化學(xué)人教版（2019）選擇性必修 反應(yīng)熱的計算

第二節(jié)反應(yīng)熱的計算【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解蓋斯定律的意義。2.能用蓋斯定律和熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。問題：目前我們學(xué)過哪些方法可以確定一個反應(yīng)的反應(yīng)熱？①用量熱計直接測量②ΔH=E(生成物內(nèi)能之和)—E(反應(yīng)物內(nèi)能之和)③ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能總和)-E(生成物鍵能總和)或者：ΔH=E(吸)-E(放)如，中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定?H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b)kJ/mol=-ckJ/mol?H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b)kJ/mol=+ckJ/mol根據(jù)圖像計算反應(yīng)熱例：已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為________________________.

ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1④還可以利用“蓋斯定律”進(jìn)行計算什么是“蓋斯定律”？請同學(xué)們看到課本P13問題：目前我們學(xué)過哪些方法可以確定一個反應(yīng)的反應(yīng)熱？①用量熱計直接測量②ΔH=E(生成物內(nèi)能之和)—E(反應(yīng)物內(nèi)能之和)③ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能總和)-E(生成物鍵能總和)或者：ΔH=E(吸)-E(放)如，中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。一、蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。1、蓋斯定律的內(nèi)容：(或者說)2.理解蓋斯定律始態(tài)終態(tài)ABCΔHΔH1ΔH2ΔH3ΔH4ΔH5無論途徑如何：ΔH==ΔH1+ΔH2==ΔH3+ΔH4+ΔH5殊途同歸3、蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義：有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢；有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生；有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）。這些都給測量反應(yīng)熱造成了困難，利用蓋斯定律可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來例1：已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol求：C(s)+?O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱△H3CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3?C(s)+?O2(g)==CO(g)△H3＝？CO(g)+?O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/mol+)由蓋斯定律：△H3+△H2=△H1

∴△H3=△H1

－△H2=-110.5kJ/mol==ΔH1+ΔH2ΔH1C(s)+O2(g)==CO2(g))△H1=-393.5kJ/mol例2、已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=—283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=—285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=—1370kJ/mol試計算④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】:據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱都是相同的。＝－283.2×2

－285.8×4

＋1370＝－339.2kJ/mol下面就看看反應(yīng)④能不能由①②③三個反應(yīng)通過加、減、乘、除組合而成①×2+②×4

-③=④∴ΔH＝ΔH1×2

＋ΔH2×4－ΔH3注意：

ΔH要帶正負(fù)號進(jìn)行計算也就是說，看看反應(yīng)④能不能分成①②③幾步完成。①

×2②×4—③212424

①求總反應(yīng)的反應(yīng)熱，不能不假思索地將各步反應(yīng)的反應(yīng)熱簡單相加。②不論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行，始態(tài)和終態(tài)完全一致，蓋斯定律才成立。③某些物質(zhì)只是在分步反應(yīng)中暫時出現(xiàn)，最后應(yīng)該恰好消耗完。歸納：計算注意事項歸納：解題步驟①確定待求的反應(yīng)方程式；②找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置；③根據(jù)待求方程式中各物質(zhì)計量數(shù)和位置的需要，對已知方程式進(jìn)行處理，或調(diào)整計量數(shù)，或調(diào)整反應(yīng)方向；④實施疊加并檢驗上述分析的正確與否。關(guān)

鍵：通過加、減、乘、除“四則運算式”導(dǎo)出目標(biāo)方程式解析：由①-②得：C(石墨，s)=C(金剛石，s)△H=+1.5kJ/mol例1：已知：25℃,101kPa時①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式。石墨能直接變成金剛石嗎？問：1、此反應(yīng)說明石墨和金剛石，誰更穩(wěn)定？石墨2、同素異形體間的熱化學(xué)方程式與普通熱化學(xué)方程式有什么區(qū)別？不僅要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，還要注明同素異形體的名稱。①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_________________________________P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)△H=-29.2kJ/mol例2，已知:你知道神十的火箭燃料是什么嗎？例3：神十發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。

N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。解：依題意可知，發(fā)射火箭燃料發(fā)生如下反應(yīng)2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=?即△H

=

2△H2—△H1=-1135.2kJ/mol

(1)(2)(3)依題意可知：(3)=(2)x2-(1)得：2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

已知：1.下列關(guān)于蓋斯定律描述不正確的是(

)A．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，也與反應(yīng)的途徑有關(guān)B．蓋斯定律遵守能量守恒定律C．利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱D．利用蓋斯定律可以計算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱A【隨堂練習(xí)】2.已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)△H2＝－44kJ/mol則：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H＝

.

3．已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol室溫下，若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2kJ，則（）A．Q1>Q2B．Q1=Q2C．Q1<Q2D．無法確定①②③③==①+②－285.8kJ/mol膽礬溶于水時是吸熱過程，它包括以下步驟：①CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol②CuSO4(s)==Cu2+(aq)+SO42—(aq)△H=—Q2kJ/mol

吸熱大于放熱A【隨堂練習(xí)】4.已知1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時放出

18.39kJ的熱量。在下列兩個反應(yīng)中：4P（白、s）+5O2（g）=2P2O5（s）；ΔH=-akJ/mol(a>0)4P（紅、s）+5O2（g）=2P2O5（s）；ΔH=-bkJ/mol(b>0),a和b的關(guān)系為()A.a<bB.a=bC.a>bD.無法確定C【練習(xí)】5、一定條件下,充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為QkJ(Q＞0),經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗

5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正鹽,則此條件下反應(yīng):C4H10(g)+13/2O2(g)==4CO2(g)+5H2O(g)的△H為

（

）A.+8QkJB.+16QkJC.-8QkJD.-16QkJCO2+2KOH

=

K2CO3+H2O0.5molQkJ0.25mol

C4H10(g)+13/2O2(g)==4CO2(g)+5H2O(g)△H==-16QkJ/mol

D即：一定量的丁烷充分燃燒生成1molCO2放出熱量為4QkJ6、以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于熱化學(xué)方程式：C2H2(g)+5/2O2=2CO2(g)+H2O(l)；△H＝-1300kJ/mol的說法中，正確的是（）

A．有10NA個電子轉(zhuǎn)移時，該反應(yīng)放出1300kJ的能量

B．有NA個水分子生成且為液體時，吸收1300kJ的能量

C．有2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1300kJ的能量

D．有8NA個碳氧共用電子對生成時，放出1300kJ的能量AD7、已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3。常溫下取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至常溫，則放出熱量為（）A．0.4△H1+0.05△H3B．0.4△H1+0.05△H2

C．0.4△H1+0.1△H3D．0.4△H1+0.2△H3

]

A8、磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物P2O3和P2O5。3.1g單質(zhì)磷(P)在3.2gO2中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出XkJ熱量。(1)通過計算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成及其相應(yīng)的物質(zhì)的量(用化學(xué)式表示)____。0.025molP2O3、0.025mol

P2O58、磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物P2O3和P2O