化学自习室移动版

盖 斯（Gormain Henri Hess l802-1850）1802年8月8日生于瑞士日内瓦市一位画家家庭，三岁时随父亲定居俄国莫斯科， 1825年毕业于多尔帕特大学医学系，并取得医学博士学位。1826年弃医专攻化学，并到瑞典斯德哥尔摩柏济力阿斯实验室进修化学，从此与柏济力阿斯结成 了深厚的友谊。1838年被选为俄国科学院院士。苏教教科书中认为盖斯是俄国化学家，人教版教科书中认为盖斯是瑞士化学家,看来各有道理。1836年他总 结出一条规律：“在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的”，这就是盖斯定律。

例1、已知：CH₃OH(l)的燃烧热 ΔH＝－726.64 kJ/mol

HCHO(g)的燃烧热 ΔH＝－563.58kJ/mol

求反应 CH₃OH(l)＋1/2O₂(g)HCHO(g)＋H₂O(l)的反应热ΔH。

讲析：燃烧热是指25℃、101KPa时，1mol 纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。CH₃OH(l)和HCHO(g)完全燃烧的产物是CO₂和H₂O。气态二氧化碳CO₂(g)是稳定化合物，对于水来说，液态水H₂O(l)才是稳定化合物。

据燃烧热则有：CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)CO₂(g)＋2H₂O(l)ΔH₁＝－726.64 kJ/mol

CO₂(g)＋H₂O(l)HCHO(g)＋O₂(g)  ΔH₂＝＋563.58kJ/mol

图解法：用图示的方法，将一步完成的反应，分解成几步完成。

图中①②③④为反应过程。要实现反应CH₃OH(l)＋1/2O₂(g)HCHO(g)＋H₂O(l)，从图中得知，可以有两种途径：

途径Ⅰ 直截由过程④实现。发生的反应是CH₃OH(l)＋1/2O₂(g)HCHO(g)＋H₂O(l)反应热为ΔH。

途径Ⅱ 由过程①②③实现。过程①中发生的反应是CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)CO₂(g)＋2H₂O(l)ΔH₁＝－726.64 kJ/mol；

过程②中发生的反应是CO₂(g)＋H₂O(l)HCHO(g)＋O₂(g)ΔH₂＝＋563.58 kJ/mol，有1 mol H₂O(l)没有参与反应；

过程③中没有发生反应，只是从体系中放出O₂(g)，正好与过程①中吸收的O₂(g)抵消，所以，ΔH₃＝0。

据盖斯定律“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相同的”得：

ΔH＝ΔH₁＋ΔH₂＋ΔH₃＝－726.64 kJ/mol＋563.58 kJ/mol＋0＝－163.06 kJ/mol。

答案：ΔH＝－163.06 kJ/mol。

点评：本题考查了燃烧热的概念、运用盖斯定律的计算。图解法能直观地反映始态与终态及反应途径，有利于对盖斯定律的认识和理解。通过图示将一个反应拆分成几步进行，最终得

到目标产物，建立不同的反应途径，再据盖斯定律进行反应热的计算，ΔH＝ΔH₁＋ΔH₂＋ΔH₃…。

将一步完成的反应，设计成多步反应，对学生的能力要求是较高的，应加强这方面的考查。

例2、在101 KPa 25℃时，1 mol 某液态烷烃C_nH_2n＋2(l)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出热量5518kJ。并测得以下三个反应的反应热：

① C(s)＋(n＋1)H₂(g)C_nH_2n＋2(l)ΔH₁＝－202.2 kJ/mol

②C(s)＋O₂(g)==CO₂(g) ΔH₂＝－393.5 kJ/mol

③ H₂(g)＋1/2O₂(g)==H₂O(l)ΔH₃＝－285.8 kJ/mol

请写出该烷烃燃烧的热化学方程式。

讲析：由题意知该烷烃的燃烧热为5518 kJ/mol。本题的关键是要运用盖斯定律确定烷烃分子 中n的值。

叠加法：根据已知的热化学方程式，通过加、减、乘、除运算，然后叠加得一步完成的热化学方程式。

将反应①改写成④ C_nH_2n＋2(l)C(s)＋(n＋1)H₂(g)ΔH₄＝＋202.2kJ/mol

将反应②×n得　⑤　C(s)＋nO₂(g)==nCO₂(g) ΔH₅＝－393.5nkJ/mol

将反应③×(n＋1)得　⑥　(n＋1)H₂(g)＋(n＋1)/2O₂(g)==(n＋1)H₂O(l)ΔH₆＝－285.8(n＋1)kJ/mol

④＋⑤＋⑥得(或－①＋②×n＋③×(n＋1))：

C_nH_2n＋2(l)＋(3n＋1)/2O₂(g)nCO₂(g)＋(n＋1)H₂O(l)ΔH＝ΔH₄＋ΔH₅＋ΔH₆

因为该烷烃的燃烧热为5518 kJ/mol，所以该反应的反应热ΔH＝－5518 kJ/mol。

则－5518 kJ/mol＝＋202.2 kJ/mol＋(－393.5n kJ/mol )＋[－285.8(n＋1)kJ/mol] 解之，n＝8。

因此，该烷烃燃烧的热化学方程式：C₈H₁₈(l)＋25/2O₂(g)8CO₂(g)＋9H₂O(l) ΔH＝－5518 kJ/mol

答案：C₈H₁₈(l)＋25/2O₂(g)8CO₂(g)＋9H₂O(l) ΔH＝－5518 kJ/mol

点评：本题考查的也是燃烧热的概念和运用的盖斯定律的计算。通过对已知热化学方程式进行加、减、乘、除运算，再叠加得一步完成的热化学方程式，这实质上就是盖斯定律的运用，它将图解法的理解过程转化成了简单的数学计算，所以，叠加法比图解法显得简单、方便。

叠加法进行反应热的计算是考查的重点。

化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。进行有关反应热计算时，通常有图解法和叠加法两种方法。图解法是找出该反应一步完 成的途径和经多步反应而达到的途径，多步反应的反应热之和就是该反应的反应热；叠加法是将多个相关的热化学方程式分别进行加减乘除变形，然后叠加得到一个 我们所需要的反应式，从而确定反应热。叠加法简单、方便，在反应热计算中运用较多。