文档内容
第 02 讲 反应热的计算
1．能用盖斯定律进行有关反应热的比较与计算。
2．会比较同一反应在不同条件反应的焓变大小。
3．能计算反应热。
1．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
2．焓变大小的判断。
1．盖斯定律计算反应热。
2．焓变大小的判断。
有些反应的反应热无法通过量热计直接测定，如C燃烧时不可能全部生成CO，总有
一部分生成CO，能否通过某些已知反应的反应热来计算C生成CO反应的反应热呢？
2
一、盖斯定律
1．内容
一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其___________是完全相同的。即：
化学反应的反应热只与反应体系的___________有关，而与___________无关。
可图示为：
a
Q （Ⅰ） Q
1 2
（Ⅱ）
始态 Q 终态 ，则Q＝___________＝___________
Q 3 b （Ⅲ） c Q 5
Q
4
登山势能的角度 能量守恒的角度
游客从A点到B点，无论徙步或从缆车， 从始态(S)到终态(L)，若 ΔH ＜0，则 ΔH ＞
1 2人的势能变化只与A与B两点的海拔差有 0；由S―→L―→S，经过一个循环，所有的
关，而与由A点到B点的途径无关。 反应物都和反应前完全一样，能量没有发生变
化，故ΔH＋ΔH＝0。
1 2
2．意义
若：①反应进行得很慢；②反应不容易直接发生；③反应伴有副反应发生，这些反应
的反应热不能直接测定，可运用盖斯定律间接计算反应热。
3．应用
利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
1．虚拟路径法：
先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。
如C(s)＋O(g)＝CO(g)的反应热计算：
2 2
寻始态 C(s)＋O(g)
2
找终态 CO(g)
2
1 C(s)＋O(g)→CO(g) ΔH
2 3
理过程
2 CO(g)＋O(g)→CO(g) ΔH
2 2 2
ΔH
1
C(s)＋O (g) CO (g)
2 2
画图示
ΔH ΔH
3 1 2
CO(g)＋ O (g)
2
2
列算式 ΔH＝ΔH＋ΔH
1 3 2
2．加合法：即运用所给方程式通过___________的方法得到新的热化学方程式。
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点：
①热化学方程式同乘以或除以某一个数时，ΔH也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”或“－”号必须随之改变。
二、焓变大小的比较
1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。
如：H(g)＋O(g)＝HO(l) ΔH ＝－a kJ·mol－1；2H(g)＋O(g)＝2HO(l) ΔH ＝－b
2 2 2 1 2 2 2 2
kJ·mol－1，其反应②中H 的量更多，因此放热更多，|ΔH|＜|ΔH|，但ΔH＜0，ΔH＜0，故
2 1 2 1 2
ΔH＞ΔH。
1 2
2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g) A(l) A(s)，或者从
三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
如：S(g)＋O(g)＝SO (g) ΔH ＝－a kJ·mol－1……①；S(s)＋O(g)＝SO (g) ΔH ＝
2 2 1 2 2 2
－b kJ·mol－1……②
方法一：图像法
由图像可知：|ΔH|＞|ΔH|，但ΔH＜0，ΔH＜0，故ΔH＜ΔH。
1 2 1 2 1 2
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式
由①－②可得S(g)＝S(s) ΔH＝ΔH－ΔH＜0，故ΔH＜ΔH。
1 2 1 2
3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如：C(s，石墨)＋O(g)＝CO(g) ΔH ＝－a kJ·mol－1；C(s，金刚石)＋O(g)＝
2 2 1 2
CO(g)
2
ΔH＝－b kJ·mol－1
2
4．根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小。
如C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH；C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH，C完全燃烧，放热更多，
2 1 2 2 2
|ΔH|＜|ΔH|，但ΔH＜0，ΔH＜0，故ΔH＞ΔH。
1 2 3 4 1 2②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热
量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。
