定律的应用
根据盖斯定律，我们可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。如：
1
对于前面提到的反应：C(s) + O(g) === CO(g) 虽然该反应的反应热无法直接测定，但下列两个反应的
2 2
反应热却可以直接测定：
C(s) + O (g) === CO(g) ΔH =﹣393.5 kJ/mol
2 2 1 杨sir化学，侵权必究
1
CO(g) + O(g) === CO(g) ΔH =﹣283.0 kJ/mol
2 2 2 2
上述三个反应具有如下关系：
根据盖斯定律，ΔH =_________________________________________________
3
【答案】 ΔH - ΔH =﹣393.5 kJ/mol -（-283.0 kJ/mol）= -110.5 kJ/mol
1 2
及时小练（1）已知：①2C(s)＋O(g)＝2CO(g) H＝－221.0 kJ·mol－1
2 1
②2H(g)＋O(g)＝2HO(g) H＝－483.6kJ·mol－1
2 2 2 2 △
则制备水煤气的反应③C(s)＋HO(g)＝CO(g)＋H(g)的 H等于__________________
2△ 2
△
1
（2）已知反应：①H(g) + O(g) === H O(g) ΔH
2 2 2 2 1
1
② N(g) + O(g) === NO (g) ΔH
2 2 2 2 2杨sir化学，侵权必究
1 3
③ N(g) + H(g) === NH (g) ΔH
2 2 2 2 3 3
7
则反应2NH (g) + O(g) === 2NO (g) + 3HO(g)的ΔH=_____________________
3 2 2 2 2
【答案】（1）＋131.3 kJ·mol－1
根据盖斯定律： (①-②)：C(s)＋HO(g)=CO(g)＋H(g) ΔH=131.3kJ∙mol－1；
2 2
（2）3ΔH + 2ΔH - 2ΔH
1 2 3
思考与交流：应用盖斯定律时，如果每次都要将方程式进行加减，很是费时费力，有无简便的方法？
对点训练
题型一：对盖斯定律的理解
杨sir化学，侵权必究
【例1】下列关于盖斯定律描述不正确的是
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
杨sir化学，侵权必究
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
【答案】A
【详解】
A．化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故A项错误；
B．盖斯定律也遵守能量守恒定律，故B项正确；
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，故C项正确；D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，故D项正确。
故答案选A。
【变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有关，而与反应的途径无关
杨sir化学，侵权必究
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
【答案】D
【详解】
A.盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸
收或放出的热量相同，A正确；
B.反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以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，B正确；
C.有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C
正确；
D.方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误.
答案选D。
题型二：盖斯定律的应用（框图加减）
杨sir化学，侵权必究
【例2】石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是
A．石墨的燃烧热为
B．反应C(s，石墨) 在任何温度下均能自发进行
C．由图可知：D．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨) ，则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】
A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，碳元素的稳定产物：C→CO(g)，
2
据此得石墨的燃烧热为 ，A错误；
B．由图知：反应I： C (s石墨)+ O(g)→COΔH ＝-110.5kJ•mol-1，反应II：C (s石墨)+O (g)→COΔH
2 1 2 2 2
＝-393.5kJ•mol-1，根据盖斯定律反应II−反应I得到反应Ⅲ：CO (g)+ O(g)→COΔH＝ΔH-
2 2 3 1
ΔH=-283.0kJ•mol-1，根据盖斯定律反应II−2×反应Ⅲ得到反应：反应C(s，石墨) ，ΔH
2
＝ΔH-2ΔH =+455.5kJ•mol-1，该反应的△H>0，△S>0，常温下不能自发进行，在高温下能自发进行， B
1 3
错误；
C．结合选项C可知： ，C正确；
D． 已知C(s，金刚石)=C(s，石墨) ，则金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，则金刚石不如石
墨稳定， D错误；
答案选C。
【变2-1】下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是
杨sir化学，侵权必究
A． H＜0
3
B．△H
1
+ H
2
+ H
3
=0
C．△按照C△l、B△r、I的顺序， H
2
依次减少
D．一定条件下，拆开1 mol△气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下 H
3
=-2a kJ/mol
【答案】B △
【详解】A．形成化学键放出热量，即2H(g)+2X(g)=2HX(g) H＜0，A正确；
3
B．由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热△效应相同， 则 H
