(共14张PPT)
1-2-2
化学反应热的计算(2)
二、反应热的计算
1、利用热化学方程式
反应热与各物质的物质的量成正比
热化学方程式与数学上的代数方程式相似，可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
注意：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热△H表示反应进行到底（完全转化）时的能量变化。
教材P13例1：
解：钠与氯气起反应的化学方程式如下
Na(s)
+
1/2Cl2(g)
=
NaCl
(s)
23g/mol
△H
1.0g
-17.87kJ
△H＝23
g/mol×(－17.87kJ)÷
1.0g
＝－41
1kJ/mol
注意热化学方程式正确书写，特别注意有关单位的正确书写
L1、2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
△H
=-197KJ/mol
若一密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达平衡时，反应放热为Q1KJ,另一密闭容器中通入2molSO2和1.5molO2，达平衡时反应放热为Q2KJ,则（
）
A.Q1＜Q2＜197
B.Q2＞Q1=197
C.Q1=Q2=197
D.Q2＜Q1＜197
A
可燃物完全燃烧放出的热量＝n(可燃物)
×
|ΔH|
注意：这里的ΔH为燃烧热。
2、利用燃烧热
L2、在
101
kPa时，1mol
CH4
完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出
890
kJ的热量，写出CH4燃烧热的热化学方程式；
2240
L
CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？
CH4(g)+2O2(g)
==
CO2(g)+2H2O(l)
△H=－890
kJ／mol，
答：2240
L
CH4（标况）完全燃烧
产生的热量=10×│△H│=8.9×104kJ。
L3、
已知：
CH４
(g)
+
2O2(g)=CO2
(g)
+
2H2
O
(l)
△
H=
-Q1
KJ/mol
2H2（g）+O2（g）
=2H2
O
（g）△
H=
-Q2
KJ/mol
2H2（g）+O2（g）
=2H2
O
（l）△
H=-
Q3
KJ/mol,
常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放出的热为:
。
0.4Q1+0.05Q3
L4、
在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：
2H2(
g
)
+
O2
(
g
)
=
2H2O
(
l
)
;△H
=-
571.6
kJ
?mol-1
C3H8(
g
)
+5O2
(
g
)
=
3CO2
(
g
)
+4H2O
(l
)
;△H
=-
2220
kJ
?mol-1
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
解1
：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y
答：氢气和丙烷的体积比为
3：1
x
+
y
=
5
(571.6/2)(x)
+
2220y
=
3847
V(H2):V(C3H8)
=n(H2):n(C3H8)
=
3.75:1.25
=
3:1
x
=
3.75
mol
y
=
1.25
mol
B
解2
：1mol
H2
燃烧放热
571.6kJ/2
=
285.8
kJ
答：氢气和丙烷的体积比为
3：1
1mol
C3H8燃烧放热
2220
kJ
1mol
混合气
燃烧放热
3847kJ/5
=
769.4
kJ
H2
285.8
C3H4
2220
769.4
1450.6
483.6
3
:
1
L4、
在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：
2H2(
g
)
+
O2
(
g
)
=
2H2O
(
l
)
;△H
=-
571.6
kJ
?mol-1
C3H8(
g
)
+5O2
(
g
)
=
3CO2
(
g
)
+4H2O
(l
)
;△H
=-
2220
kJ
?mol-1
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
B
中和反应放出的热量=
n(H2O)
×|ΔH|
注意：这里的ΔH为中和热。
3、利用中和热
将2个或2个以上的热化学方程式相加或相减得到一个新的热化学方程式，则ΔH也要作相应的加减。
4、利用盖斯定律
注意：求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。
L5、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现( )
(2)一个反应一步完成或分几步完成,二者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多( )
(3)应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应的焓变( )
(4)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )
(5)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减( )
(6)由C(金刚石,s)＝C(石墨,s) ΔH=-1.9
kJ·mol-1,可知:金刚石比石墨更稳定( )
×
×
√
×
×
√
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
5、利用反应物和生成物的总能量
6、根据反应物和生成物的键能
L6、我们把拆开1mol共价键所吸收的能量或生成1mol共价键所放出的能量叫键能,已知Cl-Cl键的键能为247
kJ/mol。下列有关键能的说法错误的是(
)
A要拆开1mol
Cl-Cl键需要吸收247
kJ能量
B要拆开2mol
Cl-Cl键需要吸收247
kJ能量
C要形成2mol
Cl-Cl键需要放出494
kJ能量
D要形成1mol
Cl-Cl键需要放出247
kJ能量
B
L7、肼(H2N﹣NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N﹣N为154，则断裂1molN﹣H键所需的能量(kJ)是( )
A.
194
B.
391
C.
516
D.
