第49讲　盖斯定律与反应热的大小比较

大单元五化学反应原理第一单元化学反应与能量第49讲盖斯定律与反应热的大小比较1.掌握盖斯定律的内容及意义，并能进行有关反应热的计算；2.能综合利用反应热和盖斯定律比较不同反应体系反应热的大小。复习要求考点一盖斯定律及应用考点二反应热的大小比较目录CONTENTS体验真题感知高考分层训练提升考能考点一盖斯定律及应用知识梳理知能通关1.盖斯定律的内容

一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即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.盖斯定律的应用

间接计算某些反应的反应热。3.盖斯定律的意义aΔH2-ΔH2ΔH1+ΔH2

小题对点过答案

C(s)与O2(g)生成CO2(g)的反应可以分两步完成:第一步，C(s)与O2(g)反应生成CO(g)(反应热为ΔH3)；第二步，CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)(反应热为ΔH2)。途径如下图:根据盖斯定律:ΔH1＝ΔH2+ΔH3，则ΔH3＝ΔH1-ΔH2＝-393.5

kJ·mol-1-(-283.0

kJ·mol-1)＝-110.5

kJ·mol-1

由①×2+②×2-③可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)

ΔH＝2ΔH1+2ΔH2-ΔH3＝2×(-393.5

kJ·mol-1)+2×(-285.8

kJ·mol-1)-(-870.3

kJ·mol-1)＝-488.3

kJ·mol-11.黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

ΔH＝x

kJ·mol-1已知:碳的燃烧热ΔH1＝a

kJ·mol-1，S(s)+2K(s)===K2S(s)

ΔH2＝b

kJ·mol-1，2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s)

ΔH3＝c

kJ·mol-1。则x为________。3a+b-c解析

碳燃烧的热化学方程式为①C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝a

kJ·mol-1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)+2K(s)===K2S(s)

ΔH2＝b

kJ·mol-1，③2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s)

ΔH3＝c

kJ·mol-1，运用盖斯定律，①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

ΔH＝(3a+b-c)

kJ·mol-1，则x＝3a+b-c。2.(2024·江西卷)CH4和H2S重整制氢的主要反应如下:+113.近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:反应

Ⅰ:2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)

ΔH1＝+551

kJ·mol-1反应Ⅲ:S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH3＝-297

kJ·mol-1反应Ⅱ的热化学方程式:_______________________________________________。3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s)

ΔH2＝-254

kJ·mol-1利用盖斯定律求反应热的三步流程(1)找出根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式(2)调整①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值(3)加和求ΔH将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH考点二反应热的大小比较知识梳理知能通关1.根据反应物量的大小比较反应焓变的大小

<>2.根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小

<>3.根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小>(1)S(g)+O2(g)===SO2(g)

ΔH1(2)S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH2方法一:图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。由图像可知:|ΔH1|___|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1___ΔH2。方法二:通过盖斯定律构建新的热化学方程式。由反应(1)-反应(2)可得S(g)===S(s)

ΔH＝ΔH1-ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。<4.根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小

<1.氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。B已知:a<b<0，下列说法正确的是(

)A.HF的电离过程吸热 B.c＝a-b，c<0C.c>0，d<0 D.d＝b+c，d<0解析

A项，根据③式是电离方程式，③＝①-②，ΔH＝c＝a-b，由于a<b，故c<0，说明HF的电离是放热过程，故A不正确、B正确。C项，根据以上推知c<0，反应④是反应①的逆过程，d＝-a>0，故C、D不正确。2.(2022·广东卷)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为___________________(列式表示)。(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)解析

设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M的ΔH1＝E1-E2，M→N的ΔH2＝ΔH，N→Y的ΔH3＝E3-E4，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3＝(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。3.PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。下列叙述正确的是(

)已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2)，反应体系的温度均升高。A.ΔH3＝ΔH1+ΔH2B.4PCl3(g)+4Cl2(g)===4PCl5(s)

ΔH>ΔH2C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中，ΔH3最大D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构A解析

A.根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1+ΔH2，选项A正确；B.液态PCl3汽化时吸收热量，故ΔH<ΔH2，选项B错误；C.反应(1)和反应(2)均是放热反应，故反应(3)也是放热反应，结合盖斯定律，ΔH3最小，选项C错误；D.PCl5分子中P原子最外层有10个电子，选项D错误。体验真题感知高考1.(2025·重庆卷)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应:①2NH3(g)+3N2O(g)===4N2(g)+3H2O(l)