1
= H
2
+ H
3
，所以 H
1
- H
2
-
H=0，B错误； △ △ △ △ △
3
△C．原子半径： Cl＜Br＜I，Cl
2
、Br
2
、I
2
中键能：Cl-Cl键＞Br-Br键＞I-I键，由于断裂化学键吸热，则吸
收的热量逐渐减小，所以途径II吸收的热量依次减小，即 H 依次减小，C正确；
2
D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，△即形成1 molHX放出热量是a kJ，因此形成2
mol HX放出热量为2a kJ，所以该条件下 H=-2a kJ/mol，D正确；
3
故合理选项是B。 △
【变2-2】某科学家利用二氧化铈(CeO)在太阳能作用下将HO、CO 转变成H、CO。其过程如下：
2 2 2 2
mCeO (m-x)CeO ·xCe+xO
2 2 2
(m-x)CeO ·xCe+xH O+xCO mCeO +xH +xCO
2 2 2 2 2
下列说法不正确的是
A．该过程中CeO 没有消耗
2 杨sir化学，侵权必究
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．上图中ΔH=-(ΔH+ΔH)
1 2 3
D．上图中ΔH=ΔH+ΔH
1 2 3
【答案】D
【详解】
A．将两个过程的反应加起来可得总反应为HO+CO→H+CO+O ，反应中CeO 没有消耗，CeO 作催化剂，
2 2 2 2 2 2
A正确；
B．该过程中在太阳能作用下将HO、CO 转变为H、CO，所以把太阳能转变成化学能，B正确；
2 2 2
C．由图中转化关系及盖斯定律可知：-ΔH=ΔH+ΔH，即ΔH=-(ΔH+ΔH)，C正确；
1 2 3 1 2 3
D．根据盖斯定律可知ΔH=-(ΔH+ΔH)，D错误；
1 2 3
故合理选项是D。题型三：盖斯定律的应用（两个方程式加减）
【例3】发射“神五”时用肼(N H)作为火箭发动机的燃料，NO 为氧化剂，反应生成N 和水蒸气。已知：①
2 4 2 2
N(g) + 2O(g)=2NO (g) ΔH = +67.7 kJ/mol；②NH(g) + O(g)=N(g) + 2HO(g) ΔH = -534 kJ/mol。下列关于
2 2 2 2 4 2 2 2
肼和NO 反应的热化学方程式中，正确的是
2
A．2NH(g) + 2NO (g)=3N(g) + 4HO(l) ΔH =-1135.7 kJ/mol
2 4 2 2 2 杨sir化学，侵权必究
B．2NH(g) + 2NO (g)=3N(g) + 4HO(g) ΔH=- 1000.3 kJ/mol
2 4 2 2 2
C．NH(g) + NO (g)= N(g) + 2HO(l) ΔH=-1135.7 kJ/mol
2 4 2 2 2
D．2NH(g) + 2NO (g)=3N(g) + 4HO(g) ΔH=-1135.7 kJ/mol
2 4 2 2 2
【答案】D
【详解】
根据盖斯定律，将2×②-①得，2NH(g)+2NO (g)＝3N(g)+4HO(g)，
2 4 2 2 2
，故肼和NO 反应的热化学方程式为
2
2NH(g)+2NO (g)=3N(g)+4HO(g) ΔH=-1135.7 kJ/mol，故D正确。
2 4 2 2 2
故选D。
【变3-1】硫是一种重要的非金属元素，正交硫(Orthogonal sulfur)是硫稳定存在的唯一形式，单斜硫是硫
的同素异形体之一。下列说法不正确的是
杨sir化学，侵权必究
已知：①S(正交，s)+O(g)=SO(g)ΔH =-296.83kJ•mol-1
2 2 1
②S(单斜，s)+O(g)=SO(g)ΔH =-297.16kJ•mol-1
2 2 2
③S(单斜，s)=S(正交，s)ΔH
3
A．硫黄是一种黄色晶体，不溶于水
B．正交硫比单斜硫稳定
C．ΔH=-0.66kJ•mol -1，
3
D．1mol S(单斜，s)和1mol O(g)的总能量高于1mol SO (g)的能量
2 2
【答案】C
【详解】
A．硫(俗称硫磺)是一种黄色晶体，质脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，A正确；
B．依据热化学方程式可知，正交硫燃烧放出的热量较少，说明正交硫能量低于单斜硫，所以正交硫稳定，
B正确；C．根据盖斯定律①-②得到热化学方程式：S(s，单斜)=S(s，正交)ΔH =-0.33kJ•mol -1，C错误；
3
D．单斜硫与氧气反应生成二氧化硫的焓变小于零，为放热反应，所以1mol S(单斜，s)和1mol O(g)的总
2
能量高于1mol SO (g)的能量，D正确；
2
综上所述答案为C。
【变3-2】已知25℃、101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ
①H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) H=-57.3kJ•mol-1
2 1
②2CH
3
OH(l)+3O
2
(g)=4H 2△O(g)+2CO
2
(g) H
2
=-1277.0kJ•mol-1
下列有关说法错误的是 △
A．若反应②中CHOH变为气态，则该反应的反应热 H> H
3 2
B．CH 3 OH(l)的燃烧热 H=-726.5kJ•mol-1 △ △
C．CH
3
COOH(aq)+NaO△H(aq)=CH
3
COONa(aq)+H
2
O(l) H>﹣57.3kJ•mol-1
D．液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力△
【答案】A
【详解】
A．液态转化为气态的过程吸热，燃烧焓变为负，若反应②中CHOH变为气态，则同样条件下燃烧，气态
3
CHOH放出热量多，即反应热： H< H，故A错误；
3 2
B．1mol水蒸发为水蒸气需要吸热△44.0△kJ，可得③H
2
O(l)=H
2
O(g) H=44kJ•mol-1，由盖斯定律，②-4 ③可
得：2CHOH(l)+3O (g)=4HO(g)+2CO(g) H=-1453.0kJ•mol-1，则△甲醇的燃烧 H=-726.5kJ.mo-1，故B正确；
3 2 2 2 2
△ △
C．醋酸是弱电解质，电离吸热，故1mol NaOH与1mol醋酸反应时放热小于57.3kJ，故CHCOOH(aq)
3
+NaOH(aq)=CH COONa(aq)+H O(l) H>﹣57.3kJ•mol-1，故C正确；
