第一节 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热
一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）
1. 下列叙述正确的是（??? ）
A.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B.化学反应总是伴随着能量的变化
C.化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量 D.化学反应中放出的热才是反应热
答案：B
解析：物质三态变化也伴有能量变化，故A错误；化学反应总伴随能量变化，B正确；化学反应不是吸热反应就是放热反应，不可能同时吸热和放热，故C错误；化学反应中吸收的热也是反应热，D错误。
2.下列说法正确的是（??? ）
A.干冰蒸发要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热现象
B.酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C.木炭常温下不燃烧，加热才能燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应
D.人们用氢氧焰焊接金属，主要是利用了H2和O2化合时所放出的热量
答案：BD
解析：干冰蒸发是物理变化，A不正确。燃烧反应都是放热反应，B对，C错。H2在O2中燃烧放出大量的热，可使金属熔化，常用于焊接金属，D正确。
3.已知：(1)H2(g)+ （g）====H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)H2(g)+（g） ====H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH4=d kJ·mol-1
下列关系式中正确的是（??? ）
A.a＜c＜0????????? B.b＞d＞0????????? C.2a=b＜0????????? D.2c=d＞0
答案：C
解析：H2的燃烧反应为放热反应故B、D错误。考虑H2O的状态及ΔH＜0，故a＞c，A错误。ΔH与方程式前面的计量数成正比，故2a=b＜0，C正确。
4.某学生用如图所示装置进行化学反应X+2Y====2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处液面下降，乙处液面上升。关于该反应的下列叙述正确的是（??? ）
①该反应为放热反应；
②生成物的总能量比反应物的总能量高；
③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。
A.①②③?????? ?????B.①③??????? ???C.①②? ?????????D.③
答案：B
解析：甲处液面下降，乙处液面上升，说明反应放热，故①③正确
5.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)? ΔH=+Q1 kJ·mol-1，室温下，若将?1 mol?无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（??? ）
A.Q1＞Q2???????? ???B.Q1=Q2??? ???????C.Q1＜Q2????????? D.无法比较
答案：A
解析：则ΔH=ΔH1+ΔH2=Q1-Q2＞0
故Q1＞Q2。
6. CO（g）与H2O（g）反应过程的能量变化如下图所示，有关两者反应的说法正确的是（??? ）
A.该反应为吸热反应
B.CO（g）和H2O（g）所具有的总能量大于CO2（g）和H2（g）具有的总能量
C.反应的热化学方程式是CO（g）+H2O（g）===CO2（g）+H2（g）? ΔH=+41 kJ·mol-1
D.1 mol CO2（g）和1 mol H2（g）反应生成1 mol CO(g)和H2O（g）要放出41 kJ热量
答案：B
解析：由图象知CO(g)+H2O(g)总能量大于CO2（g）+H2（g）总能量，故CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g)为放热反应，ΔH=-41 kJ·mol-1，故B正确。
7.将V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)．下列叙述正确的是
( )
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
答案：B
解析：从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是室温，A错．从曲线随V1的增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确．当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.5 mol/L，C错．该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的．
二、非选择题（本题包括4个大题，共58分）
8.如图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5 mL稀盐酸，试完成下列问题。
（1）实验中观察到的现象是__________________。
（2）产生上述现象的原因是__________________。
（3）写出有关反应的离子方程式__________________。
（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量__________________（填“大于”“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。
答案：（1）镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解；烧杯中有晶体析出? （2）镁与盐酸反应放出H2，是放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca（OH）2晶体? （3）Mg+2H+====Mg2++H2↑? Ca2++2OH-====Ca(OH)2↓? (4)小于
解析：（1）镁与盐酸反应产生氢气，此反应为放热反应，使烧杯内温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有晶体Ca（OH）2析出。（4）由镁和盐酸反应生成MgCl2和H2，是放热反应，根据能量变化规律知MgCl2和H2的总能量加上放出的能量应等于Mg和盐酸的总能量，故MgCl2和H2总能量小于Mg和盐酸的总能量。
9.根据下图所示的能量变化，写出下列反应的热化学方程式并回答相关问题：
（1）_________________________________________；
（2）__________________________________________。
Q1与Q2的关系：Q1____________（填“大于”“小于”或“等于”）Q2。
反应过程（1）
反应过程（2）
答案：（1）A(g)+B(g)====C(g)
ΔH=-Q1 kJ·mol-1
(2)C(g)A(g)+B(g)
ΔH=+Q2 kJ·mol-1? 等于
解析：由图（1）知反应物为A（g）、B（g），生成物为C（g），反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应；该反应的热化学方程式为：A(g)+B(g)====C(g)? ΔH=-Q1 kJ·mol-1。由图（2）知，反应物为C（g），生成物为A（g）、B（g），生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应为吸热反应；其热化学方程式为：C（g）====A（g）+B（g）? ΔH=+Q2 kJ·mol-1。从上述两反应的热化学方程式可知，上述两过程互为逆过程，因此反应过程中的热量数值应相等，即Q1=Q2
10.某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究，在除了用手触摸试管壁管感觉发热外，还设计了下列几个可行性方案．
甲方案：将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是__________________________，________，说明反应放热．(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)
乙方案：将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中，支管接①和②，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是(接①)________，(接②)________，说明反应放热．
丙方案：用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水，支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末，看到的现象是________________ ，说明反应放热，其原因是________________________________________．
答案：方案甲：小试管中固体变成乳状，同时有大量水蒸气产生 温度计温度上升
方案乙：①有气泡产生 ②左边水柱下降，右边水柱上升
方案丙：无水硫酸铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量，使水蒸发
解析：实验从反应放热的“热”为出发点进行探究，通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象，合理地设计了实验探究方案．
11.50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应热．
回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________．
(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和反应热数值________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)．
(3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应热数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应热的数值会________．
答案：(1)环形玻璃搅拌棒
(2)偏小
(3)偏小 偏小
解析：(1)据图知，装置中缺少环形玻璃搅拌捧．
(2)若大烧杯上不盖硬纸板，则会导致热量损失使中和热的数值偏小．
(3)因氨水是弱碱，在发生中和反应时，逐步电离出OH－会吸收热量，故测得中和热的数值偏小；若用50 mol 0.50 mol/L的NaOH溶液来做实验难以保证50 mL 0.50 mol/L的盐酸完全反应，故测得中和热数值也会偏小．
第一节 化学反应的热效应
第一课时 化学反应和反应热
【学习目标】
1．知道化学反应中能量变化的实质，能说出反应热、放热反应、吸热反应等概念。
2．明确测定反应热的要点，学会测定反应热的基本原理和方法。
【学习过程】
一、知识回顾
1．化学反应的基本特征：一是物质发生了变化，即有 生成；二是能量发生了变化，即 能量。
2．化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为 的变化。因此化学反应分为两类：放热反应和吸热反应。下列图中，图1表示 反应，图2表示 反应。
3．有下列反应：①氧化钙与水反应 ②碳酸氢钠受热分解 ③硫酸与氢氧化钠溶液混合 ④燃烧煤炭取暖 ⑤钠与水反应 ⑥胆矾受热失去结晶水
其中为吸热反应的是 ，放热反应的是 。
二、化学反应的反应热
1．化学反应中存在两大变化，即 变化和 变化。由于拆开不同的化学键消耗的能量不同，形成不同的化学键释放的 也不同，所以化学反应中总会伴随有 的变化，最终的反应结果表现为吸收能量或放出能量。
2．化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为 的变化。因此化学反应分为两类：
(1)放热反应： 的化学反应。
(2)吸热反应： 的化学反应。
3．反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所 的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。
(1)表示方法：用符号Q表示；Q>0， ；Q<0， 。
(2)单位： 或 。
三、反应热的测定
1．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成 _H2O，这时的反应热就是中和热。
表达式： 。
2．实验探究：根据实验步骤，测出氢氧化钠与盐酸、氢氧化钾与盐酸、氢氧化钠与硝酸三个反应的反应前后的温度值，领会量热计的使用过程。
(1)实验目的：测定 反应的反应热，体验化学反应的热效应。
(2)实验原理
酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液 差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的 ，根据公式计算：Q＝－c·m·Δt，其中：c＝4.18 J·g－1· ℃－1，m为酸碱溶液的 ，Δt＝t2－t1，t是酸溶液温度与碱溶液温度的 值。然后换算成生成1 mol H2O放出的能量即可。
(3)实验步骤
①制作简易的量热器。
②用量筒准确量取反应溶液，准确测量温度(精确到0.1℃)。
③将溶液混合反应，记录终止温度。
④重复实验步骤②、③三次。
实验
起始温度t1/°C
终止温度t2/°C
温度差(t2－t1)/°C
反应热Q/J
HCl与NaOH
HCl与KOH
HNO3与NaOH
(4)数据处理