如：2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入 2 mol
2 2 3
SO (g)和1 mol O (g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于 197 kJ，但ΔH仍为－
2 2
197 kJ·mol－1。
5．中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀
释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸
热)。
③稀硫酸和Ba(OH) 溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和
2
Ba2＋反应生成BaSO 沉淀会放热)。
4
6．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)＋O(g)＝Al O(s) ΔH……①
2 2 3 1
2Fe(s)＋O(g)＝Fe O(s) ΔH……②
2 2 3 2
由①－②可得2Al(s)＋Fe O(s)＝2Fe(s)＋Al O(s) ΔH＝ΔH －ΔH ，已知铝热反应为
2 3 2 3 1 2
放热反应，故ΔH＜0，ΔH＜ΔH。
1 2
三、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，
aA(g)＋bB(g)＝cC(g)＋dD(g) ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
则＝＝＝＝
2．根据反应物、生成物的___________计算
ΔH＝反应物的键能总和－______________________。
3．根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4．根据盖斯定律计算
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到
一个新的热化学方程式及其 Δ H 。
5．根据比热公式计算：Q＝cmΔt。
考点一：根据盖斯定律计算反应热例1．（2023·北京房山区高二上学期期中）工业上也可用CO和H 合成甲醇
2
已知：①CO(g)＋O(g)＝CO(g) H＝－283.0 kJ·mol－1
2 2 1
②H(g)＋O(g)＝HO(g) H＝－241.8 kJ·mol－1
2 2 2 2
③CHOH(g)＋O(g)＝CO(g)＋2HO(g) H＝－192.2 kJ·mol－1
3 2 2 2 3
则反应CO(g)＋2H(g)＝CHOH(g) H＝_______kJ·mol－1
2 3
考点二：反应热的计算
例2．氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
几种含氯离子的相对能量如下表所示：
离子 Cl－(aq) ClO－(aq) ClO(aq) ClO(aq) ClO(aq)
相对能量/kJ·mol－1 0 60 101 63 38
①在上述五种离子中，最不稳定的离子是________(填离子符号)。
②反应3ClO－(aq)＝ClO(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝______________。
③ 写 出 由 ClO 反 应 生 成 ClO 和 Cl － 的 热 化 学 方 程 式 ：
__________________________________________。
考点三：焓变大小判断
例3．（2023·湖北宜昌市协作体高二上学期期中）相同条件下，下列各组热化
学方程式中ΔH＞ΔH 的是
1 2
A．C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH；C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH
2 1 2 2 2
B．2Al(s)＋O(g)＝Al O(s) ΔH；2Fe(s)＋O(g)＝Fe O(s) ΔH
2 2 3 1 2 2 3 2
C．2HS(g)＋3O(g)＝2SO (g)＋2HO(l) ΔH；2HS(g)＋O(g)＝2S(s)＋2HO(l)
2 2 2 2 1 2 2 2
ΔH
2
D．CaO(s)＋HO(l)＝Ca(OH)(s) ΔH；NH HCO (s)＝NH (g)＋CO(g)＋HO(g)
2 2 1 4 3 3 2 2
ΔH
2
1．（2023·河南洛阳市强基联盟大联考高二上学期10月）已知高炉炼铁时发生反应
Fe O(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝－24.6 kJ·mol－1，则消耗28 g CO时，上述反
2 3 2
应的能量变化为
A．吸收4.1 kJ能量 B．放出4.1 kJ能量
C．吸收8.2 kJ能量 D．放出8.2 kJ能量
2．（2023·北京丰台区高二上学期期中）在298K、100 kPa时，已知：
2HO(g)＝2H(g)＋O(g) ΔH
2 2 2 1