3 2
D．液态水变为水蒸气过程中分子间△距发生变化，需要克服分子间作用力，故D正确；
答案选A。
题型四：盖斯定律的应用（三个方程式加减）
【例4】已知碳的气化反应过程部分化学反应的热化学方程式为：
C(s)+2H(g)=CH (g)△H
2 4 1
C(s)+O(g)=CO (g)△H
2 2 2
C(s)+ O(g)=CO(g)△H
2 3杨sir化学，侵权必究则催化重整反应CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)的△H为
4 2 2
A．2△H﹣△H﹣△H B．2△H﹣△H+△H
3 1 2 3 1 2
C．2△H+△H﹣△H D．2△H﹣△H﹣2△H
3 1 2 3 1 2
【答案】A
【详解】
已知：①C(s)+2H(g)=CH (g)△H
2 4 1
②C(s)+O(g)=CO (g)△H
2 2 2
③C(s)+ O(g)=CO(g)△H
2 3
根据盖斯定律，2×③-①-②，可得CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)，所以△H=2△H-△H-△H，故
4 2 2 3 1 2
选：A。
【变4-1】已知：①
②
③
④
下列关系正确的是
A．
杨sir化学，侵权必究
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】
根据盖斯定律反应①+②-③=④，故反应热 ，A正确；为吸热反应， ， 为放热反应，
，所以 ，故B错误。
答案选A。
【变4-2】以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为：
反应I：
反应II：
反应III：
下列说法不正确的是
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
杨sir化学，侵权必究
B． 和 对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学方程式为：
D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的 不变
【答案】C
【详解】
A．通过流程图，反应II和III，实现了太阳能到化学能的转化，故A正确；
B．根据流程总反应为HO=H↑＋ O↑，SO 和I 起到催化剂的作用，故B正确；
2 2 2 2 2
C．反应I+反应II+反应III，得到HO(l)=H(g)＋ O(g)，根据盖斯定律，△H= H + H + H =(－213
2 2 2 1 2 3
△ △ △
＋327＋172)kJ mol－1=＋286kJ mol－1，或者2HO(l)=2H(g)＋O(g)△H=＋572kJ mol－1，故C错误；
2 2 2
D．△H只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，△H不变，故D正确；
答案选C。【变4-3】已知将1 mol的CuSO (s)溶于水会使溶液温度升高，将1 mol的CuSO ·5H O(s)溶于水会使溶液
4 4 2
温度降低。关于下列 H的判断不正确的是
CuSO
4
·5H
2
O (s)= CuS∆O
4
(s)+5H
2
O(1) H
1
CuSO 4 (s)= CuSO 4 (aq) H 2 ∆
∆
CuSO (aq)= Cu2+(aq)+ (aq) H
4 3杨sir化学，侵权必究
∆
CuSO ·5H O (s)= Cu2+(aq)+ (aq)+5H O(1) H
4 2 2 4
∆
A． H> H B． H>0 H<0
1 4 1 2
C．∆H
1
+∆H
2
+ H
3
= H
4
D．∆H
2
+ H∆3 > H
1
【答∆案】∆D ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
【详解】
CuSO •5H O(s)受热分解生成CuSO (s)，为吸热反应， H＞0；将CuSO (s)溶于水会使溶液温度升高，即
4 2 4 1 4
∆H+∆H ＜0，又因为CuSO (aq)电离需要吸收热量，∆△H>0，所以∆H＜0；由“1 mol的CuSO ·5H O(s)溶
2 3 4 3 2 4 2
于水会使溶液温度降低”及盖斯定律可得，∆H=∆H +∆H +∆H >0。
4 1 2 3
A．∆H=∆H +∆H +∆H ，因为∆H+∆H ＜0，则∆H>∆H ，A正确；
4 1 2 3 2 3 1 4
B．由上面的分析可知，∆H>0 ，∆H<0，B正确；
1 2
C．由盖斯定律，前三个反应相加得到反应四，即∆H+∆H +∆H =∆H ，C正确；
1 2 3 4
D．∆H>0，∆H+∆H ＜0，所以∆H+∆H ＜∆H，D错误。
1 2 3 2 3 1
故选：D。
题型五：盖斯定律的应用大题训练
【例5】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，但可通过
间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式：
Fe 0(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g)△H=﹣25kJ/mol
2 3 2
Fe 0(s)+ CO(g)= Fe O(s)+CO(g)△H=﹣15.7kJ/mol
2 3 3 4 2
Fe 0(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO (g)△H=+19kJ/mol
3 4 2
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO 气体的热化学反应方程式：___________。
2
【答案】CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO (g)△H=﹣10.98kJ/mol
2
【详解】①Fe O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g) ∆H=﹣25kJ/mol，②Fe O(s)+ CO(g)= Fe O(s)+CO(g) ∆H=﹣
2 3 2 2 3 3 4 2
15.7kJ/mol，③Fe O(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO (g) ∆H=+19kJ/mol，根据盖斯定律由①﹣②﹣③× 计算得到