根据实验数据计算反应热。
为了使计算简便一些，我们近似地认为：
①1.0 mol·L－1盐酸和1.0 mol·L－1 NaOH溶液的密度都是1 g·cm－3，所以可求出盐酸的质量m1、NaOH溶液的质量m2。
②中和后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，则100 mL 1.0 mol·L－1盐酸与100 mL 1.0 mol·L－1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量可根据公式Q＝－c·(m1＋m2)·(t2－t1)求出。
导学案参考答案
一、
1. 新物质 吸收能量或放出
2. 热量 放热 吸热
3. ②⑥ ①③④⑤
二、
1. 物质 能量 能量 能量
2. 热量（1）放出热量（2）吸收热量
3. 释放或吸收（1）反应吸热 反应放热（2）J·mol－1 kJ·mol－1
三、
1. 1mol H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
2. （1）强酸与强碱
（2）温度 质量 质量和 平均
（3）（4）3. （1）（2）（3）（4）
检测题
1. 实验室制取下列气体的反应为放热反应的是( )
A．由无水醋酸钠制CH4 B．由乙醇制C2H4
C．由电石制C2H2 D．由碳酸钙受热分解制CO2
2. 已知在相同状况下，同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是( )
A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应
B．水分解产生氢气和氧气时放出能量
C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热反应
D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量
3.属于吸热反应的是（ ）
①碳与二氧化碳化合 ②生石灰与水反应生成熟石灰 ③Zn稀硫酸反应
④氯酸钾分解制氧气 ⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑥甲烷与氧气的燃烧．
A. ①④ B. ②③ C. ①④⑤ D. ①②④
4. 下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是（ ）
A. 芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)白天在阳光下曝晒后失水、分解吸热，夜里重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能
B. 将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在富氧条件下，经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气，从而有效利用生物质能
C. 生活、生产中大量应用氢能源，首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题
D. 垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾占地给城市造成的压力，改善了城市的环境。
下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是
5. 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：
(1)大小烧杯间填满碎纸条的作用是_________________________________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与 50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由_____________________________________________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________；用50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______________________(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
参考答案
1. 【解析】A项、B项、D项都需要持 续加热，不是 放热反应，只有C项是放热反应。
【答案】C
2. 【解析】由题意可以推测，如果一个反应过程放 出能量，那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C正确；另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、氯化氢和Al2O3的分解都应该是吸收能量的反 应，故A、B、D错误
【答案】C
3. 【解析】①碳与二氧化碳化合生成CO是吸热反应；②生石灰与水反应生成熟石灰是放热反应；③Zn稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，是放热反应；④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应；⑥甲烷与氧气的燃烧是放热反应，答案选C。
①碳与二氧化碳化合生成CO是吸热反应；②生石灰与水反应生成熟石灰是放热反应；③Zn稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，是放热反应；④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应；⑥甲烷与氧气的燃烧是放热反应，答案选C。
【答案】C
4. 【解析】A、芒硝在白天光照下失水，是太阳能转化为化学能，晚上重新结晶放热，是化学能转化成热能，故A说法正确；B、生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在厌氧条件下进行，故B说法错误；C、氢能源开发利用过程中需要解决的课题是探索廉价制氢气的方法和怎样解决氢气的贮存运输问题，故C说法错误；D、利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等，故D说法正确。
【答案】B
5. 【解析】要掌握实验操作要点：①量热计保温效果要好；②酸碱溶液的浓度要小；③酸碱一方要过量；④操作迅速准确，减少热量损失；⑤及时准确记录数据。中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，强酸与强碱反应的实质是H＋＋OH－===H2O，计算出来的中和热是相同的。
【答案】(1)减少实验过程中的热量损失 (2)偏小 保温杯 (3)不相等 相等 因中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关 (4)偏小 偏小
第一节 化学反应的热效应
第一课时 化学反应和反应热
【教学目标】
知识与技能目标：
通过对化学反应热效应相关知识的学习，使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。
过程与方法目标：
通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练；通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；通过阅读“拓展视野”“资料在线” “方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。
情感态度价值观目标
使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。
【教学过程】
一、新课引入
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入：
走进化
学反应
原理
初步体会：
通过视频引入，
增强学生学习
化学反应原理
的兴趣。
初步介绍学科
观念。
实验
探究
知识
回顾
演示实验：
1.点燃镁条；
2.冰袋的奥秘：
氯化铵氢氧化钡
用结实的塑料袋代替烧杯，称
取2 g氯化铵晶体倒人塑料
袋中，从中间系扎。再称4 g
粉末状氢氧化钡晶体加人袋
中用线绳扎紧密封备用（如上
图所示）。上课时解开中间的
绳子，并用手轻轻搓揉使之
混匀。然后传给学生。
观察，思考能量的
转化形式。
用手感觉塑料袋温
度的变化情况。
注意事项：所用塑
料袋必须结实，不
能在搓揉中弄破而
腐蚀手臂。
思考：能量转化的
形式与实验一的
不同之处。
把反应热这
一抽象的概
念以具体的
实验展现出
来，初步建立
探究反应热的
实验方法。
让学生学会
自我反思，
指明困惑点，
明确学习目标。
二、化学反应的反应热
环节
教师活动
学生活动
设计意图
提问引入
【联想●质疑】化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:
1、化学反应中为什么有能量变化?
2、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？
3、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？
4、用什么方法可以准确地测量这些热量？
【投影】1.下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ ）
A.放热反应时不必加热
B.化学反应一定有能量变化
C.一般地说，吸热反应加热后才能发生
D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关
【设问】高一我们学过铝热反应，这个反应有什么实际用途呢？
【追问】为什么呢？
【讲述】由此可知化学反应中总是伴随着能量的变化，其中大部分是热量的变化，有的释放热量，有的吸收热量。为了有效的利用一些化学反应的热量，人们必须对其有定量的认识。
为此我们引入了反应热的定义。什么是反应热呢？
化学上规定，当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。大家阅读课本，理解反应热的定义。
【归纳、回忆】常见的放热反应和吸热反应
⑴常见的放热反应
①活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
②酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O
③燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧
④多数化合反应。如Na2O+H2O ＝2NaOH，SO3+H2O=H2SO4
⑵常见的吸热反应
多数分解反应，如CaCO3
CaO+CO2↑
②2NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O （s）＝BaCl2+2NH3 ↑+10H2O
③C(s)+H2O(g) CO+H2
④CO2+C2CO
回答：焊接钢轨
回答：反应放出大量的热，使生成的铁融化。
学生聆听，思考
回顾高一所学知识，引出本节课所学的定义：反应热
阅读课本
引导学生阅读教材，解决提出的问题
阅读课本，理解反应热的概念，找出概念的核心内容
引导学生走进教材，理解概念
概念辨析
化学反应的反应热
定义
反应热的符号是什么？ 怎样表示反应吸、放热？
符号：Q
反应吸热，Q为正值（反应体系能量增加）
反应放热，Q为负值（反应体系能量减少）
学生阅读课本后，回答提出的问题
巩固概念，通过阅读理解，引导学生深入认识反应热
提出问题
【设问】
如何获得一个反应的反应热呢？
生答：可以通过实验测得，也可以运用理论计算求得。
引导学生走进教材，了解反应热的获得情况
课堂过渡
【讲述】
为了测定反应热，人们专门设计了一种仪器：称为量热计。大家看到P3，掌握其结构
学生阅读课本相关内容，掌握量热计的结构
通过阅读教材，掌握相关知识。
交流研讨
【提问】
量热计的结构是怎样的？
【追问】
其实就像什么？
3、测量反应热：用量热计
【问】量热计直接测量出的是什么？
学生回答
结构：
外筒：保温（减少热量损失）
内筒：反应器
生答：保温杯
有盖子（两个孔）一个 插温度计，一个插搅拌器（注：不是玻璃棒）
生答：温度
通过一系列问题的设置，逐步降低难度，加深学生对量热计的认识
实验探究
实验：测定中和反应的反应热
［实验指导］
（1）实验仪器有哪些？
（2）实验步骤？需要测定哪些数据？
a、量取一定体积的稀盐酸加入 ，并测 T1
b、量取一定体积的稀碱溶液加入 中，并测 T1
C、快速将碱液倒入 中，搅拌测 T2。
（3）怎样计算反应热？
小组内交流结果：
（1）量热计、烧杯、量筒、温度计
（2）a、 量热计，初始温度
b、烧杯，初始温度
c、量热计，最高温度
（3）Q＝－4.18KJ?K-1?Kg-1 ? m(aq)?（T2-T1）
通过指导学生完成实验，培养学生的科学探究精神和探究能力，提高学生思考解决问题的能力
讨论探究
（1）实验室中若无量热计，根据提供的下列用品，你能设计一个简易的量热计吗？
500mL烧杯、 100mL烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒、硬纸板、碎纸条
（2）实验测得的反应热的数值往往小于理论值，你认为可能的原因是什么？怎样减小误差？
（3）若其他条件不变，将课本实验中的试剂作如下变化，测得的反应热的数值怎样变化？
（偏大、偏小或相同）
（1）用KOH代替NaOH
（2）用硝酸代替盐酸 （3）用浓硫酸代替盐酸
单元组交流研讨，解决所提问题
在完成实验的基础上，使学生仔细观察，积极思考，找出实验中的注意事项，提高分析解决问题的能力
三、【板书设计】第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
一、化学反应的反应热
（一）反应热
1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.