H(g)＋Cl(g)＝2HCl(g) ΔH
2 2 22Cl(g)＋2HO(g)＝4HCl(g)＋O(g) ΔH
2 2 2 3
则ΔH 与ΔH 和ΔH 间的关系正确的是
3 1 2
A．ΔH＝ΔH＋2ΔH B．ΔH＝ΔH＋ΔH
3 1 2 3 1 2
C．ΔH＝ΔH－2ΔH D．ΔH＝ΔH－ΔH
3 1 2 3 1 2
3．（2023·吉林吉林市高二上学期期中）已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热
化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)＝HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，向0.1 L 0.2 mol·L－1的
2
NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应。则其焓变
ΔH、ΔH、ΔH 的关系是
1 2 3
A．ΔH＞ΔH＞ΔH B．ΔH＞ΔH＞ΔH
1 2 3 1 3 2
C．ΔH＝ΔH＞ΔH D．ΔH＜ΔH＜ΔH
1 3 2 1 3 2
4．（2023·山东临沂市沂水县高二上学期期中）已知：C(s,石墨)＋O(g)＝CO(g)
2 2
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；CO(g)＋O(g)＝CO(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
1 2 2 2
理论上2 mol石墨不充分燃烧，生成等物质的量的CO(g)和CO(g)放出的热量是
2
A．676.5 kJ B．504 kJ
C．283 kJ D．110.5 kJ
5．（2023·江苏南通高二上学期期末）Li/LiO体系的能量循环如图所示。已知：[O(g)
2
\s\up 2(－142 kJ·mol－1)\s\up 4()O－(g)\s\up 2(844 kJ·mol－1)\s\up 4()O2－]。下列说法正确的
是
A．ΔH＋ΔH＋ΔH＋ΔH＋ΔH＝ΔH B．ΔH＜0
1 2 3 4 5 6 2
C．ΔH＜0 D．ΔH＞ΔH
3 5 6
6．（2023·广东广州市高二上学期期中）捕碳技术(主要指捕获CO)在降低温室气体排
2
放中具有重要的作用。目前NH 和(NH )CO 已经被用作工业捕碳剂，它们与CO 可发生如
3 4 2 3 2
下逆反应：
反应Ⅰ：2NH (l)＋HO(l)＋CO(g)＝(NH )CO(aq) ΔH
3 2 2 4 2 3 1
反应Ⅱ：NH (l)＋HO(l)＋CO(g)＝NH HCO (aq) ΔH
3 2 2 4 3 2
反应Ⅲ：(NH )CO(aq)＋HO(l)＋CO(g)＝2NH HCO (aq) ΔH
4 2 3 2 2 4 3 3
则ΔH 与ΔH、ΔH 之间的关系是：ΔH＝___________。
3 1 2 3
7．（2023·江苏南京高二期中）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的
燃料电池有良好的应用前景。
已知：2H(g)＋O(g)＝2HO(g) ΔH＝－484 kJ·mol－1……①
2 2 2 1
HO(l)＝2HO(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1……②
2 2 1
表示H 燃烧热的热化学方程式为_______________________________。
28．（2023·北京海淀区高二上学期期末）克劳斯法：2HS(g)＋O(g)＝S(g)＋
2 2 2
2HO(g)。
2
已知：2HS(g)＋3O(g)＝2SO (g)＋2HO(g) ΔH＝－1 036 kJ·mol－1
2 2 2 2 1
4HS(g)＋2SO (g)＝3S(g)＋4HO(g) ΔH＝＋94 kJ·mol－1
2 2 2 2 2
用克劳斯法处理HS，若生成1 mol S(g)，放出热量_______kJ。
2 2
1．（2022·江苏苏州模拟）已知几种离子反应的热化学方程式如下：
①H＋(aq)＋OH－(aq)＝HO(l) ΔH；
2 1
②Ba2＋(aq)＋SO(aq)＝BaSO(s) ΔH；
4 2
③NH ·H O(aq)＋H＋(aq)＝NH(aq)＋HO(l) ΔH；
3 2 2 3
④Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)＝BaSO(s)＋2HO(l) ΔH。
4 2 4
下列有关判断正确的是
A．ΔH＞0，ΔH＜0 B．ΔH＜ΔH
2 3 2 4
C．ΔH＜ΔH＋ΔH D．ΔH＞ΔH
4 1 2 1 3
2．（2023·湖北孝感市协作体高二上学期期中）已知煤转化成水煤气及其燃烧过程的
能量变化如图，下列说法不正确的是
A．由ΔH 可知，该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和
3
B．ΔH－ΔH＋ΔH＝0
1 2 3
C．ΔH＜ΔH
1 2
D．若用C(s)和HO(l)转化为H(g)和CO(g)，则ΔH 变大
2 2 2