3 4 2
2CO(g)+2FeO(s)=2Fe(s)+2CO (g)，∆H =﹣25kJ/mol﹣(﹣15.7kJ/mol)﹣(+19kJ/mol)× =﹣21.96kJ/mol，即
2
CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO (g) ∆H=﹣10.98kJ/mol。
2
【例6】甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。
(1)已知热化学方程式：
I：HCOOH(g) CO(g)+HO(g) ΔH =+72.6kJ·mol-1；
2 1
II：2CO(g)+O 2⇌(g) 2CO
2
(g) ΔH
2
=-566.0kJ·mol-1；
III：2H
2
(g)+O
2
(g)⇌2H
2
O(g) ΔH
3
=-483.6kJ·mol-1
则反应IV：CO
2
(g⇌)+H
2
(g) HCOOH(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。
(2)查阅资料知在过渡金属⇌催化剂存在下，CO
2
(g)和H
2
(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行：第一步：
CO(g)+H(g)+M(s)=M·HCOOH(s)；则第二步反应的方程式为_______。
2 2
【答案】-31.4 M·HCOOH(s)=HCOOH(g)+M(s)
【详解】
(1)已知I：HCOOH(g) CO(g)+HO(g) ΔH =+72.6kJ·mol-1；
2 1
II：2CO(g)+O
2
(g) 2C⇌O
2
(g) ΔH
2
=-566.0kJ·mol-1；
III：2H
2
(g)+O
2
(g)⇌2H
2
O(g) ΔH
3
=-483.6kJ·mol-1；
⇌
根据盖斯定律，由Ⅲ× -Ⅰ-Ⅱ× 得反应Ⅳ：CO(g)+H(g) HCOOH(g) ΔH=(-483.6 kJ·mol-1)× -72.6
2 2
kJ·mol-1- (-566.0 kJ·mol-1)× =-31.4 kJ·mol-1；
(2)CO (g)和H (g)合成HCOOH(g)的总反应为CO(g)+H(g) HCOOH(g)；第一步：CO(g)+H(g)
2 2 2 2 2 2
+M(s)=M·HCOOH(s)；总反应减去第一步反应可得第二步反应的方程式为M·HCOOH(s)=HCOOH(g)
+M(s)。
【例7】CH 超干重整CO 的催化转化如图1所示：
4 2 杨sir化学，侵权必究(1)已知相关反应的能量变化如图2所示：过程I的热化学方程式为_______。
(2)关于上述过程II的说法不正确的是_______(填字母)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO+H=HO(g)+CO
2 2 2
c.CO未参与反应
d.Fe O、CaO为催化剂，降低了反应的ΔH
3 4
【答案】CH(g)+CO(g)=2CO(g)+2H(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1 cd
4 2 2
【详解】
(1)由图2可得反应Ⅰ：CH(g)+HO(g)=CO(g)+3H(g) ΔH=240.1 kJ·mol-1－33.9 kJ·mol-1＝+206.2
4 2 2
kJ·mol-1，同理反应Ⅱ：CO(g)+4H(g)=CH(g)+2HO(g) ΔH=-165 kJ·mol-1；根据盖斯定律计算
2 2 4 2
Ⅰ×2+Ⅱ得到CH(g)+CO(g)=2CO(g)+2H(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1。
4 2 2
(2)a.过程Ⅱ的第一步反应是CO+CO+H+Fe O+CaO→HO(g)+Fe+CaCO ，第二步反应是
2 2 3 4 2 3
Fe+CaCO →Fe O+CaO+CO；上述分析可知，两步反应实现了含碳物质与含氢物质的分离，a项正确；
3 3 4
b.根据示意图可知反应过程中总反应可表示为CO+H=HO(g)+CO，b项正确；
2 2 2
c.CO参与反应后又生成，并不是把参加反应，c项错误；
d.Fe O、CaO为催化剂，改变反应速率但不能改变反应的ΔH，d项错误。
3 4
答案选cd。【例8】解答下列问题
(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na—Fe O/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO 直
3 4 2
接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO 催化转化领域的突破性进展”。
2
已知：H(g)+ O(g)=HO(l)ΔH =-akJ·mol-1
2 2 2 1
C H (l)+ O(g)=8CO (g)+9HO(l)ΔH =-bkJ·mol-1
8 18 2 2 2 2
试写出25℃、101kPa条件下，CO 与H 反应生成汽油(以C H 表示)的热化学方程式：_______。
2 2 8 18
(2)直接排放含SO 的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO 气体。
2 2
1molCH 完全燃烧生成气态水和1molS(g)燃烧的能量变化如下图所示：
4
杨sir化学，侵权必究
在催化剂作用下，CH 可以还原SO 生成单质S(g)、HO(g)和CO，写出该反应的热化学方程式：_______。
4 2 2 2
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中IO 常用于定量测定CO的含量。已知2I(s)
2 5 2
+5O (g)=2I O(s) ΔH=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O(g)=2CO (g) ΔH=-566kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式
2 2 5 2 2
为_______。
(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可
实现尾气无毒处理。
已知：N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2 2