3、符号： Q>0 反应放热
Q
Q<0 反应吸热
4、获得Q值的方法：（1）实验测量法 （2）理论计算法
①中和热
5、反应热的分类：②燃烧热
③生成热……
（二）中和热
1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。
2、中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；Q=-57.3kJ
3、中和热的测量
（1）仪器：量热计（环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯）
（2）原理：Q= —C(T2—T1) (C为热容) 或Q= —C m (T2—T1)（C为比热容）
（3）步骤
【注意】①实验中选用温度计及读数时：宜用有0.1分刻度的温度计，量程100℃，中和前酸和碱溶液的温度要相同，且都为室温，且测量时应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。
②用隔热、密封性能好的量热计会使实验结果更准确。实验室中若
没有量热计，也可以改用如右图1所示的简易装置来测定反应热：
在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧
杯杯口相平，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热
量损失。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），达到
保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。
检测题
1. 下列对化学反应的认识错误的是( )
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化
D．必然伴随着能量的变化
2. 在进行中和热的测定中，下列操作错误的是 ( )
A．反应前酸、碱溶液的温度要相同
B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
3. 已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法中不正确的是( )
A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
4. 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应过程中能量变化的是 ( )
5. 已知在稀溶液中强酸与强碱反应生成1 mol水时放出的热量，叫做中和热，下列说法中正确的是 ( )
A．中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有：两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒
B．可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次
D．测定中和热实验中，若所使用的稀NaOH溶液的物质的量稍大于稀盐酸，则会导致所测得的中和热数值偏高
参考答案
1. 【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C项错。
【答案】C
2. 【解析】分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。
【答案】C
3. 【解析】放热反应中反应物总能量高于生成物总能量。
【答案】A
4. 【解析】Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应过程中吸收热量，即反应产物的总能量大于反应物的总能量。
【答案】A
5. 【解析】选项A错误，为了防止散热，在中和热测定的实验中应选用一大一小两只烧杯，小烧杯和大烧杯之间应用塑料泡沫隔开；从防止散热的效果看，使用保温杯防止散热的效果更好，选项B正确；中和热测定的原理：首先根据公式Q＝cmΔT求出反应过程中放出的热量，然后再根据ΔH＝Q/n(H2O)计算中和热。式中ΔT表示反应后的最高温度与反应前盐酸与氢氧化钠的平均温度之差，因此每次实验至少需要测定3次温度，选项C错误；在中和热测定过程中为了提高实验的准确度，要保证稀酸和稀碱完全反应，在实验中通常使一种物质稍过量一些，选项D错误。
【答案】B
课件14张PPT。第一单元 化学反应与能量转化第一节 化学反应的热效应第1课时 燃 烧 图 片每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的释放能量，有的吸收能量。吸收能量的化学反应 5、一般的化合反应（C与CO2 反应等除外）知识回顾Q < 0Q > 0回顾:从化学反应中物质变化的实质分析为什么会有热效应?旧键断裂 ---- 新键生成E1E2△E=E1- E2△E的大小决定反应是放热还是吸热实质:结合下面问题，全面掌握反应热的定义： 问题1．反应热用什么符号表示？怎样衡量反应是放热反应还是吸热反应？
问题2 ．定义中有“在一定温度下进行时”，“称为该温度下的反应热”等词语，这说明反应热与什么有关？
问题3 ．反应热的数值来源？一.反应热概念: 见课本 P2符号：Q 单位：J化学反应的热效应二.活动探究测量中和反应的反应热 见课本P3-4中和热强酸和强碱反应的中和热 H+(aq)+OH- (aq)= H2O(l)； △H=-57.3KJ/mol讨论:弱酸或弱碱在发生中和反应生成1mol水的中和热大小如何?小于57.3kJ/mol。1、实验室用什么原理来测定反应热？
2、测定反应热的理论计算公式是怎样的？其中各个符号代表什么含义？
3、反应热用什么仪器测量？仪器有怎样的构造？问题与讨论：随堂练习1、下列说法正确的是 ( )
A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热
B、化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化。
C、化学反应中放出的热才是反应热
D、化学反应总是放出热量B随堂练习2、下列说法正确的是 ( )
A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B、放热反应在常温下一定很容易发生
C、化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量
D、吸热反应在一定条件下也能发生D随堂练习3、中和热测定实验中，下列操作一定使测定结果偏低的是 （ ）
A．量筒量取所用药品
B．NaOH溶液在倒入小烧杯中时，有少量的溅出
C．量热计的保温材料质量高
D．测量HCI溶液温度时的温度计未用水洗，则用来测NaOH溶液的温度 BD为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么问题？ (1)用保温性能好的仪器测量。
(2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。
(3)所用药品浓度的配制须准确。
(4)宜用有0.1分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。
(5)记录最高温度。 随堂练习减少实验过程中的热量损失搅拌器偏小不相等第一节 化学反应的热效应
第2课时 化学反应的焓变
一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）
1. 在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q2＞Q1的是（??? ）
A.2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）? ΔH=-Q2 kJ·mol-1;
2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）? ΔH=-Q1 kJ·mol-1
B.S（g）+O2（g）====SO2（g）? ΔH=-Q1 kJ·mol-1；
S（s）+O2（g）====SO2（g）? ΔH=-Q2 kJ·mol-1
C.? ΔH=-Q1 kJ·mol-1；
C（s）+O2（g）====CO2（g）? ΔH=-Q2 kJ·mol-1
D.H2（g）+Cl2（g）====2HCl（g）? ΔH=-Q1 kJ·mol-1；
? ΔH=-Q2 kJ·mol
答案：C
解析：相同物质反应时，影响反应热大小的因素，一是物质数量的多少，二是物质状态。A、B两组属状态不同：A组中因H2O（l）H2O（g）是吸热的，所以Q1＞Q2；B组中S（s）S（g）是吸热的，但因其是反应物，故Q1＞Q2。C、D两组属反应物的数量不同，量多的放热多，故C正确
2. CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)；(H = －2878 kJ·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→ 4CO2(g)＋5H2O(l)；(H = －2869 kJ·mol-1 ，下列说法正确的是（ ）
A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B．正丁烷的稳定性大于异丁烷
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
答案： A
解析：异丁烷的热化学方程式为：
(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→ 4CO2(g)＋5H2O(l) (H = －2869 kJ·mol-1 （1）式
正丁烷燃烧的热化学方程式为：
CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l) (H = －2878 kJ·mol-1 （2）式
一个“可逆的”化学反应，它的正反应和逆反应的焓变（ΔH）大小相等符号相反，据此改写正丁烷燃烧的热化学方程式为：
4CO2(g)＋5H2O(l) →CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g) (H = +2878 kJ·mol-1 （3）式
将（1）式和（3）式叠加，得到丁烷同分异构体相互转化的热化学方程式：
(CH3)2CHCH3(g) →CH3CH2CH2CH3(g) (H = +9.0 kJ·mol-1 （4）式
3.燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水，放出热量50 kJ，则这一反应的热化学反应方程式为????? ?????? （??? ）
?????? A．2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=+50 kJ·mol-1
?????? B．C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O；ΔH=-1 300 kJ
?????? C．2C2H2+5O2====4CO2+2H2O；ΔH=-2 600 kJ
?????? D．2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-2 600 kJ·mol-1
答案：D
解析：本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量。反应热单位是kJ·mol-1,B和C均错。2 mol C2H2燃烧放出的热量为-2×26×50 kJ·mol-1=-2 600 kJ·mol-1。
4. N2H2是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H2(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是?????? （??? ）
?????? A．N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=+133.5 kJ·mol-1
?????? B．N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-133.5 kJ·mol-1
?????? C．N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=+534 kJ·mol-1
?????? D．N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-534 kJ·mol-1
答案：D
解析：本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学反应方程式前面的化学计量数，放热用“-”号，-133.5×4 kJ·mol-1=-534 kJ·mol-1。
5.关于放热反应A+B = C+D，以下说法正确的是（??? ）（EA、EB、EC、ED分别代表A、B、C、D所具有的能量）
A．EA＞EB????????? B．EA＞EC+ED????????? C．EA＋EB＞EC＋ED?????????? D．EA＋EB＜EC＋ED
答案：C
解析：该反应为放热反应，则ΔH= E产物-E反应物=（EC＋ED）—（EA＋EB）<0，故C正确。
6 .已知25℃、101 kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－2834.98 kJ/mol
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3119.18kJ/mol
由此得出的正确结论是
( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．反应①可确定铝的燃烧热是708.7 kJ
C．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应
D．根据②可确定铝的燃烧热是779.8 kJ/mol
答案：A
解析：据两热化学方程式知2 mol O3(g)比3 mol O2(g)(等质量)的能量高，所以由O2变为O3为吸热反应，故A正确C错误；据燃烧热的概念可知铝的燃烧热应该由反应①确定，燃烧热为708.7 kJ/mol，故B、D均错误．
7.用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列有关热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol的说法中正确的是( )
A．有4NA个电子转移时，放出 285.8 kJ的热量
B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收285.8 kJ的能量
C．有2NA个氢氧共用电子对生成时，放出285.8 kJ的能量
D．有0.1NA个氢氧共用电子对生成时，放出285.8 kJ的能量
答案：C
解析：据热化学方程式知，放出285.8 kJ的热量，则转移的电子为2NA，有NA个液态水分子生成，即2NA个氢氧共用电子对生成，故A、B、D错误，C正确．
二、非选择题（本题包括4个大题，共58分）
8. 同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成还是分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
P4(s，白磷)+5O2（g）====P4O10（s）
ΔH=-2 983.2 kJ·mol-1①
P(s，红磷)+====?