3．（2022·山东潍坊、高密、诸城三市期中）氮氧化物(NO)和CO均为大气污染物。
x
已知下列反应：
C(s)＋NO(g)＝CO(g)＋N(g) ΔH＝－193 kJ·mol－1
2 2
C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
2 2
2CO(g)＋O(g)＝2CO(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
2 2
相同条件下，反应CO(g)＋NO(g)＝CO(g)＋N(g)的ΔH为
2 2 2
A．－365 kJ·mol－1 B．－355 kJ·mol－1
C．＋365 kJ·mol－1 D．＋355 kJ·mol－1
4．（2022·重庆市三模）氢能被称为未来能源，利用乙醇来制取氢气涉及如下反应
反应I：CHCHOH(g)＋3HO(g)＝2CO(g)＋6H(g) ΔH＝＋173.5 kJ·mol－1
3 2 2 2 2 1
反应II：CO(g)＋HO(g)＝CO(g)＋H(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
2 2 2 2则l mol CH CHOH(g)与HO(g)作用生成CO(g)和H(g)反应的ΔH为
3 2 2 2
A．＋255.9 kJ·mol－1 B．－255.9 kJ·mol－1
C．＋132.3 kJ·mol－1 D．－132.3 kJ·mol－1
5．（2022·湖南永州市高二上学期期末）C(s)与O(g)生成CO(g)的反应可以一步完成，
2 2
也可以分两步完成，各步反应之间的关系如图所示，下列说法不正确的是
A．CO的燃烧热的ΔH＝−283.0 kJ·mol－1
B．ΔH＝−110.5 kJ·mol－1
C．1 mol金刚石与石墨完全燃烧放出的热量均为393.5 kJ
D．根据上图推出C(s)＋CO(g)＝2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1
2
6．（2023·北京延庆区高二上学期期末）C和H 在生产、生活、科技中是重要的燃料。
2
①2C(s)＋O(g)＝2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1
2 1
②
下列推断正确的是
A．C(s)的燃烧热为220 kJ·mol－1
B．2H(g)＋O(g)＝2HO(g) ΔH＝＋480 kJ·mol－1
2 2 2 2
C．C(s)＋HO(g)＝CO(g)＋HO(g) ΔH＝＋130 kJ·mol－1
2 2 3
D．欲分解2 mol HO(l)，至少需要提供4×462 kJ的热量
2
7．（2022·山东潍坊下学期期末）天然气水蒸气转化法是目前获取H 的主流方法，
2
CH 经过两步反应完全转化为H 和CO，其能量变化如图：
4 2 2
则总反应CH(g)＋HO(g)＝CO(g)＋2H(g)的ΔH等于
4 2 2 2
A．＋82.7 kJ·mol－1 B．＋165.4 kJ·mol－1
C．－82.7 kJ·mol－1 D．－165.4 kJ·mol－1
8．（2023·北京西城区高二上学期期末）CO 的捕获和转化可减少CO 排放并实现资
2 2源的利用。在催化剂作用下，消耗CH 和CO，生成合成气(H、CO)，主要发生反应i，可
4 2 2
能发生副反应ii、iii：
i．CH(g)＋CO(g) 2CO(g)＋2H(g) ΔH
4 2 2 1
ii．CH(g)＝C(s)＋2H(g) ΔH＝＋75.0 kJ·mol－1
4 2 2
iii．2CO(g)＝CO(g)＋C(s) ΔH＝－172.0 kJ·mol－1
2 3
ΔH＝____________________。
1
9．（2023·江苏南通如东县高二上学期月考）研究高效催化剂是解决汽车尾气中的NO
和CO对大气污染的重要途径。
已知：C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2 2 1
C(s)＋O(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
2 2
N(g)＋O(g)＝2NO(g) ΔH＝＋180.0 kJ·mol－1
2 2 3
则汽车尾气的催化转化反应2NO(g)＋2CO(g)＝N(g)＋2CO(g)属于反应________(放
2 2
热或吸热)。
10．（2023·江苏南通如东县高二上学期月考）十九大报告提出要对环境问题进行全面、
系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能
源氢气的部分反应过程如图所示：
已知：CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1
2 2 2 1
CHCHOH(g)＋3HO(g) 2CO(g)＋6H(g) ΔH ＝＋174.1 kJ·mol－1
3 2 2 2 2 2
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：______________________________________________。
