盖斯定律的内容 盖斯定律举例
链接：盖斯是谁？
盖斯（G.H. Germain Henri Hess）是一位杰出的俄国化学家，生于1802年8月8日的瑞士日内瓦。他的俄文名为Герман Иванович Гесс。家庭背景影响了他的早期生活，三岁时，他随父亲迁居至俄国莫斯科，开始了他的求学与职业生涯。1825年，他在多尔帕特大学医学系获得医学博士学位，但不久后便放弃医学，转而专攻化学。1826年，盖斯前往瑞典斯德哥尔摩的柏济力阿斯实验室深造，在那里与柏济力阿斯建立了深厚的友谊。随后，他回国后参与了乌拉尔的地质调查与勘探，并在伊尔库茨克进行矿物研究。由于他在化学领域的突出贡献，1828年他被选为圣彼得堡科学院院士，随后担任圣彼得堡工艺学院及其他学术机构的教授。1838年，他再次获得俄国科学院院士的荣誉，并于1850年在圣彼得堡逝世，享年48岁。
盖斯定律的实质
盖斯定律揭示了一个重要的化学原理：无论化学反应是一次完成还是经过多步过程，其反应热（ΔH）都是相同的。换句话说，反应热仅取决于反应物和生成物的状态，而与反应路径无关。
这意味着可以用以下公式表示：ΔH = ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 + ΔH4 + ΔH5。
2. 盖斯定律的应用
盖斯定律在化学中有着广泛的应用，通过计算反应热，可以推导出新的热化学方程式。它也可用于比较反应热的大小，从而判断物质的稳定性，尤其是在同素异形体的比较中。掌握盖斯定律对于合理设计反应过程、进行热化学方程式的加减等运算至关重要。
【例】已知以下热化学方程式：
(1) Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) ΔH = -25 kJ·mol⁻¹
(2) 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) ΔH = -47 kJ·mol⁻¹
(3) Fe3O4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO2(g) ΔH = +19 kJ·mol⁻¹
要求写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：_____________________。
解析：本题的关键在于运用盖斯定律。通过分析所给的热化学方程式，可以得出需要的相关物质。为使方程式(3)与(1)结合，方程式(3)必须先通过方程式(2)。将方程式(3)乘以2，再与方程式(2)相加，得到：
2Fe3O4(s) + 2CO(g) + 3Fe2O3(s) + CO(g) = 6FeO(s) + 2CO2(g) + 2Fe3O4(s) + CO2(g)
ΔH = +19 kJ·mol⁻¹ × 2 + (-47 kJ·mol⁻¹)，整理得：
(4) Fe2O3(s) + CO(g) = 2FeO(s) + CO2(g)
ΔH = -3 kJ·mol⁻¹。
由(1)与(4)结合，可得：
2CO(g) = 2Fe(s) + 2CO2(g) - 2FeO(s)
ΔH = -25 kJ·mol⁻¹ - (-3 kJ·mol⁻¹)，最终整理得到：
FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g)
ΔH = -11 kJ·mol⁻¹。
答案为：FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g)
ΔH = -11 kJ·mol⁻¹
在运用盖斯定律进行计算时，常见的错误主要有两个方面：(1) 未能合理设计反应路线进行加减；(2) 在加减过程中未正确利用化学计量数。
【例】已知下列反应的热化学方程式：
(1) CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1 = -870.3 kJ·mol⁻¹
(2) C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 = -393.5 kJ·mol⁻¹
(3) H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH3 = -285.8 kJ·mol⁻¹
则反应2C(s) + 2H2(g) + O2(g) = CH3COOH(l)的ΔH为：
A. -488.3 kJ·mol⁻¹ B. -191 kJ·mol⁻¹
C. -476.8 kJ·mol⁻¹ D. -1549.6 kJ·mol⁻¹
解析：根据盖斯定律，反应2C(s) + 2H2(g) + O2(g) = CH3COOH(l) 实际上是反应(2)×2 + 反应(3)×2 - 反应(1)，即所求的反应热ΔH = ΔH2×2 + ΔH3×2 - ΔH1 = [-393.5×2 + (-285.8)×2 - (-870.3)] kJ·mol⁻¹ = -488.3 kJ·mol⁻¹。
答案为：A
通过对盖斯及其定律的深入了解，能够更好地应用于化学研究和实际问题中。这不仅是对盖斯个人贡献的认可，也是对化学反应热力学的重要启示。未来在化学领域的探索中，盖斯定律依然是我们不可或缺的工具，帮助我们更准确地理解和预测反应过程中的能量变化。