ΔH=-738.5 kJ·mol-1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_________。相同状况下，能量状态较低的是_________；白磷的稳定性比红磷_________（填“高”或“低”）。
答案：P4（s，白磷）====4P（s，红磷）
ΔH=-29.2 kJ·mol-1? 红磷? 低
解析：①-4×②得P4(s,白磷)=4P（s，红磷）? ΔH=ΔH1-4ΔH2=-2 983.2 kJ·mol-1-4×(-738.5 kJ·mol-1)=-29.2 kJ·mol-1，即P4（s，白磷）====4P（s，红磷）? ΔH=-29.2 kJ·mol-1。白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低（能量越低越稳定）。
9.10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使 500 g H2O温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的燃烧热为?????????? ，热化学方程式为?????????????????????????????????????????????????????????????? 。
答案：10 g硫磺燃烧共放出热量为：
??? ＝500 g × 4.18 × 10－3kJ/(g·C)－1×(62.4－18)C = 92.8 kJ，则lmol(32g)硫磺燃烧放热为=-297 kJ/mol，硫磺的燃烧热为297 kJ??mol-1，热化学方程式为：S(s) + O2(g) = SO2(g)；△H=-297 kJ/mol
解析：既要掌握燃烧热的概念，又要理解通过实验测定的方法：先测得一定质量溶液前后的温度变化（通过量热器），然后应用公式Q = m·C(t2－t2)计算
10. 将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。
又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0 kJ·mol—1，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ
答案：B2H6(g)＋3O2＝B2O3（s）＋3H2O（l）；△H＝－2165 kJ·mol—1，1016.5kJ
解析：0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：1mol×649.5kJ/0.3mol＝2165kJ，因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：B2H6(g)＋3O2＝B2O3（s）＋3H2O（l）；△H＝－2165 kJ·mol—1。由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：3mol×44 kJ·mol—1＝132kJ，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：2165kJ－132kJ＝2033kJ，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：0.5mol×2033 kJ·mol—1＝1016.5kJ。
11.已知：在热力学标准态(298 K、1.01×105 Pa)下，由稳定的单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。下图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题：
(1)写出氧族元素中含有18e-的两种氢化物的电子式___________________________。
(2)请你归纳：非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的反应热ΔH的关系__________。
(3)写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学反应方程式：______。
答案：(1)
(2)非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小，反之亦然
(3)H2Se(g)====Se(s)+H2(g)；ΔH=-81 kJ·mol-1
解析：本题以元素化合物为载体，结合所给信息考查反应热与物质稳定性的关系。
??? 一般来说：物质本身具有的能量越低，物质越稳定。换言之，相同状况下，生成一定量的某物质放出的热量越多，物质越稳定。所以，ΔH越小，非金属元素氢化物越稳定。a、b、c、d对应的氢化物分别为：碲化氢、硒化氢、硫化氢和水。
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第2课时 化学反应的焓变
★【课前学案导学】
■精准定位——学习目标导航
1.了解焓变与反应吸热或放热的关系。
2.掌握化学方程式的书写和意义。
■自主梳理—基础知识导航
一、化学反应的焓变
1.焓：用来描述物质所具有的能量的物理量，符号H。
【注意】① 焓是一个物理量；②焓是物质固有的性质，与密度相似
2.焓变
（1）定义：_______，符号___。是用来描述反应热的物理量。
（2）表达式及单位
△H=H（反应产物) — H（反应物），单位：KJ/mol或J?mol—1
（3）意义P:从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系：吸热反应：____________，即产物的焓（产物具有的总能量）大于反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需吸收能量。
放热反应：__________，即产物的焓（产物具有的总能量）小于反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需释放能量。
二、热化学方程式
1.定义：表明_______________的化学方程式。
2.含义：不仅表明了__________，也表明了__________。
★【课堂探究导学】
■合作探究-名师保驾护航
探究一：反应热与焓变的区别与联系
反应热
焓变
含义
化学反应中吸收或放出
的热量
化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差
符号
Q
△H
与能量变化关系
Q>0,反应吸收热量
Q<0，反应放出热量
△H>0，反应吸收热量
△H<0，反应放出热量
二者的相互联系
△H是化学反应在恒定温度和压强下（即敞口容器中进行的化学反应）且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热（Qp）；
△H= Qp，中学阶段二者通用
与键能的关系
△H= Qp=反应物的键能—生成物的键能
探究二：热化学方程式的书写
1.热化学方程式与普通化学方程式的区别
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数，既表示粒子个数又表示该物质的物质的量
是整数也可以是分数，只表示该物质的物质的量
状态
不需注明
必须在分子式后注明
△H正负号及单位
无
必须注明
意义
表示化学反应中的物质变化
不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化
2.正确书写热化学方程式
① 注明各物质的聚集状态；气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不标反应条件，也不用↑和↓。
② 注意反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。 绝大多数△H是在298K、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
③ △H的单位J?mol—1或kJ?mol—1；
④ 注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
⑤△H的的值与方程式中的物质前的系数成正比，若反应逆向进行，△H的数值改变符号，但绝对值不变。
⑥△H的的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量。
■典例剖析-名师释疑助航
例1. 已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝–393.51 kJ ·mol(1
C(金刚石)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝–395.41 kJ ·mol(1
据此判断，下列说法中正确的是 ( (
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的低
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
答案：A
解析：从题意知，1 mol金刚石燃烧生成CO2放出的热量比1 mol石墨燃烧生成CO2放出的热量多，说明石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨制备金刚石应是吸热反应。
【变式训练1】 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体，已知：
①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g)；(H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g)；(H2
③Sn(s、灰)Sn(s、白)；(H3＝＋2.1 kJ/mol ；
下列说法正确的是 （ ）
A．(H1＞(H2 B．锡在常温下以灰锡状态存在 C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处于低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
【例2】下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 （ ）
A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧 C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
『答案』A
『解析』碳酸钙受热分解是吸热反应，乙醇燃烧、铝粉与氧化铁粉末反应、氧化钙溶于水都是放热反应。在热化学反应里，能量的变化以热量的形式体现，当反应物总能量高于生成物总能量（生成物总能量低于反应物总能量）时，反应物能量的亏损主要是以热量的形式散发，表现为放热反应；当反应物总能量低于生成物总能量（生成物总能量高于反应物总能量）时，生成物能量的增加主要是以热量的形式吸收，表现为吸热反应。本题中生成物总能量高于反应物总能量为吸热反应，选A
『规律方法』首先判断四个选项的反应是放热反应还是吸热反应，然后回忆相关理论：放热反应、吸热反应中反应物和生成物能量的大小关系，结合选项做出判断。
【变式训练2】下列关于焓变ΔH的说法正确的是（??? ）
A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D.在一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“-”
【例3】已知在1×105Pa ，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 （ ）
A．H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH = + 242kJ/mol B．2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH = - 484kJ/mol
C．H2(g)+O2(g) = H2O(g) ΔH = + 242kJ/mol D．2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH = + 484kJ/mol
答案：A。
解析：根据题意书写热化学方程式为：2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH = - 484kJ/mol （1）式
（1）式变形一： 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH < - 484kJ/mol （2）式
（1）式变形二： H2(g)+ O2(g) = H2O(g) ΔH = -242kJ/mol （3）式
（3）式变形为： H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH = + 242kJ/mol
【变式训练3】 已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量；下列叙述正确的是
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的(H = 183 kJ/mol
C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的(H =－183 kJ/mol
D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的(H =－183 kJ/mol
变式训练解析及答案
【变式训练1】
答案：D
解析：白锡与盐酸反应的热化学方程式为：Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) (H1 （1）式
灰锡与盐酸反应的热化学方程式为：Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) (H2 （2）式
（1）式变形为：SnCl2(aq)＋H2(g)= Sn(s、白)＋2HCl(aq) －(H1 （3）式
（2）式和（3）式叠加，得到：
Sn(s、灰)Sn(s、白)；(H3＝(H2－(H1 = ＋2.1 kJ/mol >0 （4）式
【变式训练2】
答案：D
解析：焓变是从能量角度描述化学反应的变化的，并没有限定反应物的物质的量；就如同从物质变化角度描述化学反应没有限定物质的多少一样；反应热是生成物的总焓与反应物的总焓的差，所以放热焓减少，ΔH＜0。对于很多的放热反应往往是需要加热的，但反应一旦开始就不需要再加热了。
【变式训练3】
答案：C
解析：ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）
=436 kJ/mol+243 kJ/mol－2×431 kJ/mol= －183 kJ/mol
■备选例题
1. 在相同条件下，一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成液态水放出的热量为Q1；若生成气态水放出的热量为Q2。那么Q1与Q2之间的大小关系是（??? ）
A.Q1＞Q2???????????????????????? B.Q1＜Q2 C.Q1＝Q2????????????????????????????????? D.不能确定
答案：A
解析：由于完全燃烧的氢气是在相同条件下的定值，且燃烧后都生成水，若都是生成气态水，则Q1＝Q2。但氢气燃烧分别生成液态水和气态水，由气态水转化为液态水还要放出热量，故Q1＞Q2
2．已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是 （ ）
A．26．0kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3kJ
答案：A
解析：在101kPa时C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l) ； ΔH=-2804kJ/mol
6×18 2804
1 x=2804/108=26.0
3．平衡(A)C2H4(g) C2H2(g)+H2(g),(B)2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),当升高温度时（A）和（B）平衡皆向右移动。
(1)C(s)+2H2(g)====CH4(g)? ΔH1;
(2)2C(s)+H2(g)====C2H2(g)? ΔH2;
(3)2C(s)+2H2(g)====C2H4(g)? ΔH3;
判断（1）、（2）和（3）中ΔH1.ΔH2.ΔH3的大小顺序排列正确的是（??? ）
A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3????????????? B.ΔH2＞ΔH3＞ΔH1
C.ΔH2＞ΔH1＞ΔH3????????????? D.ΔH3＞ΔH2＞ΔH1
答案：B
解析：(1)×2-(3)得C2H4(g)+2H2(g)2CH4(g)? ΔH=2ΔH1-ΔH3,
(3)-(2)得C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)? ΔH=ΔH3-ΔH2，由升温时平衡均向右移动知2ΔH1-ΔH3＜0,ΔH3-ΔH2＜0,故ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
■常用教学素材
研究反应热的意义
化学反应常常伴随着吸热或放热现象，从热力学第一定律的观点也不难理解，因为不同物质有着不同的内能，反映产的总内能通常与反应物的总内能是不同的，所以发生一反应，总是伴随着能量变化，这种能量变化以热的形式与外界交换就是反应的热效应。
??? 我们知道不同反应，反应热量是不同的。
??? 同一个化学反应究竟能放出多少热量跟条件有关，不同的温度不同的条件热效应的值都不一样。为了把各种化学反应所放出或吸收的热量进行比较，计算和应用，需要规定一个相同的条件，所以热力学规定：当体系发生变化之后，使反应产物的温度回到反应前始态的温度，体系放出或吸收的热量称为该反应的热效应，也就是说反应在等温过程中放出或吸收的热量。
??? 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般是以热和功的形式跟外界环境进行能量交换，但大多是以热的形式进行能量交换。因此，研究化学反应中的能量变化，主要集中在热量问题上。
化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要的意义。例如，合成氨反应是放热的。如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高。这样，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。在制造原料气的水煤气反应中，是要吸收大量热的。如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。因此，在进行化工设计时，为了保证生产的正常进行，就必须事先获得准确的反应热的数据，作为制造热交换设备和规定工艺操作条件的依据。