658
【解答】根据图中内容，可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)，△H3=2752kJ/mol﹣534kJ/mol=+2218kJ/mol，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新键生成释放能量，
设断裂1molN﹣H键所需的能量为K，旧键断裂吸收的能量：154+4K+500=2218，解得K=391。
B
L8、已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH＝－72
kJ/mol，蒸发1
mol
Br2(l)需要吸收的能量为30
kJ，其他的相关数据如下表：
则表中a为(
)
A．404
B.
260
C．230
D．200
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1
mol分子的键能
436
kJ
a
kJ
369
kJ
D
[解析]2×369
kJ－436
kJ－a
kJ－30
kJ＝72
kJ，解得a＝200
L9、已知：CO2(g)＋C(s)=2CO(g)
ΔH1
C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)
ΔH2
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)
ΔH3
CuO(s)＋CO(g)=Cu(s)＋CO2(g)
ΔH4
2CuO(s)＋C(s)=2Cu(s)＋CO2(g)
ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是
( )
A.
ΔH1＞0
B.
ΔH2＞0
C.
ΔH2＜ΔH3
D.
ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1
C
【解答】A项，此反应是吸热反应，ΔH1＞0，正确；B项，生成水煤气的反应是吸热反应，ΔH2＞0，正确；
C项，CO2(g)＋C(s)=2CO(g)
ΔH1
①，
C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH2
②，
②-①得：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)，ΔH3＝ΔH2－ΔH1，故ΔH2＞ΔH3，错误；D项，CuO(s)＋CO(g)=Cu(s)＋CO2(g) ΔH4 ④，④×2＋①得出：2CuO(s)＋C(s)=2Cu(s)＋CO2(g) ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1，正确。
L10、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)
△H=+Q1kJ/mol
室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（
）
A．Q1>Q2
B．Q1=Q2
C．
Q1D．无法确定
A(共21张PPT)
反应热的计算(1)
下列数据△H1表示燃烧热吗？Why？
提供：
H2O(g)==H2O(l)
△H2=-44kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)
△H1=-241.8kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)
△H=
那么，H2的燃烧热△H究竟是多少?如何计算?
这是什么规律？
△H1+△H2
=-285.8kJ/mol
一、盖斯定律
1、定义:
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。
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。
瑞士化学家盖斯
盖斯是瑞士化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1840年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。所以我们常称盖斯是热化学的奠基人。
2、表现形式:
若一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径(如图)
则ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间有何关系？
提示：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
A
B
800m
从山脚到山顶
思考
同学们，你们认为盖斯定律是哪些自然规律的必然结果？
请阅读课本P11—12相关内容，讨论与交流后来回答。
能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，没有物质的变化，就不能引发能量的变化。盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现，反应是一步完成还是多步完成，最初的反应物和最终的生成物都是一样的，只要物质没有区别，能量也不会有区别。
3、应用:
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。
因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得
能否测出此反应的反应热？
C(s)+1/2O2(g)
=
CO(g)
△H1＝？
可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热
CO(g)+1/2O2(g)
=
CO2(g)
△H2＝-283.0
kJ/mol
C(s)+O2(g)
=
CO2(g)
△H3＝-393.5
kJ/mol
CO(g)
C(s)
CO2(g)
H1
H3
H2
△H1
+
△H2
=
△H3
C(s)+1/2O2(g)
=
CO(g)
△H1＝？
C(s)+1/2O2(g)
=
CO(g)
C(s)+O2(g)
=
CO2(g)
CO2(g)
=
CO(g)+1/2O2(g)
②CO(g)+1/2O2(g)
=
CO2(g)
③C(s)+O2(g)
=
CO2(g)
①C(s)+1/2O2(g)
=
CO(g)
△H2＝-283.0
kJ/mol
△H3＝-393.5
kJ/mol
△H1＝？
如何通过方程式②③得到方程式①？
△H3＝-393.5
kJ/mol
－△H2＝﹢283.0
kJ/mol
△H1＝△H3－△H2
＝-110.5
kJ/mol
可知①=③－②
？
＋)
练习
1、写出石墨变成金刚石的热化学方程式
(25℃,101kPa时)查燃烧热表知：
①C(s，石墨)+O2(g)==CO2(g)
△H1=-393.5
kJ/mol
②C(s，金刚石)+O2(g)==CO2(g)
△H2=-395.0
kJ/mol
由①-
②得：
C(s，石墨)=
C(s，金刚石)
△H=+1.5kJ/mol
2、已知：
①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)
△H1=
-2983.2
kJ/mol
②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)
△H2=
-738.5
kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
。
P4(s、白磷)=4
P(s、红磷)
△H=
-29.2
kJ/mol
由①-
4×②得：
小结：利用盖斯定律计算反应热的一般步骤
(1)
确定待求方程式(即目标方程式)；
(2)
以目标方程式为参考，把已知方程式扩大或减小一定的倍数后进行加减消去未出现在目标方程式中的化学式，最后得出待求方程式；
(3)把已知ΔH
带正负号进行与上述相同的四则运算规则进行计算即得目标方程式的ΔH
。
3、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
请写出发射火箭反应的热化学方程式。
2N2H4(g)+
2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)
△H3=-1135.2kJ/mol
解：
得
③=②×2
-
①
2N2H4(g)+
2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)
△H3
4、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
③
C2H5OH(l)
+
3
O2(g)
=
2CO2(g)
+
3
H2O(l)
ΔH3=
－1370
kJ/mol
计算:
2CO(g)＋
4
H2(g)=
H2O(l)＋
C2H5OH(l)
的ΔH
解：
得
④=①×2
+
②×4
-
③
2
CO(g)
+
O2(g)
=
2CO2(g)
2ΔH1=
－566.0
kJ/mol
4
H2(g)
+
2O2(g)
=
4
H2O(l)
4ΔH2=
－1143.2kJ/mol
2CO2(g)
+
3
H2O(l)
=
C2H5OH(l)
+
3O2(g)
－ΔH3
=
+
1370
kJ/mol
+)
2CO(g)＋
4
H2(g)=
H2O(l)＋
C2H5OH(l)
ΔH
＝－339.2
kJ/mol
5、已知下列反应的反应热
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)
△H1=
-870.3
kJ/mol
C(s)
+
O2
(g)
=
CO2(g)
△H2=
-393.5
kJ/mol
H2(g)
+
?