ΔH1＝a

kJ·mol-1②N2O(g)+3H2(g)===N2H4(l)+H2O(l)

ΔH2＝b

kJ·mol-1③N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g)===2NH3(g)+8H2O(l)

ΔH3＝c

kJ·mol-1则反应N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为(

)A.(a+3b-c)/4 B.(a-3b+c)/4C.(a-3b+c) D.(a+3b-c)B

2.(2025·浙江6月选考)下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是(

)H2SO4(l)+Fe(OH)2(s)===FeSO4(s)+2H2O(l)

ΔH1H2SO4(l)+2NaOH(s)===Na2SO4(s)+2H2O(l)

ΔH2H2SO4(l)+Na2O(s)===Na2SO4(s)+H2O(l)

ΔH3SO3(g)+Na2O(s)===Na2SO4(s)

ΔH4SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l)

ΔH5A.ΔH1-ΔH2>0 B.ΔH2-ΔH3>0C.ΔH3-ΔH4<0 D.ΔH4-ΔH5<0C解析

将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。A.酸碱中和反应为放热反应，Fe(OH)2难溶于水而氢氧化钠易溶于水，已知反应①H2SO4(l)+Fe(OH)2(s)===FeSO4(s)+2H2O(l)

ΔH1，②H2SO4(l)+2NaOH(s)===Na2SO4(s)+2H2O(l)

ΔH2，则反应①放出的热量小于反应②，即ΔH1>ΔH2，故ΔH1-ΔH2>0，A正确；B.已知反应②H2SO4(l)+2NaOH(s)===Na2SO4(s)+2H2O(l)

ΔH2，③H2SO4(l)+Na2O(s)===Na2SO4(s)+H2O(l)

ΔH3，利用盖斯定律将反应③-反应②得到H2O(l)+Na2O(s)===2NaOH(s)，该反应为放热反应，则该反应的ΔH＝ΔH3-ΔH2<0，即ΔH2-ΔH3>0，B正确；C.已知反应⑤SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l)(化合反应)为放热反应，即ΔH5<0，利用盖斯定律，将反应④-反应③得到反应⑤，即ΔH4-ΔH3＝ΔH5<0，ΔH3-ΔH4>0，C错误；D.已知反应③H2SO4(l)+Na2O(s)===Na2SO4(s)+H2O(l)为放热反应，ΔH3<0，结合C项解析知:ΔH4-ΔH3＝ΔH5<0，则ΔH4-ΔH5＝ΔH3<0，D正确。3.(2025·安徽卷)通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:①HCOOH(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH1＝+26.3

kJ·mol-1②HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g)

ΔH2＝-14.9

kJ·mol-1反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的ΔH＝________

kJ·mol-1。-41.2解析

根据盖斯定律，由反应②-反应①，可得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)

ΔH＝-14.9

kJ·mol-1-26.3

kJ·mol-1＝-41.2

kJ·mol-1。4.(2025·湖北卷节选)CaH2(s)粉末可在较低温度下还原Fe2O3(s)。回答下列问题:

已知一定温度下:CaH2(s)+6Fe2O3(s)===Ca(OH)2(s)+4Fe3O4(s)

ΔH1＝m

kJ·mol-12CaH2(s)+Fe3O4(s)===2Ca(OH)2(s)+3Fe(s)

ΔH2＝n

kJ·mol-1则3CaH2(s)+2Fe2O3(s)===3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)的ΔH3＝________

kJ·mol-1(用m和n表示)。

分层训练提升考能基础落实1.(2025·浙江一模)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法中正确的是(

)A.ΔH1越小，HX就越稳定B.ΔH1+ΔH2+ΔH3＝0C.按照Cl、Br、I的顺序，ΔH2依次增大D.过程Ⅲ能量变化形式与高温煅烧石灰石的能量变化形式相同A解析

A.ΔH1越小，放热越多，HX能量越低，HX就越稳定，故A正确；B.根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2+ΔH3，故B错误；C.原子半径越小，键能越大，按照Cl、Br、I的顺序，ΔH2依次减小，故C错误；D.过程Ⅲ形成化学键放热，高温煅烧石灰石吸热，能量变化形式不相同，故D错误。2.以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时，第一步就需要将CO2转化为甲醇。已知:①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH1＝-90.5

kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)

ΔH2＝-41.1

kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH3＝-483.6

kJ·mol-1下列说法不正确的是(

)A.若温度不变，反应①中生成1

mol

CH3OH(l)时，放出的热量大于90.5

kJB.CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH＝-49.4

kJ·mol-1C.通过电解制H2和选用高效催化剂，可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变D.以CO2和H2O为原料合成甲醇，同时生成O2，该反应需要吸收能量C解析