在化工生产中，热能的综合利用问题，不但直接关系到产品成本的高低，而且影响产率的大小。化工设备中的热交换器、余热锅炉、热风炉等的设计和使用，都是为了综合利用热能，以便提高产品产率，降低成本。
综上所述，研究反应热，对于化工生产适宜条件的选择和设备的设计、使用，对于热能的综合利用，都有很大意义。因此，以研究反应热为主要内容之一的化学热力学，是化学科学的一门重要分支。
第一节 化学反应的热效应
第2课时 化学反应的焓变
【教学目标】
1．知识与技能
（1）化学反应中物质变化和能量变化的实质学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。
(2)了解焓的定义，了解化学过程中的焓变，掌握热化学方程式的书写。
（3）掌握盖斯定律及焓变的简单计算。
2．过程与方法
(1)学习通过过程分析的方法，运用抽象与概括、对比异同点进行思维加工，形成概念。
(2)提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
3．情感态度与价值观
(1)激起探索未知知识的兴趣，体验探究未知世界的乐趣。
(2)体验概念的形成过程，感受理论知识的科学美。
(3)增强认识科学世界的信心。
【教学过程】
一、化 学 反 应 的 焓 变
1．焓：用来描述物质所具有的能量的物理量，符号：H。
2．反应焓变
(1)表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。
(2)单位：J·mol－1或kJ·mol－1。
(3)与反应能量变化的关系：
ΔH＞0，反应吸收能量；ΔH＜0，反应释放能量。
(4)与反应热的关系：等压条件下，当反应中物质的能量变化全部转化为热能时，焓变与该化学反应的反应热相等，数学表达式为ΔH＝Qp。
[探究·升华]
[思考探究]
焓是状态函数，具有能量的单位，但没有确切的物理意义，体系的焓的绝对值目前还无法知道。
焓的改变可用来描述化学反应的反应热，在等压条件下，焓变与该化学反应的反应热相等，因此焓变是可以测知的。
问题思考：
(1)物质的聚集状态不同，焓值相同吗？
【提示】 不同。物质聚集的状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说气态＞液态＞固态。
(2)化学反应中焓变可以为零吗，为什么？
【提示】 焓变即反应产物的焓与反应物的焓的差值。两种不同的物质，所具有的能量不可能完全相同，即反应产物的焓与反应物的焓不可能完全相等，所以由反应物转化为反应产物时，一定会有能量的变化，即焓变不为零。
(3)“反应热等于焓变”这一说法正确吗？
【提示】 不正确，化学反应的反应热等于反应的焓变在特定条件下才成立，其条件是：等压。
[认知升华]
焓变与化学键、物质能量之间的关系
1．微观角度：化学键与焓变
吸收能量E1
↑
反应物反应产物
↓
放出能量E2
E1＞E2 反应吸收能量 ΔH＞0
E1＜E2 反应放出能量 ΔH＜0
2．宏观角度：物质能量变化与焓变
放热反应
吸热反应
关系
反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量
反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量
表示方法
ΔH＜0
ΔH＞0
图示
二、热 化 学 方 程 式
1．概念：把一个化学反应中的物质的变化和反应的焓变同时表示出来的化学方程式。
2．意义
(1)表示化学反应中的物质变化；
(2)表示化学反应中的焓变。
3．实例：298 K时，1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)放热285.8 kJ，此反应的热化学方程式可表示为H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH(298 K)＝－285.8 kJ·mol－1。
[探究·升华]
[思考探究]
热化学方程式与一般化学方程式相比，有哪些不同？
【提示】 (1)热化学方程式不但表达了物质变化，还表达了能量变化。
(2)热化学方程式在普通化学方程式基础上，标注出各物质的状态，在后面用ΔH表示能量变化。
[认知升华]
书写热化学方程式时注意的问题
1．ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。
2．注意反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。
3．注意热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此各物质的系数可以是整数，也可以是分数。
4．注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同，因此，必须注明物质的聚集状态(“s”“l”或“g”)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“↓”和“↑”。
5．注意热化学方程式不是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的系数必须与ΔH相对应。如果系数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
特别提醒：同素异形体在反应中除标注状态外，还要注明名称，如C(s，石墨)。
三、
盖斯：G.H.Germain?Henri?Hess?(1802～1850)瑞士化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。1826～1827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。
盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热现象，作了大量的量热工作。1836年发现，在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有《纯粹化学基础》(1834)，曾用作俄国教科书达40年。
四、检测题
1．下列对H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH(298 K)＝－184.6 kJ·mol－1的叙述正确的是 ( )
A．1分子H2和Cl2反应，放出热量184.6 kJ
B．1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJ
C．在101 kPa、298 K的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJ
D．在101 kPa、298 K的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，吸收的热量为184.6 kJ
2. 工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1，下列判断正确的是( )
A．反应物能量总和大于生成物能量总和
B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)
ΔH＝－131.4 kJ·mol－1
C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量
D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量
3. 已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系式中正确的是( )
A.a＜c＜0 B.b＞d＞0
C.2a＝b＜0 D.2c＝d＞0
4. 向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为 ( )。
A．Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B．Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－18 kJ·mol－1
C．Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－73 kJ·mol－1
D．Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
5. 一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量161.9 kJ，经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下热化学方程式：
C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为 ( )。
A．＋2 590.4 kJ·mol－1 B．－2 590.4 kJ·mol－1
C．＋1 295.2 kJ·mol－1 D．－1 295.2 kJ·mol－1
6. ．写出298 K时，下列反应的热化学方程式：
(1)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kJ。
_________________________________________________________________
(2)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量。
_________________________________________________________________
(3)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ的热量。
_________________________________________________________________
(4)甲醇合成反应及其能量变化如图所示，合成甲醇的热化学方程式为
________________________________________________________________。
图
参考答案
1. 【解析】热化学方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的化学系数不再表示粒子数目，只表示各物质的物质的量，所以A错误；在描述反应时应说明外界条件，而B中没有说明温度和压强，B错误；ΔH<0时，反应放热而非吸热，D错误。
【答案】c
2. 【解析】该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A项错误；B项中热化学方程式中的水的状态应为气态；D项中应把1体积改为1 mol。
【答案】c
3. 【解析】选C。H2的燃烧反应都是放热反应，ΔH<0，a、b、c、d都小于0，B、D错；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)为放热反应，所以a>c，A错；反应②的化学计量数是①的2倍，反应热②也是①的2倍，b＝2a<0，C对。
【答案】C
4. 【解析】这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式，根据目标反应利用盖斯定律进行计算。根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO42－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－128 kJ·mol－1①，OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－55 kJ·mol－1②，根据盖斯定律：①－2×②可得：Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－18 kJ·mol－1
【答案】B
5. 【解析】据题意，放出161.9 kJ热量时生成的CO2的物质的量为5 mol·L－1×0.1 L÷2＝0.25 mol，所以ΔH＝－161.9 kJ·mol－1×16＝－2 590.4 kJ·mol－1。
【答案】B
6. 【解析】 (2)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，故其热化学方程式可写为S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－148.4 kJ·mol－1或S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1。
(3)1 mol C2H2燃烧生成液态水和CO2放热：×26 g＝1 294.8 kJ，热化学方程式为
C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1 294.8 kJ·mol－1。
(4)生成物的能量比反应物的能量低，反应是放热反应，ΔH为负值。
【答案】J·mol－1或HgO(s)＝Hg(l)＋O2(g)
ΔH＝90.7 kJ·mol－1
(2)S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－148.4 kJ·mol－1[或S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1]
(3)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1 294.8 kJ·mol－1
(4)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH＝(a－b) kJ·mol－1
课件13张PPT。第一节 化学反应的热效应第2课时第一单元 化学反应与能量转化------物质所具有的能量焓思考:焓这个物理量的大小可能与什么因素有关?温度,压强,物质的量等焓变---理想状态:等压焓变且能量变化全部变为热量时△H△H ＝ Qp 恒压下的化学反应热 化学反应的焓变Qp＝ △H 恒压下的化学反应热△H ＝ H（生成物）－ H（反应物）△H > 0 吸热反应
△H < 0 放热反应分析:H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H(298k) =-285.8kJ/mol 反应放热还是吸热?1.反应物的总焓高于生成物的总焓2.生成物比反应物更稳定△H ＝ H（生成物）－ H（反应物）分析:1.C( S,金刚石) +O2(g)=CO2(g)
△H(298k) =-395.41kJ/mol
2.C( S,石墨) +O2(g)=CO2(g)
△H(298k) =-393.51kJ/mol◇这两个反应都是 (放或吸)热反应◇从数据分析,石墨和金刚石谁更稳定放放热反应：
吸热反应：ΔH＜0或 ΔH为“－”ΔH＞0 或ΔH为“＋”放热△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量吸热△H＞0燃烧热
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？ 在101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。⑴燃烧热通常可由实验测得。
⑵在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①研究条件：101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指101 kPa所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 燃烧热：
25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位是KJ/mol。注：一般规定:
C生成的稳定化合物为CO2(g)
H生成的稳定化合物为H2O(l)如:C CO2(g)、H H2O（l）、S SO2（g）
［练习1］分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？
A.C（s）＋O2（g）===CO(g);ΔH=－110.5 kJ/mol
B.C（s）＋O2（g）===CO2(g);ΔH=－393.5 kJ/mol
C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=－571.6 kJ/mol
D.H2(g)＋O2(g)===H2O(g);ΔH=－241.8 kJ/mol解析: A项 C（s）燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O（l），但由于其反应热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反应热也不为H2的燃烧热。你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？285.8kJ/mol1molH2（g）＋ 1/2O2（g）== H2O（l）；ΔH=－285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。热化学方程式 △H=-241.8kJ/mol △H=-285.8kJ/mol表示化学反应中物质的变化和反应的焓变★必须标明温度(热力学) 和 物质状态★焓变数值大小与化学计量数相关 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g)； △H=-483.6kJ/mol[例题2]
同温、同压下，比较Q1与Q2数值的大小：
S(g)+O2(g)==SO2(g) Q1
S(s)+O2(g)==SO2(g) Q2
Q1>Q2[例题1] 1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625kJ，试写出热化学方程式。[自我检测]
3mol CH4燃烧时，生成液态水和CO2 同时
放出2670.9KJ的热。请写出热化学方程式。
2. 常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧，放
出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。1. CH4(气)+2O2(气)=CO2(气)+2H2O(液)
△H = - 890.3KJ /mol
2. CO(气)+ 1/2 O2(气)=CO2(气)
△H = - 282.6KJ /mol焓 H ---- 焓变△H 反应热Q热化学方程式表示总焓变大,吸热反应总焓变小,放热反应△H > 0△H < 0第1节 化学反应的热效应
第3课时 反应焓变的计算 盖斯定律
一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）
1. 对于反应C2H4(g)→C2H2(g)十H2(g)，2CH4(g)→C2H4(g)+2H2(g)当升高温度时都向右移动①C(s)+2H2(g)→CH4(g)；△H1 ②2C(s)+ H2(g)→C2H2(g)；△H2? ③2C(s)+2H2(g)→C2H4 (g)；△H3。判定①②③中的△H1，△H2，△H3大小顺序是 ?? ??? （??? ）
A．△H1>△H2>△H3?
