重庆市人教版高中化学选修4学案-1.3化学反应热的计算

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第一章
化学反应与能量
第三节
化学反应热的计算
（第一课时）
【考纲要求】能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【自主学习】
自学教材P11-P12内容并结合前两节所学内容回答：
盖斯定律的内容是什么？
对盖斯定律的理解：
（1）请结合图1-9从途径的角度你是如何理解盖斯定律的？
（2）请结合P11倒数三个自然段从能量守恒的角度你是如何理解盖斯定律的？
盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？
4、盖斯定律的应用（虚拟路径法、加合法）：
（1）若一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径(如下图所示)，则ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间有何关系？www.21-cn-jy.com
（2）两个热化学方程式相加时，其反应热如何变化？
（3）正逆反应的反应热有何关系？
通过自主学习，你还有哪些疑问？
【考点突破】
典型例题
例1、（1）已知碳的燃烧热△H=-393.5kJ/mol，写出表示碳燃烧热的热化学方程式
（2）已知CO的燃烧热△H=-283.0kJ/mol，
写出表示CO燃烧热的热化学方程式
（3）我们可以让碳全部氧化成CO2，却很难控制碳的氧化只生成CO而不继续生成CO2，那么C(s)+1/2
O2(g)===CO(g)的反应热如何获得呢？（尝试使用虚拟路径法、加合法两种方法）
例2、下列关于盖斯定律描述不正确的是(
)
A、利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
B、盖斯定律遵守能量守恒定律
C、利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D、化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关
反馈训练
1、已知如下两个热化学方程式：
P4（白磷，s）+5O2(g)===2P2O5(s)
△H=-a
kJ/mol
4P（红磷，s）+5O2(g)===2P2O5(s)
△H=
-b
kJ/mol
请写出白磷转化为红磷的热化学方程式。
2、已知：
H2(g)+1/2O2(g)===H2O
(g)
△H1=－241.8kJ/mol
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H2O(g)===
H2O
(l)
△H2=－44
kJ/mol
则：H2(g)+1/2O2(g)===H2O
(l)
△H=
【考点巩固】
1、实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷的ΔH，但可测出下面几个反应的热效应：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1=－890.3
kJ·mol－1
①www-2-1-cnjy-com
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH2=－393.5
kJ·mol－1
②
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH3=－285.8
kJ·mol－1
③
根据盖斯定律求得反应C(石墨)＋2H2(g)===CH4(g)④的ΔH4为（
）
A、
+74.8
kJ·mol－1
B、－74.8
kJ·mol－1
C、+125.8
kJ·mol－1
D、－125.8
kJ·mol－1
2、已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
①C(石墨，s)+O2(g)===CO2(g)
△H1=-393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)===
CO2(g)
△H2=-395.0kJ/mol
据此判断，下列说法正确的是（
）
A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低
D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
3、物质A在一定的条件下可发生一系列的转化，如图所示，下列关系判断错误的是（
）
A、A→F，△H=-△H6
B、△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=1
C、C→F，|△H|=|△H3+△H4+△H5|
D、|△H1+△H2+△H3|=|△H4+△H5+△H6|
4、A2+B2===2AB的反应历程可以看作如下(ΔH表示该过程的能量变化):
Ⅰ.A2===A+A
ΔH1
Ⅱ.B2===B+B
ΔH2
Ⅲ.A+B===AB
ΔH3
则下列说法中正确的是(
)
A、当ΔH3+(ΔH1+ΔH2)>0时,该反应是吸热反应
B、当2ΔH3+(ΔH1+ΔH2)>0时,该反应是放热反应
C、当2ΔH3+(ΔH1+ΔH2)<0时,该反应是放热反应
D、当1/2ΔH3+(ΔH1+ΔH2)<0时,该反应是吸热反应
5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下，将1mol无水硫酸铜配成溶液时放热Q1kJ，又知胆矾分解的热化学方程式为：
CuSO4 5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l)
△H=+Q2kJ/mol
则（
）
A、Q1>Q2
B、Q1=Q2
C、Q1D、无法确定
6、氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:
4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH1
4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH2
3O2(g)===2O3(g)
ΔH3
则(
)
A、ΔH2+ΔH1+ΔH3=0
B、ΔH1+ΔH2=ΔH3
C、ΔH2-ΔH1=ΔH3
D、ΔH1-ΔH2=ΔH3
7、由盖斯定律结合下述反应方程式,回答问题:
(1)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5
kJ·mol-1【出处：21教育名师】
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH2=-566
kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)
ΔH3=+141
kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=
(2)已知Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)+10H2O(g)
ΔH3=+532.36
kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)
ΔH4=+473.63
kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式:
8、（1)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。
该电池反应为:2Li(s)+I2(s)===2LiI(s)
ΔH
已知:4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s)
ΔH1
4LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s)
ΔH2
则电池反应的ΔH=
(2)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g)
ΔH=akJ·mol-1
3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g)
ΔH=b
kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=
kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
第一章
化学反应与能量
第三节
化学反应热的计算
（第二课时）
【考纲要求】能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【自主学习】
1、自学教材P12-P13的3个例题，结合前面所学知识归纳出反应热的计算依据有哪些？
你认为反应热的计算应注意哪些问题？
通过自主学习，你还有哪些疑问？
【考点突破】21世纪教育网
典型例题（反应热的计算）
根据化学键的键能计算
例1、通常人们把拆开1
mol
某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。【来源：21cnj
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m】
化学键
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
键能/kJ·mol-1
360
436
431
176
工业上高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl
(g)
根据上表中键能数据计算该反应的反应热
二、根据热化学方程式、燃烧热计算
例2、25℃、101Kpa，将1.0g钠与足量氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87kJ热量，求生成1moL氯化钠的反应热