O2(g)
=H2O(l)
△H3=
-285.8
kJ/mol
试计算下述反应的反应热：
2C(s)
+
2H2
(g)
+
O2
(g)
=
CH3COOH
(l)
解：
④=
②×2
+③×2-
①
2C(s)
+
2O2
(g)
=
2CO2(g)
2△H2=
-787.0
kJ/mol
2H2(g)
+
O2(g)
=2H2O(l)
2△H3=
-571.6
kJ/mol
+)
2CO2(g)+2H2O(l)
=CH3COOH(l)+2O2(g)
-△H1=
870.3
kJ/mol
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2C(s)
+2H2(l)+O2(g)=CH3COOH(l)
△H=
-488.3
kJ/mol
6、已知：
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3
kJ·mol－1①
C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g)
ΔH2＝－393.5
kJ·mol－1②
H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)
ΔH3＝－285.8
kJ·mol－1③
根据盖斯定律求反应C(石墨)＋2H2(g)＝CH4(g)④的ΔH4
[解析] 因为反应式①②③和④之间有以下关系：
②＋③×2－①＝④
所以ΔH4＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH1
＝－393.5＋2×(－285.8)－(－890.3)
＝－74.8(kJ·mol－1)
7、已知：
(1)NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)
ΔH＝－176kJ·mol－1
(2)NH3(g)＋H2O(l)＝NH3·H2O(aq)
ΔH＝－35.1kJ·mol－1
(3)HCl(g)＋H2O(l)＝HCl(aq)
ΔH＝－72.3kJ·mol－1
(4)NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)＝NH4Cl(aq)
ΔH＝－52.3kJ·mol－1
(5)NH4Cl(s)＋2H2O(l)＝NH4Cl(aq)
ΔH＝Q
则第(5)个方程式中的反应热
是：
。
[解析] 考查盖斯定律的理解运用。
(4)＋(3)＋(2)－(1)与(5)相比较得反应热得＋16.3kJ·mol－1。
＋16.3kJ·mol－1
8、已知25
℃、101
kPa时：
4Fe(s)＋3O2(g)==2Fe2O3(s)
ΔH＝－1
648
kJ·mol－1
①
C(s)＋O2(g)==CO2(g)
ΔH＝－393
kJ·mol－1 ②
2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)==2FeCO3(s)
ΔH＝－1
480
kJ·mol－1
③
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式
是
。
解析：①×1/2+②×2-③
=
－1648
×1/2+（－393
）×2－（－1480
）
=－130
kJ·mol－1
2FeCO3(s)+1/2O2(g)=
Fe2O3(s)
+
2CO2(g) ΔH＝－130
kJ·mol－1
9、已知25
℃、101
kPa条件下：
(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－2834.9
kJ·mol－1
(2)4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3119.1
kJ·mol－1
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变为O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应
A
10、（2010
年广东理综)在
298
K、100
kPa
时，已知：
2H2O(g)
=
O2(g)＋2H2(g)
ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)
=
2HCl(g)
ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)
=
4HCl(g)＋O2(g)
ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是（
）
A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2
A
应用盖斯定律计算反应热时应注意的事项
1．热化学方程式中物质的化学计量数同乘以某
一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
2．热化学方程式相加减时，反应热也随之相加
减。
3．将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”、“－”号必须随之改变。
4．若热化学方程式需相减，最好能先把被减方
程式进行颠倒，然后相加，更不易出错。
【课后作业】
学法P72
第12题第(3)题
学法P75~76
第1、3、4、5、6、7、8、10题