B．△H2>△H3>2△H1
C．△H2>△H1>△H3?
D．△H3>△H2>2△Hl
答案：B
解析：因反应C2H4(g)→C2H2(g)十H2(g)和2CH4(g)→C2H4(g)+2H2(g)的共性物质是C2H4(g)，故以反应③为基础，即都先生成C2H4(g)，再分别转化为CH4(g)和 C2H2(g)；由题意可知，C2H4(g)→C2H2(g)吸热，C2H4(g) →2CH4(g)放热，故△H1，△H2，△H3大小顺序是：△H2>△H3>2△H1。
2.使18 g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占1/3体积，CO2占2/3体积，已知：
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
与完全燃烧相比较，损失的热量是
( )
A．1/2Q2 kJ B．1/3Q2 kJ
C．1/3(Q1＋Q2) kJ D．1/3Q1 kJ
答案：A
解析：n(C)＝＝1.5 mol，与完全燃烧相比，损失的热量为CO(1.5mol×＝0.5 mol)再完全燃烧所对应的热量，即0.5 mol×Q2 kJ/mol＝0.5Q2 kJ，故选A.
3.下列变化过程放热的是
( )
A．H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0kJ/mol
B．2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋14.9 kJ/mol
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
答案：D
解析：根据A、B中热化学方程式可知两反应均是吸热反应．本题易误选C，由于选项中未明确在化学反应中断开化学键时所吸收的能量大小，因此不能判断该反应的热效应．
4. 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为
H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l);
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g);
ΔH=-283.0 kJ·mol-1
C8H18(l)+25/2O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l);
ΔH=-5 518 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2.CO、C8H18.CH4完全燃烧时，放出热量最少的是(??? )
A.H2(g)?????????????????? B.CO(g)????????????? C.C8H18(l)??????????????? D.CH4(g)
答案：B
解析：1 g H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧，分别放出的热量为
H2:=142.9 kJ·g-1
CO:=10.11 kJ·g-1
C8H18:=48.40 kJ·g-1
CH4:=55.64 kJ·g-1
5.有3个热化方程式：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H =a kJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）；△H =bkJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H =ckJ/mol
关于它们的下列表述正确的是（?? ）
A．a+b＝c
B．1mol H2O由气态变为液态吸收（a-b）kJ热量
C．氢气的燃烧热为c/2 kJ???
D．1molH2 O由液态变为气态吸收l c/2-al kJ热量
答案：D
解析：本题考查反应热的计算。将2式减去1式可得，H2O（g）=H2O（l）；△H =（b-a）kJ/mol，则B错误；H2O由气态变为液态是放出热量，所以b-a<0，即b
6.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出了X kJ热量。已知碳完全燃烧的焓变△H= 一Y kJ·mol-1，则lmol C与O2反应生成CO的反应热△H为 (??? ) kJ·mol-1
A．一Y???? ???????? B．—(10X—Y)???? ? C．一(5X—O.5Y)???? D．+(10X—Y)
答案：C
解析：本题考查盖斯定律。
C(s)＋O2(g)=CO2(g)???????? 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)
1???? 1?????????????????? 2????? 1
x???? x?????????????????? 2y???? y
x+2y= =0.3
x+y= =0.2?
求的x=0.1mol，y=0.1mol，令0.2molC与O2反应生成CO产生热量为Q，则有0.1×Y+Q=X，Q= (X-0.1Y) KJ，所以lmol C与O2反应生成CO的反应热△H= －(5X－O.5Y)kJ·mol-1，C选项正确。
二、非选择题
7.由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式__________________________________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)+ O2(g) ===?2H2O(l)的△H=_______________，氢气的燃烧热为_______________。
答案：H2(g)+ O2(g) ===?2H2O(g)? △H＝-241.8kJ??mol-1? -571.6 kJ·mol-1? 285.8 kJ·mol-1
解析：热化学方程式的书写。
8.CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。
化学键
C－H
C＝C
C－C
H－H
键能（kJ·mol—1）
414.4
615.3
347.4
435.3
试计算该反应的反应热
答案：ΔH ==＋125.6 kJ·mol—1
解析：ΔH =[6E(C－H)＋E(C－C)]－[E(C＝C)＋4E(C－H)＋E(H－H)]=(6×414.4＋347.4) kJ·mol—1－(615.3＋4×414.4＋435.3) kJ·mol—1=＋125.6 kJ·mol—1
这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ·mol—1。
9. CO、CH4均为常见的可燃性气体．
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是________．
(2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol.相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是__________________________．
(3)120℃、101 kPa下，a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强．若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为________(保留2位小数)．
答案：(1)1∶4
(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－891 kJ/mol
(3)0.33
解析：(1)CO转化成CO2：化合价从＋2→＋4；CH4转化成CO2：化合价从－4→＋4；所以转移电子数之比为2∶8＝1∶4.
(3)由方程式：2CO＋O2===2CO2；
CH4＋2O2===CO2＋2H2O(g)
当耗O2和生成的CO2相同时，n(CO)∶n(CH4)＝2∶1，可知CH4的体积分数是1/3＝0.33；
10.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应式如下：
??? CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g)??? ⊿H = 84.2 kJ·mol-1??????????? ⑴
向体系中通入空气，通过以下反应提供反应(1) 所需热量：H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g)????????? ΔH = –241.8 kJ·mol-1????? ??????(2)
要使反应温度维持在700℃，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20
答案：要使反应维持在一定温度并持续进行，应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用，因此：
??? 甲醇与氧气的摩尔比为：n(CH3OH): n (O2) = (2 × 241.8) / 84.2 = 5.74
??? 甲醇与空气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1
解析：要使反应维持在一定温度持续进行，应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用。因此甲醇与氧气的物质的量之比为(2 ?? 241.8) / 84.2 = 5.74（注意保留三位有效数字），根据氧气的体积分数0.20，可求得甲醇与空气的物质的量之比。
此题需注意计算过程中有效数字的保留：乘除运算中，以有效数字最少的保留有效数字；加减运算中以小数点位数最少的保留有效数字；常数不计算有效数字等。
第一节 化学反应的热效应
第3课时 反应焓变的计算 盖斯定律
★【课前学案导学】
■精准定位——学习目标导航
1.理解盖斯定律的含义。
2.能运用盖斯定律计算化学反应中的焓变。
3.通过盖斯定律的应用，体会其在科学研究中的意义。
■自主梳理—基础知识导航
一、盖斯定律
1.内容
无论化学反应是一步完成还或是_______完成，其反应热是_______。或者说，化学反应的反应热只与体系的_________和______有关，而与反应的______无关。
2.在科学研究中的意义
有些反应进行的很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以__________。
3.盖斯定律的应用
利用盖斯定律可以
二、反应热的计算
反应热计算的主要依据是_____________的数据。
★【课堂探究导学】
■合作探究-名师保驾护航
探究一：计算焓变的常见方法
1.根据热化学方程式计算
其计算方法与根据一般方程式计算相似，可以把△H看成方程式内的一项进行处理，反应的焓变与参加的各物质的物质的量成正比。
2.根据盖斯定律进行计算
计算步骤是：
（1）确定待求的反应方程式
（2）找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置
（3）根据未知方程式中各物质的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整化学计量数，或调整反应方向
（4）叠加并检验上述分析的正确与否。
『特别提醒』运用盖斯定律求反应焓变，必要时可先根据题意虚拟转化过程，然后再根据盖斯定律列式求解，同时注意正、逆反应的焓变数值相等，符号相反。
探究二：反应热大小的比较方法
依据
比较方法
实例
反应物 的本质
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同其反应热不同
如等物质的量的不同金属或非金属与同一物质反应，金属、非金属越活泼反应越容易发生，放出的热量就越多，ΔH越小
反应进行的程度
对于多步反应的放热反应，反应越完全，则放热越多。对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，反应放出的热量越多，ΔH越小；反之亦然。
（1）碳完全燃烧生成CO2放出的热量比不完全燃烧放出生成的CO放出的热量多
（2）对于合成氨的反应，当N2转化60%时比转化50%放出的热量多，ΔH小
反应规律和影响ΔH大小的因素
（1）吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大
（2）2molH2完全燃烧放出的热量肯定比1molH2完全燃烧放出的热量多
（3）等量的碳完全燃烧生成CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成的CO放出的热量多
（4）生成同一种液态产物比气态产物放出的热量多
盖斯定律
依据盖斯定律，对热化学方程式进行相加减，即得ΔH相加减的计算式，依据相加减得到的化学反应的特点判断相加减的ΔH计算式与零的关系，即判断ΔH的大小
『特别提醒』ΔH的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割，在比较两个热化学方程式中的ΔH的大小时，比的是其代数和，要带正、负号进行比较；在比较两个反应热效应的大小时，应取ΔH的绝对值进行比较。
■典例剖析-名师释疑助航
【例1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
C（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的反应焓变。
C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） △H1 = —393.5kJ?mol—1
CO （g） + O2（g）= CO2（g） △H2 = —283.0kJ?mol—1
答：298KC（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的△H为—110.5kJ?mol—1。
『解题思路』设此反应分两步进行：
第一步：C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） △H1 = —393.5kJ?mol—1
第二步：CO2（g）= CO （g） + O2（g）△H2 ′= —△H2 = 283.0kJ?mol—1
将上述两步反应相加得总反应为：
C（s，石墨）+O2（g）=CO（g） △H3 = ？
根据盖斯定律，△H3 =△H1 + △H2 ′
=—393.5kJ?mol—1 + 283.0kJ?mol—1
=—110.5kJ?mol—1
【变式训练1】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 （ ）
C(s)+O2(g)=CO2(g) ；ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g) ；ΔH2
S(s)+O2(g)=SO2(g) ；ΔH3 S(g)+ O2(g)=SO2(g) ；ΔH4
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ；ΔH5 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ；ΔH6
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)；ΔH7 CaO(s)+ H2O(l)= Ca(OH)2(s) ；ΔH8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
【例2】已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188kJ
『答案』C
『解析』1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ,转换成热化学方程式为：
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H= －121 kJ·mol-1进一步变换为：
H2(g)+ O2(g)= H2O(g) △H= －242 kJ·mol-1
氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为x
ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）=（x+）—2463= －242 ，x= +436
【变式训练2】在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量，断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量，断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量，则在氯气中充分燃烧1mol H2 的能量变化是??????????????????? 。
【例3】已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1、-1411.0 kJ·mol-1和-1366.8 kJ mol-1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为 （ ）