2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1
2
CO(g)=C(s)+O (g) ΔH=+393.5kJ·mol-1
2 2
则反应2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)的ΔH=_______kJ·mol-1。
2 2 杨sir化学，侵权必究
(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)+NO (g)=NO(g)+CO (g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
2 2
2CO(g)+2NO(g)=N (g)+2CO (g) ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)
2 2
若用CO还原NO 至N，当消耗标准状况下3.36LCO时，放出的热量为_______kJ(用含有a和b的代数式
2 2
表示)。
【答案】8CO(g)+25H(g)=C H (l)+16H O(l) ΔH=-(25a-b) kJ·mol-1 CH(g)+2SO(g)=2S(g)+CO (g)
2 2 8 18 2 4 2 2+2H O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1 5CO(g)+IO(s)=5CO(g)+I (s) ΔH=-1 377 kJ·mol-1 -746.5
2 2 5 2 2
或
【详解】
(1)已知：①H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH =-a kJ·mol-1，②C H (l)+ O(g)=8CO (g)+9HO(l) ΔH=-b
2 2 2 1 8 18 2 2 2 2
kJ·mol-1；根据盖斯定律，由①×25-②得8CO(g)+25H(g)=C H (l)+16H O(l) ΔH=25ΔH -ΔH =-(25a-b)
2 2 8 18 2 1 2
kJ·mol-1；
(2)根据图像可知：①CH(g)+2O(g)=CO (g)+2HO(g) ΔH=E -E =126 kJ·mol-1-928 kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1；
4 2 2 2 a1 a2
②S(g)+O(g)=SO(g) ΔH=-577 kJ·mol-1；根据盖斯定律可知①-②×2即得到CH(g)+2SO(g)=CO (g)+2S(g)
2 2 4 2 2
+2H O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1。
2
(3)依次设反应为①、②，根据盖斯定律，反应①×( )+②× 得到5CO(g)+IO(s)=5CO(g)+I (s)
2 5 2 2
ΔH=-1377 kJ·mol-1；
(4)将反应编号，N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1 ①
2 2
2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1 ②
2
CO(g)=C(s)+O (g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1 ③
2 2
应用盖斯定律，由-(①+②+③×2)得反应2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)的ΔH=-746.5 kJ·mol-1；
2 2
(5)依次设反应为①、②，根据盖斯定律①×2+②得4CO(g)+2NO (g)=N(g)+4CO (g) ΔH=-(2a+b) kJ·mol-1，
2 2 2
标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。
提分特训
【题1】下列说法正确的是
A．化学反应的反应热与反应过程有密切的关系
B．化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态
杨sir化学，侵权必究
C．盖斯定律只是一条简单的自然规律，其实际作用不大D．有的化学反应过程没有能量变化
【答案】B
【详解】
A、根据盖斯定律，反应热的大小只与反应的始态、终态有关，和反应的途径、过程无关，A错误；
B、根据盖斯定律，反应热的大小只与反应的始态、终态有关，B正确；
C、盖斯定律虽然一条简单的自然规律，但实际作用很大，如运用盖斯定律计算不易测定的反应热，C错
误；
D、任何化学反应过程都有能量变化，D错误。
答案选B。
【题2】下列关于反应热的说法正确的是 （ ）
A．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关
B．已知C(s)+ O(g)＝CO(g)的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJ
2
C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D．当∆H为“－”时，表示该反应为吸热反应
【答案】A
【详解】
A、盖斯定律认为：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关，A正
确；
B、燃烧热：1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，碳完全燃烧生成二氧化碳，B错误；
C、反应热的大小即反应物所具有的能量和生成物所具有的能量的差异，C错误；
D、∆H<0，为放热反应，D错误；
故选A。
【题3】根据能量变化示意图，下列说法不正确的是
A．相同质量的NO (g)和NO(g)，前者具有较高的能量
2 2 4
B．C．
D． ；则△H<△H
4
【答案】C
【详解】
A． ，相同质量的NO (g)和NO(g)，前者具有较高的能量，A项正确；
2 2 4
B．由盖斯定律可知， ，B项正确；
C． 中，水为液态，C项错误；
D． ， ，则 ，D项正确；
答案选C。
【题4】已知下列热化学方程式： Hg(l)＋ O(g)=HgO(s) △H；
2 1
Zn(s)＋ O(g)=ZnO(s) △H；
2 2
则Zn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) △H值为
