巧用蓋斯定律求解反應熱（ΔH）

摘 要：用蓋斯定律求解反應熱屬于高考的新增考點，也是近幾年高考的熱點，2008-2012年江蘇高考卷、天津高考卷和廣東高考卷等均頻繁出現此類題型。然而，傳統用化學方程式相互疊加的方法計算非常繁瑣、凌亂、易錯；而前段時間專家提出的所謂待定系數法與數學知識相結合，不僅增加了學生學習化學的難度，而且此方法很繁瑣，學生不易學懂，更不易掌握。結合一線教學經驗，簡介一種快速、高效的解題方法。

關鍵詞：化學；蓋斯定律；反應熱；解題技巧

蓋斯定律是瑞典化學家蓋斯通過大量實驗證明，化學反應的反應熱只與反應體系的始末狀態有關，與反應途徑無關。此類題目常以已知幾個分反應的反應熱求總反應的反應熱的題型出現，此類題型自2008年江蘇高考出現后，全國各地高考頻繁出現，而且江蘇近幾年每年必考，此類題型通常比較復雜、計算繁瑣、非常易錯，而且浪費了學生大量的解題時間。因此，讓學生掌握一個快速高效的方法是很關鍵的。筆者長期從事化學一線教學工作，通過多年研究，找到了一種快速、高效的解題方法，并付諸實踐，取得非常好的效果。現將方法以2011江蘇高考20題和2012江蘇高考題第20題為例，講解如下：

例題1：（2011江蘇高考第20題）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。

已知：

（1）CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）

ΔH1=+206.2 kJ·mol-1

（2）CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）

ΔH2=+247.4 kJ·mol-1

（3）2H2S（g）=2H2（g）+S2（g）

ΔH3=+169.8 kJ·mol-1

以甲烷為原料制取氫氣是工業上常用的制氫方法，CH4（g）與H2O（g）反應生成CO2（g）和2H2（g）的熱化學方程式為_____。

解題步驟：

1.找出總反應當中只在一個已知分反應中出現的物質（簡稱出現一次的物質），并在該物質底下畫下標線，注明ΔH（注意：ΔH的符號和系數的變換，反應物變成生成物或者生成物變成了反應物均要改變ΔH的符號。另外，ΔH的倍數要與分反應中只出現一次的物質前面系數一致）。

這道高考題要求反應：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）的ΔH=_____。

觀察：只出現過一次的物質為H2O（g）和CO2（g），且H2O（g）在分反應中也是反應物，符號不變，但H2O（g）前面的系數為分反應中的2倍，則寫成2ΔH1，CO2（g）在總反應中是生成物而在分反應中是反應物，符號要改變，寫成“-ΔH2”，但物質系數和分反應中一致不要變化，其他物質CH4（g）和H2（g）均重復出現，不作考慮，示例如下：

CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）

2ΔH1 -ΔH2

即：ΔH=2ΔH1-ΔH2

2.觀察ΔH=2ΔH1-ΔH2，發現分反應（3）中ΔH3并沒有出現，仔細分析一下就知道ΔH3如果參加反應，則總反應中會有硫元素出現，而總反應中卻沒有，所以ΔH3應不作考慮。即得到總反應的ΔH=2ΔH1-ΔH2=+165.0 kJ·mol-1

3.特別提醒：在如ΔH=2ΔH1-ΔH2的式子中，同一個反應的ΔH不應該重復出現，如果重復出現了，請刪除多余的ΔH，如果出現類似于：ΔH=2ΔH1-ΔH2+2ΔH1的式子，請刪除多余的2ΔH1，即改成ΔH=2ΔH1-ΔH2，這才是正確答案。另外，如果總反應當中的每一個物質都重復出現，則需要用傳統方法解題。

對照上面的解題方法，我把2012江蘇高考第20題再演示一下。

例題2：（2012江蘇高考第20題）真空碳熱還原-氯化法可實現由鋁土礦制備金屬鋁，其相關反應的熱化學方程式如下：

即：ΔH=ΔH1+ΔH1+ΔH2+ΔH1，然而ΔH1多次重復出現，需刪除重復的，即得到最后的答案為：ΔH=ΔH1+ΔH2=（a+b）kJ·mol-1

該方法的特點：傳統解此類題型的方法為化學方程式的相

加，比較繁瑣且很容易出錯，考生在解此類題型是浪費了很多時間且不一定能解出正確答案，而之前專家介紹的待定系數法與數學方法相結合比較繁瑣，學生很難學懂，且不容易掌握，筆者介紹的此方法確實能提高學生的應試準確率，節約了學生解此題的時間，提高效率的原則，完全適應學生應試高考；此外，該方法不是傳統方法的簡單的相加，還能夠培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，激活學生的學習興趣，激活學生的創新思維；簡單地說，該方法是解此類題目的絕佳方法。

（作者單位 江蘇省南通市石莊高級中學）