A．-44.2 kJ·mol-1 B．+44.2 kJ·mol-1 C．-330 kJ·mol-1 D．+330 kJ·mol-1
『答案』A
『解析』根据题意得出C2H4(g)的燃烧热方程式：
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ⊿H=-1411.0 kJ·mol-1 ----------------------------------------------（1）式
C2H5OH(1)的燃烧热方程式：
C2H5OH(1) +3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ⊿H= -1366.8 kJ mol-1---------------------------------------------（2）式
（2）式变换为：2CO2(g)+3H2O(l) = C2H5OH(1) +3O2(g) ⊿H= +1366.8 kJ mol-1 -----------------------（3）式
（1）式和（3）式叠加，得到：
C2H4(g)+H2O(l)→C2H5OH(l) △H= -1411.0 kJ·mol-1 +1366.8 kJ mol-1 = -44.2 kJ·mol-1
【变式训练3】下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g) ＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0 kJ·mol－1
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热
变式训练解析及答案
【变式训练1】
答案：C
解析：①碳的燃烧反应是放热反应，ΔH<0；等质量的碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量多，放热越多，ΔH越小，ΔH1<ΔH2 。
②等质量的气态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量比固态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量多，放出的热量越多，ΔH越小，ΔH4<ΔH3 。
③都生成液态水的前提下，氢气的质量越大，放出的热量越多，ΔH越小，ΔH6<ΔH5 。
④碳酸钙受热分解是吸热反应，ΔH>0；氧化钙溶于水是放热反应，ΔH<0, ΔH8<ΔH7 。综上所述：选择②③④。
【变式训练2】
答案：185kJ
解析：在氯气中充分燃烧1mol H2 时，要先破坏1mol的H—H键和1mol的Cl—Cl键，此过程是需要吸收679kJ的能量；在氯气中充分燃烧1mol H2 时会形成2molH—Cl，放出864KJ的能量，吸收和放出能量相抵，仍会放出185KJ的能量。
【变式训练3】
答案：B
解析：中和热是指强酸强碱生成1molH2O放出的热量，A错；吸热反应也不一定都需要加热，C错；燃烧热是指1mol物质燃烧生成稳定化合物放出的热量，液态的水是稳定的，D错。
■备选例题
1. 白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10 。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ·mol—1.P—O b kJ·mol—1.P=O c kJ·mol—1.O=O d kJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是
A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol-1 B．（4c+12b－6a－5d）kJ·mol-1
C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol-1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol-1
答案：A
解析：1mol白磷（P4）分子中含有6mol P—P 键，5mol O2中含有5mol O=O键，1mol P4O10中含有4 mol
P=O键和12 mol P—O键 ；P—P a kJ·mol—1、P—O b kJ·mol—1、P=O c kJ·mol—1、O=O d kJ·mol—1 。
P4+5O2=P4O10 ；ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）=（6a+5d－4c－12b）kJ·mol-1
2．化学反应N2＋3H2 ＝ 2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是
A．N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(l)；⊿H ＝ 2(a—b—c)kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(g) ；⊿H ＝ 2(b—a)kJ·mol－1
C．N2(g)＋H2(g) ＝ NH3(l) ；⊿H ＝ (b＋c—a)kJ·mol－1
D．N2(g)＋H2(g) ＝NH3(g) ；⊿H ＝ (a＋b)kJ·mol－1
解析：根据图示信息得出如下热化学反应式：
mol N2(g)＋ mol H2(g) ＝ 1mol N +3mol H ⊿E=a kJ （1）式
1mol NH3(g)= 1mol N +3mol H ⊿E= b kJ （2）式
1mol NH3(l)= 1mol NH3(g) ⊿E= c kJ（3）式
（2）式变换为：1mol N +3mol H =1mol NH3(g) ⊿E= —b kJ （4）式
（3）式变换为：1mol NH3(g)= 1mol NH3(l) ⊿E= —c kJ （5）式
生成1mol NH3 (l)的反应过程为：
mol N2(g)＋ mol H2(g) 1mol N +3mol H1mol NH3(g) NH3(l) 。
得出如下的热化学方程式：
N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(l)； ⊿H ＝ 2(a—b—c)kJ·mol－1 ，A选项正确。
N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(g) ； ⊿H ＝ 2(a—b)kJ·mol－1 ，B选项错误。
N2(g)＋H2(g) ＝ NH3(l) ； ⊿H ＝(a—b—c)kJ·mol－1 ，C选项错误。
N2(g)＋H2(g) ＝NH3(g) ； ⊿H ＝ (a—b)kJ·mol－1 ，D选项错误。
3．(1)Zn(s)＋1/2O2(g) = ZnO(s)? ⊿H = －348.3 kJ/mol
(2)2Ag(s)＋1/2O2(g) = Ag2O(s)；? ⊿H = －31.0 kJ/mol
则Zn(s)＋Ag2O(s) = ZnO(s)＋2Ag(s)的?⊿H 等于 （ ）
A．－317.3 kJ/mol B．－379.3 kJ/mol C．－332.8 kJ/mol D．317.3 kJ/mol
答案：A
解析：1mol Zn(s)氧化的热化学方程式为：Zn(s)＋1/2O2(g) = ZnO(s) ⊿H = －348.3 kJ/mol-------（1）式
2mol Ag(s) 氧化的热化学方程式为：2Ag(s)＋1/2O2(g) = Ag2O(s) ? ⊿H = －31.0 kJ/mol----------（2）式
（2）式的变换形式为：Ag2O(s)= 2Ag(s)＋1/2O2(g) ⊿H = +31.0 kJ/mol-----------（3）式
（1）式和（3）式叠加，得到：
Zn(s)＋Ag2O(s) = ZnO(s)＋2Ag(s) ⊿H=－348.3 kJ/mol+31.0 kJ/mol= －317.3 kJ/mol
■常用教学素材
反应热计算的一题多解
化学反应热的计算主要以热化学方程式、盖斯定律、燃烧热等的相关知识为理论基础。进行反应热计算的常用方法有：常规计算法即列方程或方程组法、十字交叉法、平均值法、估算法及极限思维法等等。
例题: 已知两个热化学方程式：
H2(g)+O2 (g)＝H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l） △H=-2220.0kJ/mol
实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中H2与C3H8的体积比是( )
A．1：3 B．3：1 C．1：4 D．1：1
答案：选B
解析: 此题属于计算型选择题，可以采取以下方法进行求解。
方法一：常规计算法即列方程或方程组法
设混合气中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5mol－x。根据题意，
列方程为：285.8kJ/mol×x＋2220.0kJ/mol×（5mol－x）
解得H2的物质的量 x = 3.75 mol ；C3H8的物质的量为5mol－3.75mol=1.25mol。混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为3：1，选B。
小结：以常规方法进行计算求解，思路直接，便于理解，为我们解题时的首选方法，但是由于一般需要列方程，步骤烦琐，计算量较大，因此在解计算型选择题时尽量避免使用。现提供以下方法进行巧解。
方法二：估算排除法
因为C3H8的燃烧热为2220.0 kJ/mol，而两者燃烧共放热3847kJ，故5mol 混合气H2和C3H8的体积比一定大于1：1，而四个选项中只有B选项符合题意。注意此法仅适用于选择题。
方法三：十字交叉法
H2和C3H8的平均燃烧热： 3847KJ/5mol=769.4 kJ/mol，则有
H2 285.8 1450.6
769.4
C3H8 2220.0 483.6 1450.6/483.6 = 3/1即为二者的体积之比。在此种解法中其实已经渗透了极限思维的解题模式。
第一节 化学反应的热效应
第3课时 反应焓变的计算
【教学目标】
1.知识与技能
盖斯定律及其应用。
2.过程与方法
(1)通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；
(2)通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练；
(3)通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；
(4) 通过阅读“拓展视野”“资料在线”“方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。
3.情感态度与价值观
使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。
【教学过程】
反应焓变的计算方法：由盖斯定律可知，若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。因此可利用已知化学反应的热效应，通过代数的加减来求得某一反应的热效应。但运算时必须注意，欲消去的物质的种类、状态均应该相同。
一、反应焓变的计弃
1.盖斯定律
定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。即化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应的过程无关。
化学反应H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)可看作由以下两步完成：
其中，H2（g）+O2（g）= H2O（g）；△H1=－241.8kJ/mol
H2O（g）=H2O（l）；△H2=－44.0kJ/mol
根据盖斯定律可得：
△H=△H1＋△H2=－285.8kJ/mol
2.盖斯定律的应用：对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯定律计算求得。
3能否根据热化学方程式求参加反应的某物质放出或吸收的热量？
答案：能。根据热化学方程式确定1 mol该物质参加反应时的焓变，再乘以其物质的量即可 。
【探究新知】
焓变的计算
利用热化学方程式求焓变
热化学方程式中各物质的化学计量数应与ΔH的数值成____比例关系，焓变与反应物或生成物的化学计量数呈同比例改变，因此可将焓变看做是热化学方程式的一个组成部分，反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。
【例1】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，则反应CH4（g）＋4O2（g）＝CO2（g）＋2H2O的ΔH＝ ______________kJ·mol－1
〖解析〗0.5molCH4完全燃烧放出445kJ热量，1molCH4完全燃烧应放出890kJ热量，ΔH＝-890 kJ·mol－1。
答案：-890
【深度思考1】能否将答案写作890？
答案：不能，因为焓变既可以表示放热，又可以表示吸热，因此需要用“+”、“-”号加以区分。
利用盖斯定律求焓变
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。
N2（g） + 2O2（g） == 2NO2（g） △H1 = + 67.7kJ?mol—1
N2H4（g）+ O2（g） == N2（g）+ H2O（g） △H2 = — 534kJ?mol—1
〖解析〗将第二个反应化学计量数与△H2 同时乘以2，然后与第一个反应相减，即可得2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的焓变为△H=2△H2 --△H1 =-1135.7 kJ?mol—1。
【方法技巧】应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程。同时注意：⑴ 方程式中各物质的系数与△H同等倍数的扩大或缩小。⑵ 当方程式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且要带“+”、“-”符号，即总方程式的焓变等于各方程式焓变的代数和。⑶ 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样不能忽略△H的符号。⑷ 当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。（5）盖斯定律的运算过程与数学上的向量运算有相似之处。
3．根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算
焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差。
ΔH＝E(反应物的化学键断裂吸收的总能量)－E(生成物的化学键形成放出的总能量)
【例3】已知断裂或形成1mol共价键所需要或产生的能量称之为键能。以下是部分共价键键能数据：P—P 198kJ?mol—1，P—O360kJ?mol—1，O=O 498kJ?mol—1。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = ？
氧原子
磷原子
P4 分子结构 P4O6 分子结构
【解析】1molP4分子中含有6molp-p键，1molO2中有1mol O=O，1mol P4O6有12mol P—O，因此P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = --12×360+6×198+3×498=--1638 kJ?mol—1。
【深度思考3】利用化学键计算反应焓变的关键是准确计算物质中含有化学键的数目。如1molH2O中含有2molH-O键，1molNH3中含有3molN-H键，1molCH4中含有4molC-H键。
二、盖斯定律的理解
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===B ΔH2
ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2
aA===B ΔH1
B===aA ΔH2
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
三、利用盖斯定律书写热化学方程式
特别提醒：通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。
四、学生通过几个课时的学习，应注意以下几个问题，需要熟练掌握如下几点：
1．书写热化学方程式良好的思维习惯
(1)第一步，写出正确的化学方程式；
(2)第二步，注明每一种物质的聚集状态；
(3)第三步，书写ΔH，首先确定焓变的正负，然后确定焓变的数值，最后，书写焓变的单位。
2．书写热化学方程式时注意的问题
(1)判定反应是放热还是吸热，确定ΔH的符号：放热为“－”，吸热为“＋”。
(2)计算反应的焓变
①根据题给反应物或生成物的量，计算反应的焓变，并依据焓变的数值确定各物质的化学计量数，题目中常常给出反应物的质量或浓度，需要换算成物质的量。
②根据化学键键能计算焓变：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