A．△H-△H B．△H＋△H C．△H-△H D．-△H-△H
2 1 2 1 1 2 1 2
【答案】A
【详解】
根据盖斯定律：①Hg(l)＋ O(g)=HgO(s) △H；②Zn(s)＋ O(g)=ZnO(s) △H；②-①得Zn(s)＋
2 1 2 2
HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) △H=△H-△H，故选A。
2 1
【题5】已知：(I)C(s)+O (g)=CO (g) ∆H
2 2 1
(II) H(g)+ O(g)=HO (g) ∆H
2 2 2 2
(III)CO(g)+ O(g)=CO (g) ∆H
2 2 3
(IV)C(s)+H O(g)=CO(g)+H (g) ∆H
2 2 4
下列说法正确的是A．∆H<0、∆H>0
1 3
B．∆H= ∆H + ∆H + ∆H
4 2 3 1杨sir化学，侵权必究
C．∆H+ ∆H < ∆H
2 3 1
D．∆H 、∆H 、∆H 分别对应为C、 、CO的标准燃烧热
1 2 3
【答案】C
【详解】
A.反应Ⅰ和反应Ⅲ都是燃烧反应，都是放热反应，∆H<0、∆H<0，选项A错误；
1 3
B.反应Ⅰ-反应Ⅱ-反应Ⅲ=反应Ⅳ，方程式相加减，焓变也是对应相加减，∆H= ∆H -∆H - ∆H ，选项B错误；
4 1 2 3
C.反应Ⅳ=反应Ⅰ-反应Ⅱ-反应Ⅲ，反应Ⅳ为吸热反应，∆H+ ∆H < ∆H ，选项C正确；
2 3 1
D.标准燃烧热是指在101kPa时，1mol物质完全燃烧的反应热，H 的产物为气体，应该是生成液态水，选
2
项D错误；
答案选C。
【题6】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸反应为：S(s)+2KNO (s)+3C(s)=K S(s)+N (g)+3CO (g)
3 2 2 2
ΔH。已知①碳的燃烧热为 ΔH，②S(s)+2K(s)=K S(s) ΔH ，③2K(s)+N (g)+3O(g)=2KNO (s) ΔH；则 ΔH
1 2 2 2 2 3 3
为
A．3ΔH+ΔH -ΔH B．ΔH + 3ΔH -ΔH C．ΔH+ΔH -ΔH D．ΔH+ΔH -ΔH
1 2 3 3 1 2 1 2 3 3 1 2
【答案】A
【详解】
①的热化学反应式为C(s)+O(g)=CO (g) ΔH ，总反应=3①+②-③，故ΔH=3ΔH+ΔH -ΔH ，故选A。
2 2 1 1 2 3
【题7】用HO 和HSO 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
2 2 2 4
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H (g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
2
2HO(l)=2H O(l)+O(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
2 2 2 2
H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
2 2 2
(1)H 的燃烧热ΔH=_________。
2
(2)一定量的H 完全燃烧生成HO(l)放出热量Q=1 143.36 kJ，则H 的质量为_________g。
2 2 2
(3)在HSO 溶液中Cu与HO 反应生成Cu2+和HO的热化学方程式为__________。
2 4 2 2 2
【答案】-285.84 kJ·mol-1 8 Cu(s)+HO(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H O(l) ΔH=-319.68 kJ·mol-1
2 2 2
【详解】
(1)H 的燃烧热H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1；
2 2 2 2(2)一定量的H 完全燃烧生成HO(l)放出热量Q=1143.36 kJ，则H 的物质的量为1143.36 kJ÷285.84 kJ·mol-1
2 2 2
＝4mol，质量为4mol×2g/mol=8g；
(3)①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H (g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
2
②2HO(l)=2H O(l)+O(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
2 2 2 2
③ H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
2 2 2
根据盖斯定律①+②÷2+③可得在HSO 溶液中Cu与HO 反应生成Cu2+和HO的热化学方程式为：Cu(s)
2 4 2 2 2
+H O(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H O(l) ΔH=-319.68 kJ·mol-1。
2 2 2
【题8】(1)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，
将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。
直接氧化法可按下列催化过程进行：
则 的 _________ 。
(2)环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
杨sir化学，侵权必究
已知： (g)＝ (g)+H(g) ∆H=100.3kJ·mol-1①
2 1
②
对于反应： (g)+I(g)= (g)+2HI(g)③，∆H=_________kJ·mol-1
2 3
(3)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点，甲烷水蒸气催化重整是制高纯
氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为 和 ，其物质的量之比为 ，甲烷和水蒸气反应的方程式是
____________________________________________。
②已知反应器中还存在如下反应：
i.ii.