例3、乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ/mol，在25℃、101Kpa，1kg乙醇充分燃烧放出多少热量
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根据盖斯定律计算
例4、已知下列反应的反应热：
（1）CH3COOH（l）+2O2===2CO2（g）+2H2O（l）
△H1=-870.3kJ/mol
（2）C（s）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH2=-393．5
kJ／mol
（3）H2（g）+1/2O2（g）===H2O（l）
△H3=-285.8kJ/mol21·cn·jy·com
试计算下述反应的反应热：
2C（s）+2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）
ΔH=？
反馈训练
1、以下是部分共价键键能数据：H-S：364
kJ/mol，S-S：266
kJ/mol，S=O：522
kJ/mol，H-O：464
kJ/mol。21·世纪
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(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：
2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)
ΔH=？
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反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(如图)
2、已知下列反应的热化学方程式：
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2
△H
=-25
kJ／mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)
△H
=-47
kJ／mol
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)
△H=+640.5
kJ／mol21世纪教育网
写出④FeO(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式。
【考点巩固】
1、已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-184.6
kJ·mol-1,则反应HCl(g)===1/2
H2(g)+
1/2Cl2(g)的ΔH为(
)21
cnjy
com
A、+184.6
kJ·mol-1
B、-92.3
kJ·mol-1
C、+92.3
kJ
D、+92.3
kJ·mol-1
2、已知充分燃烧a
g乙炔气体时生成1
mol
二氧化碳气体和液态水，并放出热量b
kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（
）【版权所有：21教育】
A、2C2H2（g）+5O2（g）===4CO2（g）+2H2O（l）
ΔH=b
kJ·mol-1
2·1·c·n·j·y
B、C2H2（g）+5/2O2（g）===2CO2（g）+H2O（l）
ΔH=2b
kJ·mol-1
C、2C2H2（g）+5O2（g）===4CO2（g）+2H2O（l）
ΔH=-2b
kJ·mol-1
D、2C2H2（g）+5O2（g）===4CO2（g）+2H2O（l）
ΔH=-4b
kJ·mol-1
3、已知:①Zn(s)+1/2
O2(g)===ZnO(s)
ΔH=-348.3
kJ/mol
②2Ag(s)+1/2
O2(g)===Ag2O(s)
ΔH=-31.0
kJ/mol
则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于(
)
A、-317.3
kJ/mol
B、-379.3
kJ/mol
C、-332.8
kJ/mol
D、+317.3
kJ/mol
4、已知热化学方程式：
H2O(g)===H2(g)
+
1/2O2(g)
△H
=+241.8kJ／mol21教育网
H2(g)+
1/2O2(g)
===H2O(1)
△H
=-285.8kJ／mol
当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是（
）
A、吸热88kJ
B、吸热2.44KJ
C、放热44kJ
D、吸热44KJ
5、下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（
）
①C（s）+O2(g)===CO2(g)
ΔH1
；
C(s)+1/2
O2(g)===CO(g)ΔH221教育名师原创作品
②S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH3；
S(g)+O2(g)===SO2(g)
ΔH4
③H2(g)+1/2
O2(g)===H2O(l)
ΔH5；
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH7；CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)
ΔH8
A、①
B、④
C、②③④
D、①②③
6、乙醇的燃烧热为ΔH1,甲醇的燃烧热为ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若乙醇和甲醇的混合物1
mol完全燃烧,反应热为ΔH3,则乙醇和甲醇的物质的量之比为(
)
A、
B、
C、
D、
7、可燃冰中蕴藏着大量的甲烷，有望成为未来新能源。已知1
mol
CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出的热量为890.3
kJ，当它不完全燃烧生成CO气体和液态H2O时，放出的热量为519
kJ。如果1
mol
CH4在n
g
O2中燃烧生成CO、CO2气体和液态H2O，放出731.25
kJ热量。
(1)写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：
写出甲烷气体不完全燃烧的热化学方程式：
计算n的值：
8、为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5
g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5
kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式
。
(2)化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键的形成过程，在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/kJ·mol-1
436
391
946
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=a
kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a为
。2-1-c-n-j-y
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5
kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH2=-571.6
kJ·mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-2
599
kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298
K时反应2C(s,石墨)+H2(g)===C2H2(g)反应热:
ΔH=
。
第三节
化学反应热的计算
（第一课时）
【考点突破】
典型例题
例1、略
例2、D
反馈训练
1、P4（白磷，s）===4P（红磷，s）△H=(b-a)
kJ/mol
2、-285.8
kJ/mol
【考点巩固】
1、B
2、A
3、B
4、C
5、C
6、D
7、(1)2ΔH1-ΔH2+ΔH3
(2)Na2CO3·H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)
ΔH=+58.73
kJ/mol【来源：21·世纪·教育·网】
8、（1）（ΔH1-ΔH2）/2
(2)a+b
第三节
化学反应热的计算
（第二课时）
【考点突破】
典型例题
例1、+236KJ/mol
例2、-411
KJ/mol
例3、29710KJ
例4、-488.3
KJ/mol
反馈训练
1、-154
KJ/mol
2、
FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)
△H
=-218.2
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【考点巩固】
1、D
2、D
3、A
4、B
5、C
6、B
7、(1)CH4(g)+3O2(g)=CO2(g)+2H2O
△H
=-890.3KJ/mol
(2)CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)
△H=-519KJ/mol
（3）
2.358
8、(1)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-726.4
kJ·mol-121
cnjy
com
(2)-92
(3)+226.7
kJ·mol-1
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