专题1 第一单元 化学反应的热效应 微专题1　反应热的计算和ΔH的大小比较（共35张ppt）

(共35张PPT)
微专题1
WEIZHUANTIYI
反应热的计算和ΔH的大小比较
专题1
一、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。注：Q表示吸收或放出的能量。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
已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。
(1)写出H2燃烧的热化学方程式。
例1
答案　已知生成4.5 g(0.25 mol)水蒸气放出60.45 kJ的热量，则有
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH
2 mol　 1 mol　 2 mol　　 |ΔH|
　　　　　　　 0.25 mol　 60.45 kJ
则 ，|ΔH|＝483.6 kJ·mol－1，由于反应放热，所以ΔH＝－483.6 kJ·
mol－1，故热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·
mol－1。
(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。
2.根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。
根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝________________。
例2
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155
－1 940 kJ·mol－1
ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)＝(4×414＋4×155－4×489－4×565) kJ·mol－1＝－1 940 kJ·mol－1。
3.根据物质的标准燃烧热数值计算
Q放＝n(可燃物)×|ΔH|(标准燃烧热)。
已知丙烷的标准燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为
A.55 kJ B.220 kJ
C.550 kJ D.1 108 kJ5
例3
丙烷分子式是C3H8，标准燃烧热为－2 215 kJ·mol－1，且1 mol丙烷完全燃烧会生成4 mol水，放热2 215 kJ，1.8 g水的物质的量为0.1 mol，则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量为0.025 mol
×2 215 kJ·mol－1＝55.375 kJ，则放出的热量约为55 kJ。
√
4.根据图像计算
根据如图写出反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的反应热ΔH＝
_____________。
例4
由图知：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的反应热ΔH＝(419－510)kJ·mol－1
＝－91 kJ·mol－1。
－91 kJ·mol－1
5.根据盖斯定律计算
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ΔH。
CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1　
C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝_____kJ·mol－1。
例5
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将题给三个反应依次编号为①②③：
C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1①
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1②
C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1③
根据盖斯定律，由③×2－①－②可得
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝247 kJ·mol－1。
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4
1.已知葡萄糖的标准燃烧热ΔH＝－2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g水时放出的热量是
A.26.0 kJ B.51.9 kJ
C.155.8 kJ D.467.3 kJ
√
葡萄糖标准燃烧热的热化学方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 804 kJ·mol－1，由此可知，生成6 mol×18 g·mol－1＝108 g水放出2 804 kJ热量，则生成1 g水时放出的热量为 ≈26.0 kJ。
2.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
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4
√
设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则 x
＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。
3.已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1
通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H—H、O==O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为
A.－332 B.－118 C.350　　　 D.130
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4
√
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2
3
4
根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·mol－1＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1，根据盖斯定律(②－③)× 得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)× ，即a＝(－220＋480)× ＝130，选项D正确。
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3
4
4.(2022·合肥瑶海区月考)已知反应H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A.1 mol氢气与0.5 mol氧气的总能量为E1 kJ
B.H2(g)＋ O2===H2O(g)　ΔH＝E3 kJ·mol－1
C.2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝2(E2－
E1) kJ·mol－1
D.2 mol氢气与1 mol氧气完全反应生成2 mol液态水放出的热量小于2(E2
－E1) kJ·mol－1
√
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2
3
4
由图可知，E1表示1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)转化为2 mol H(g)与1 mol O(g)时吸收的总能量，即该反应的活化能，不是1 mol氢气与0.5 mol氧气的总能量，故A错误；
由图可知，反应H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)是放热反应，焓变ΔH＝－E3 kJ·mol－1，故B错误；
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3
4
由图可知，反应H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)的ΔH＝(E1－E2) kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝2(E1－E2) kJ·mol－1，互逆反应的焓变数值相等、符号相反，所以2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　
ΔH＝－2(E1－E2) kJ·mol－1＝2(E2－E1) kJ·mol－1，故C正确；
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由选项C可知，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝2(E1－E2) kJ·mol－1，H2O(g)转化为H2O(l)的过程放热，则2 mol氢气与1 mol氧气完全反应生成2 mol液态水放出的热量大于2(E2－E1)kJ，故D错误。
二、ΔH的大小比较
1.ΔH大小比较时的注意事项
ΔH是有符号的，比较时要带着符号比。
(1)吸热反应的ΔH为正值，放热反应的ΔH为负值，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。
(2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。
2.常见的几种ΔH大小比较方法
(1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍
例如，H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　
ΔH1＝－a kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。
(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)＋O2(g)===SO2(g)　
ΔH1＝－a kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　
ΔH2＝－b kJ·mol－1
(3)晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1
(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，放出的热量越多，ΔH越小，如C(s)＋ O2(g)
===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。
②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：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)
和1 mol O2(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－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)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ( 和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。
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1.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2
②NaOH(aq)＋ H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3
NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4
A.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4
C.ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D.ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4
√
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①中两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH1＞ΔH2。
②中两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1 mol，但是CH3COOH是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量少，所以ΔH3＜ΔH4。
2.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。分别向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸、②浓H2SO4、③稀硝酸，恰好完全反应的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是
A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B.ΔH2＜ΔH1＜ΔH3
C.ΔH1＝ΔH2＝ΔH3 D.ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
√
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等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4稀释放热，CH3COOH是弱电解质，电离要吸热，且放热越多，ΔH越小，则ΔH1＞ΔH3＞ΔH2。
3.(2022·山东日照高二月考)已知弱酸电离时吸热。下列选项中ΔH2>ΔH1的是
A.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1　 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l)　ΔH2
B.H2O(l)===H2(g)＋ O2(g)　ΔH1　 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2
C.S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1　 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2
D.HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)　ΔH1
　HNO3(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4NO3(aq)＋H2O(l)　ΔH2
√
1
2
3
气态HCl的能量高于液态HCl，所以生成HCl气体放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，故ΔH1>ΔH2，A项不符合题意；
水分解反应的反应热为正值，燃烧反应的反应热为负值，即ΔH1>ΔH2，B项不符合题意；
气态硫的能量大于固态硫，这两个反应的产物相同，所以气态硫燃烧放出的热量多，又因为这两个反应的反应热均为负值，故ΔH1>ΔH2，C项不符合题意；
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一水合氨是弱碱，电离时吸热，则一水合氨与硝酸反应比氢氧化钠与硝酸反应放出的热量少，又因为两反应的反应热均为负值，故ΔH2>ΔH1，D项符合题意。
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本课结束