iii. ．．．．．．
iii为积炭反应，利用 和 计算 时，还需要利用____________________________反应的 。
【答案】-116 +89.3
或
【详解】
(1)已知：
①
②
③
根据盖斯定律，（①+②+③）×2得 。
(2)已知：
① (g)＝ (g)+H(g) ∆H=100.3kJ·mol-1
2 1
②
根据盖斯定律，由反应①+反应②得反应③，则
。
(3)①根据 与 反应生成 、 的物质的量之比为 ，结合原子守恒可得反应的化学方程式为 。
②已知：
i.
ii.
iii. ．．．．．．
根据盖斯定律，由 或 可知，求 时，还需要热化学方程式为
或 。
提分作业
【练1】下列说法不正确的是
A．应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变。
B．一个化学反应的焓变与反应途径无关
C．在特定条件下反应热可以等于焓变
杨sir化学，侵权必究
D．一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多
【答案】D
【详解】
A．有些化学反应的焓变难以测定，应用盖斯定律，通过易测定反应的焓变，可计算某些难以测定的反应
焓变，A说法正确；
B．一个化学反应的焓变与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，B说法正确；
C．在特定条件下反应热可以等于焓变，如燃烧热，C说法正确；
D．一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，根据盖斯定律，经过不同的步骤，反应的焓变是相同的，
D说法错误；
答案为D。
【练2】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（ ）
A． 为“-”时，表示该反应为吸热反应B．反应热的大小与生成物所具有的能量与反应物所具有的能量无关
C．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
D．同温同压下，H(g)＋Cl(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 不同
2 2
【答案】C
【详解】
A. △H <0时为放热反应, 则当△H 为负值时, 表示该反应为放热反应, 故A错误;
B. 反应热△H=生成物的总能量-反应物的总能量,则反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物具有的能
量有关,故B错误;
C.反应热的大小取决于反应体系的始态和终态,与过程无关,遵循能量守恒定律,所以C选项是正确的;
D.同温同压下，H(g)＋Cl(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 相同，因为反应的 和反应条件没关系，
2 2
故D错误；
【练3】依据图示关系，下列说法不正确的是
A．
B．石墨的稳定性比金刚石高
C．C(石墨，s)
D．1mol石墨或1molCO分别完全燃烧，石墨放出热量多
【答案】C
【详解】
A．根据盖斯定律可知， ，故 =(-393.5kJ/mol)-
(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol，又 = ，故 =(-110.5kJ/mol)-1.9 kJ/mol
=-112.4 kJ/mol ，故 ，A正确；B．由过程1中 可知，石墨转化为金刚石是吸热的，故石墨具有的能量低于金刚石，故石墨的稳定性
比金刚石高，B正确；
C．由图可知，反应①C(石墨，s)+O(g)=CO (g) ，反应②CO(g)+ O(g)=CO (g) ，根据盖
2 2 2 2
斯定律可知，反应C(石墨，s) 由①-2②，故 ，C错误；
D．由图中可知，1mol石墨或1molCO分别完全燃烧，放出的热量分别为：393.5kJ、283.0 kJ，故石墨放出
热量多，D正确；
故答案为：C。
【练4】已知
(1)
杨sir化学，侵权必究
(2)
则反应 的 等于
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】
(1)
(2)
依据盖斯定律计算(1)+ (2)得到： H= ；
△
故选A。【练5】相关合成氨反应的热化学方程式如下：
①
②
③
则 的 为
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】
与 合成氨的热化学方程式为 ，根据盖斯定律，
可由①×2+②-③×2得到 ，
热化学方程式为 ;
故选Ｄ。
【练6】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CHOCH )。下列说法不正确的是
3 3
①
②
③
④
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO 资源化利用的方法之一
2
C．反应 的D．反应 的
【答案】C
【详解】
A． 结合题给信息，反应①、②产生的H 和CO 可以作为反应③的原料，故A正确；
2 2
B． 反应③产生了甲醇，是CO 资源化利用的一种方法，故B正确；
2
C． 根据反应④知，
的 ，但选项反应中水为液态，故 不等于 ，故C错误；
D． 根据盖斯定律，②×2＋③×2＋④可得 ，故D正确；
故选C。
【练7】把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s)+O(g)=CO (g) △H<0①
2 2 1
途径II：先制成水煤气：C(s)+HO(g)=CO(g)+H (g) △H>0②
2 2 2
再燃烧水煤气：2CO(g)+O(g)=2CO (g) △H<0③
2 2 3 杨sir化学，侵权必究
2H(g)+O(g)=2HO(g) △H<0④
2 2 2 4
请回答下列问题:
（1）途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
（2）△H、△H、△H、△H 的数学关系式是_______________。
1 2 3 4
（3）12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为
_______________。
【答案】等于 △H=△H+ (△H+△H) C(s) + O(g) = CO(g) △H=－110.35kJ/mol
1 2 3 4 2
【详解】
（1）由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一
次发生时吸收或放出的热量相同，故答案为等于；
（2）根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3× +反应4× ，所以△H=△H+ (△H+△H)，故答案为
1 2 3 4△H=△H+ (△H+△H)；
1 2 3 4