(3)正确标注反应物状态
反应物和生成物的聚集状态不同，会导致反应热数值不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。对于化学式形式相同的同素异形体，还必须注明物质名称，如C(金刚石，s)。
五、检测题
1. 已知：2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1
C—H、O===O、O—H和CO键的键能分别为415 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1、462 kJ·mol－1和847 kJ·mol－1，则a为( )
A．－780 B．－1 560
C．－670 D．－1 000
2. 燃煤烟气脱硫可用生物质热解气(主要成分：CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ· mol－1
②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝＋172.5 kJ· mol－1
③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.0 kJ· mol－1
则反应2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)的ΔH为( )
A．＋270 kJ· mol－1 B．＋862 kJ· mol－1
C．－270 kJ· mol－1 D．－862 kJ· mol－1
3. 已知：HCN(aq)＋NaOH(aq)===NaCN(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A．－69.4 kJ·mol－1 B．－45.2 kJ·mol－1
C．＋45.2 kJ·mol－1 D．＋69.4 kJ·mol－1
4. 红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )
A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成
B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热ΔH＝－399 kJ/mol
C．P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol
D．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K不变
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b，则a>b
D．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
6. 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH1>0，ΔH3＜0
B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
参考答案
1. 【解析】将已知两个反应相加，消去反应中的CO，得到新反应：2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(a－220)kJ·mol－1，结合键能可求出a，即(a－220)kJ·mol－1＝8×415 kJ·mol－1＋4×496 kJ·mol－1－4×847 kJ·mol－1－8×462 kJ·mol－1，则a＝－1 560。故选B项。
【答案】B
2. 【解析】根据盖斯定律，由①－②－③可得，2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－393.5 kJ· mol－1－172.5 kJ· mol－1－(－296.0 kJ· mol－1)＝－270 kJ· mol－1，本题选C。
【答案】C
3. 【解析】 HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1
H2O(l)===OH－(aq)＋H＋(aq) ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1
上述两式相加：HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq) ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1。
【答案】C
4. 【解析】D 由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是：2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g) ΔH＝－798 kJ/mol，则A、B项错误；图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；温度不变，平衡常数不变，D项正确。
【答案】D
5. 【解析】D 在25 ℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，A错误；中和热为57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，B错误；碳完全燃烧放出的热比不完全燃烧放热多，即a【答案】D
6. 【解析】．C A项，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2均为放热反应，则有ΔH1<0、ΔH3<0；B项，CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g)，该反应为吸热反应，则有ΔH2>0；Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有ΔH4<0；C项，将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3；D项，③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。
【答案】C
课件26张PPT。第一节 化学反应的热效应第3课时第一单元 化学反应与能量转化1有关热化学方程式的计算例1、在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式
分别为:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=－566KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=－890KJ/mol
由1摩CO和3摩CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为( )
A．2912KJ B. 2953KJ
C. 3236KJ D. 3867KJB1如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1①能直接测定吗？如何测？
②若不能直接测，怎么办？1①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③ ，
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以， ΔH1 =ΔH3- ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？1盖斯定律？ 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
化学反应的焓变（ΔH）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。1一．盖斯定律：1.盖斯定律的内容:
不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说,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。1△H＝△H1+△H22.盖斯定律直观化1 CO(g)C(s)CO2(g)实例11C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H1＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol+)△H1 + △H2 = △H3 ∴△H1 = △H3 － △H2
= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol1 若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。总结规律：注意：
1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应
2、反应方向发生改变反应热的符号也要改变总结思考：
在用方程式叠加计算反应热时要注意哪些问题？1 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2．盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）
然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。1阅读课本P7，总结用盖斯定律进行计算的过程，并仿照课本的计算过程做以下练习：例1、已知： H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
那么，H2的燃烧热△H是多少？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=？kJ/mol△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol1例2、已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H1= -702.2 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)=2HgO (s) △H2=-181.4 kJ/mol
由此可知Zn(s)+ HgO (s)= ZnO(s)+ Hg(l)的△H值是？△H= 0.5( — )△H1△H21【例题3】已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) ====CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) ====H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol
试计算④2CO(g)＋ 4 H2(g)==== H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH ?????
【解】：根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2 + ②×4 - ③ = ④ ?? 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ?????＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol 2018-10-131你知道神六的火箭燃料是什么吗？例4：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：
N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol 1例5、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
。 1盖斯定律的应用根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成1molC2H2(g)的焓变:
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6KJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.2KJ/mol问题解决∵ (①×4 +② －③) ÷2得到2C(石墨)+H2(g) =C2H2(g)
∴ △H=(△H1 ×4 + △H2－ △H3) ÷2 △H=+226.8kJ/mol 1二：若某一化学反应可分为多步进行，则其总反应热为各步反应的反应热之和。
即△H= △H1+ △H2+ △H3+……一： 若某化学反应从始态（S）到终态（L）其反应热为△H，而从终态（L）到始态（S）的反应热为△H ’，这两者和为０。
即△H＋ △H ’ = ０三：若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。小结：1 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol。
在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ学与思11. 已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
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的低
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A课堂练习12.已知
①2C（S）+ O2（g）-===2CO（g）
△H=-221.0kJ/mol ，
②2H2（g）+O2（g）==2H2O（g ）
△H=-483.6kJ/mol 则制备水煤气的反应C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2 (g) 的△H为( )
A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/mol
C、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/molD 1练习
3.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：
(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol
(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3· H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol
(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol
(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol
(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=？
则第（5）个方程式中的反应热△H是________。
根据盖斯定律和上述反应方程式得：
(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即△H5 = +16.3kJ/mol14、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的
化学方程式为：
2H2(q)+ O2(q) = 2H2O( l )ΔH =- 571.6 kJ/mol
C3H8(q+5O2(= 3CO2(q+4H2O(l)ΔH =- 2220 kJ/mol
5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热
3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 ( )
(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1
B1 解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y x + y = 5(571.6/2)(x) + 2220y = 3847V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol1解2 ：1mol H2 燃烧放热 285.8 kJ 1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H4 2220769.41450.6483.631 =1解3 ：( 巧解）5mol 混合气中，C3H8 物质的量必小于2mol，H2 的物质的量必大于3mol。∵ 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ,
超过总放热量 3847 kJn (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2选 B