根据盖斯定律，①-②得CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH＝ΔH1-ΔH2＝-49.4

kJ·mol-1，故B正确；催化剂可降低CO2与H2合成甲醇反应的活化能，但不改变反应的焓变，故C错误；已知反应④CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH4＝-49.4

kJ·mol-1，根据盖斯定律④×2—③×3得2CO2(g)+4H2O(g)===2CH3OH(g)+3O2(g)

ΔH＝2ΔH4-3ΔH3＝+1

352

kJ·mol-1>0，则该反应需要吸收能量，故D正确。3.(2025·四川一模)氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有:

A解析

由盖斯定律，①+②-③可得:H2(g)+CO2(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH＝+41.2

kJ·mol-1；设CO(g)的碳氧键键能为x，1个CO2分子中有2个C==O，1个H2O分子中有2个O—H，反应物断键吸热为a+2c，生成物形成放热为x+2b，根据所得热化学方程式有:(a+2c)-(x+2b)＝41.2，解得:x＝a-2b+2c-41.2，故A正确。4.(2025·浙江1月选考)下列说法正确的是(

)B

5.根据碘与氢气反应的热化学方程式:B6.已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已省略，且ΔH2>ΔH5]:下列说法正确的是(

)A.ΔH1>0B.ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热C.ΔH1+ΔH2＝ΔH3+ΔH4D.稳定性:正丁烷>异丁烷C解析

A项，ΔH2、ΔH5分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热，若ΔH2>ΔH5，说明燃烧1

mol两种物质时前者释放的热量较后者少，由此知异丁烷的能量较低，则正丁烷转化为异丁烷是放热反应，故A错误；B项，燃烧热是1

mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，含H元素的物质燃烧生成的指定产物为液态水，所以ΔH3的值不是正丁烷的燃烧热，故B错误；C项，ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始态和终态相同，由盖斯定律可知，ΔH1+ΔH2＝ΔH3+ΔH4，故C正确；D项，相同条件下，能量越低越稳定，则稳定性:正丁烷<异丁烷，故D错误。7.(2025·浙江温州一模)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(

)CoCl2·6H2O(s)===CoCl2·2H2O(s)+4H2O(l)

ΔH1CoCl2·2H2O(s)===CoCl2·H2O(s)+H2O(l)

ΔH2CoCl2·H2O(s)===CoCl2(s)+H2O(l)

ΔH3CoCl2·6H2O(s)===CoCl2(s)+6H2O(l)

ΔH4A.ΔH1>0，ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2+ΔH3C.ΔH4-ΔH1＝ΔH2+ΔH3 D.ΔH2<ΔH3C解析

题给四个反应都是吸热反应，反应的ΔH都大于0，将题干4个反应依次编号为①、②、③、④，结合盖斯定律作答。A.CoCl2·6H2O(s)===CoCl2·2H2O(s)+4H2O(l)和CoCl2·2H2O(s)===CoCl2·H2O(s)+H2O(l)都是吸热反应，故ΔH1>0，ΔH2>0，A错误；B.根据盖斯定律，将②+③得CoCl2·2H2O(s)===CoCl2(s)+2H2O(l)

ΔH＝ΔH2+ΔH3(标为⑤)，该反应为吸热反应，该反应失去2

mol结晶水，反应①失去4

mol结晶水，失去水的物质的量是⑤的两倍，故反应①吸收的热量更多，则ΔH1>ΔH2+ΔH3，B错误；C.根据盖斯定律，将①+②+③＝④，则ΔH1+ΔH2+ΔH3＝ΔH4，则ΔH4-ΔH1＝ΔH2+ΔH3，C正确；D.反应②、③都失去1

mol结晶水，由题意无法判断ΔH2、ΔH3的大小，D错误。8.(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)

ΔH＝-905.0

kJ·mol-1(Ⅰ)，N2(g)+O2(g)===2NO(g)

ΔH＝+180.5

kJ·mol-1(Ⅱ)。有氧条件下，NH3与NO反应生成N2，相关热化学方程式为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)

ΔH＝________

kJ·mol-1。-1

627解析

(1)根据盖斯定律，反应Ⅰ-4×反应Ⅱ可得到热化学方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)

ΔH＝(-905.0-4×180.5)

kJ·mol-1＝-1

627

kJ·mol-1。(2)CH4-CO2重整反应的热化学方程式如下:反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H