（3）12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧
生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，热化学方程式为：C(s)+ O(g)=CO(g)△H=-110.35 kJ•mol-1，故答案
2
为C(s)+ O(g)=CO(g)△H=-110.35kJ•mol-1。
2
【练8】(1)已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ热量，反应方程式是2H(g)+O(g)=2HO(l)请回答下
2 2 2
列问题：
①该反应的生成物能量总和_______(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，放出的热量_______(填“>”、“<”或“=”)572kJ。
③与化石燃料相比，利用氢能源有很多优点，请说出其中一点_______。
(2)FeS 焙烧产生的SO 可用于制硫酸。已知25 ℃、101kPa时：
2 2
2SO (g)+O(g)=2SO(g) ΔH=-197 kJ·mol-1；
2 2 3 1
HO(g)=H O(l) ΔH=-44kJ·mol-1；
2 2 2
2SO (g)+O(g)+2HO(g)=2H SO (l) ΔH=-545kJ·mol-1
2 2 2 2 4 3
则SO (g)与HO(l)反应的热化学方程式是_______。
3 2
(3)已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)+5H(g)+3N(g)+9O(g)=2C H(ONO)(l) ΔH
2 2 2 3 5 2 3 1
2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH
2 2 2 2
C(s)+O(g)=CO (g) ΔH
2 2 3
则反应4C H(ONO)(l)=12CO (g)+10HO(g)+O (g)+6N(g)的ΔH为_______。
3 5 2 3 2 2 2 2
【答案】小于 < 热值高、清洁无污染
【详解】
(1)① 生成物总能量-反应物总能量，2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ热量， ，所以反应
物总能量>生成物总能量；
②液态水转化为水蒸气，该过程为吸热过程，根据盖斯定律可以推断，2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气放
出的热量<572kJ；③与化石燃料相比，氢能源具有热值高、清洁无污染等优点；
(2)对反应进行标号： ，
，
， 得到，
，
，则SO (g)与
3
HO(l)反应的热化学方程式是： ；
2
(3) 得到反应4C H(ONO)(l)=12CO (g)+10HO(g)+O (g)+6N(g)，则
3 5 2 3 2 2 2 2
。
【练9】根据已知信息，按要求写出指定反应的热化学方程式
(1)LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)+H (g)=2LiH(s) ΔH=-182kJ·mol-1
2
②2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-572kJ·mol-1
2 2 2
③4Li(s)+O (g)=2LiO(s) ΔH=-1196kJ·mol-1
2 2 杨sir化学，侵权必究
试写出LiH在O 中燃烧的热化学方程式：____________。
2
(2)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：
已知：4NO(g)+4NH(g)+O(g) 4N(g)+6HO(g) ΔH=-1745.2kJ·mol-1；
3 2 2 2
6NO(g)+4NH
3
(g) 5N
2
(g)+6H
2
O⇌(g) ΔH=-1925.2kJ·mol-1。
则反应I的热化学⇌方程式可表示为_______。(3)饮用水中的 主要来自于 。已知在微生物的作用下， 经过两步反应被氧化成 。两步
反应的能量变化示意图如下：
1mol 全部被氧化成 的热化学方程式为_______。
【答案】2LiH(s)+O(g)=LiO(s)+H O(l) ΔH=-702 kJ·mol-1 4NH (g)+5O(g) 4NO(g)+6H O(g)
2 2 2 3 2 2
⇌
ΔH=-1025.2 kJ·mol-1 (aq)+2O (g)= (aq)+2H+(aq)+H O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
2 2
【详解】
(1)已知：①2LiH(s)=2Li(s)+H (g) ΔH=+182 kJ·mol-1
2 1
②2Li(s)+ O(g)=LiO(s) ΔH=-598 kJ·mol-1
2 2 2
③H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
2 2 2 3
根据盖斯定律：上述三式相加得：2LiH(s)+O(g)=LiO(s)+H O(l) ΔH=ΔH +ΔH +ΔH =-702kJ·mol-1；
2 2 2 1 2 3
(2)将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律由①×5-②×4得：4NH (g)
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+5O (g)=4NO(g)+6H O(g) ΔH=-1025.2 kJ·mol-1；
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(3)由图可知，第一步热化学反应为 (aq)+ O(g)=2H+(aq)+ (aq)+H O(l)△H=-273kJ•mol-1①，第二
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步热化学反应为 (aq)+ O(g)= (aq))△H=-73kJ•mol-1②，由盖斯定律可知①+②得1mol
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(aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为 (aq)+2O (g)= (aq)+2H+(aq)+H O(l) ΔH=-346
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kJ·mol-1，故答案为： (aq)+2O (g)= (aq)+2H+(aq)+H O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1。
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