化學選修4 專題1 第一單元 化學反應中的熱效應4 反應熱的計算（學案）

1、.高中化學反響熱的計算【考點精講】反響熱的計算是化學概念和化學計算的一個結(jié)合點。反響熱的大小與反響的條件、反響物、生成物的種類、狀態(tài)及物質(zhì)的量有關(guān)。反響熱計算的類型及方法：1根據(jù)熱化學方程式計算：反響熱與反響物的物質(zhì)的量成正比。2根據(jù)反響物和生成物的能量計算：H生成物的能量和反響物的能量和。3根據(jù)反響物和生成物的鍵能計算：通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能，鍵能通常用E表示，單位為kJ/mol或kJ·mol1。方法：HE反響物E生成物，即H等于反響物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差。如反響H2gCl2g2HClg HEHHEClCl2EHCl。4根據(jù)蓋斯定

2、律計算：化學反響的反響熱只與反響的始態(tài)各反響物和終態(tài)各生成物有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)?？梢圆捎锰摂M途徑法或方程式加合法計算。5根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計算：Q放n可燃物×H。6根據(jù)比熱公式進展計算：Qcmt。【典例精析】例題1 在一定條件下，甲烷與一氧化碳的燃燒的熱化學方程式分別為：CH4g2O2gCO2g2H2Ol H 890kJ/mol2COgO2g2CO2g H566.0kJ/mol一定量的甲烷與一氧化碳的混合氣完全燃燒時，放出的熱量為262.9 kJ，生成的CO2用過量的飽和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。求混合氣體中甲烷和一氧化碳的體積比。思路導航：由所給熱化學方程式可知

3、，甲烷與一氧化碳的燃燒熱分別為890kJ/mol、283kJ/mol。設(shè)混合氣體中甲烷與一氧化碳的物質(zhì)的量分別為x mol和y mol。50g白色沉淀即0.5mol的碳酸鈣，由碳的守恒可知：xy0.5兩氣體燃燒放出的熱量可列等式：890x283y262.9解得：x0.2mol y0.3mol故混合氣體中甲烷和一氧化碳的體積比為2：3。答案：2：3例題2 化學反響的能量變化H與反響物和生成物的鍵能有關(guān)鍵能可以簡單地理解為斷開1mol化學鍵時所需吸收的能量，下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學鍵PPPOOOPO鍵能kJ/mol197360499a白磷P4的燃燒熱為2378.0kJ/mol，白磷完全燃燒

4、的產(chǎn)物P4O10的構(gòu)造如以下圖所示，那么上表中a kJ/mol。思路導航：1mol白磷P4燃燒的熱化學方程式為P4s5O2gP4O10s H2378.0kJ/mol，需斷 6molPP和5molOO，形成12molPO和4molPO，所以4a12×3606×1975×4992378，解得a433.75 kJ/mol。答案：433.75 例題3 1用CH4催化復原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4g4NO2g4NOgCO2g2H2Og574 kJ·mol1 CH4g4NOg2N2gCO2g2H2Og1160 kJ·mol1 假設(shè)用標準狀況

5、下4.48L CH4復原NO2至N2，放出的熱量為 kJ。2：C3H8gCH4gHCCHgH2g H1 +156.6kJ·mol1CH3CHCH2gCH4gHCCHg H2 +32.4kJ·mol1 那么一樣條件下，反響C3H8gCH3CHCH2gH2g的H kJ·mol1。3甲烷在高溫下與水蒸氣反響的熱化學方程式為：CH4gH2OgCOg3H2g。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：1mol H2Og轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2Ol時放出44.0kJ熱量。寫出CH4和H2O在高溫下反響的熱化學方程式 。物 質(zhì)燃燒熱kJ·mol1H2g285.8COg283.0CH4g

6、890.3思路導航：1根據(jù)蓋斯定律可知，即得到CH4g2NO2gN2gCO2g2H2OgH867 kJ·mol1。標準狀況下4.48 L CH4的物質(zhì)的量為0.2 mol，放出的熱量為0.2 mol×867 kJ·mol1173.4 kJ。2同樣根據(jù)蓋斯定律可知，即得到C3H8gCH3CHCH2gH2g，所以該反響的H156.6kJ·mol132.4kJ·mol1124.2kJ/mol。3根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱可知，H2g1/2O2gH2Ol 285.8 kJ·mol1、COg1/2O2gCO2g283.0 kJ·mol1、CH4

7、g2O2gCO2g2H2Ol890.3 kJ·mol1、 H2OgH2Ol H44.0 kJ/mol。所以根據(jù)蓋斯定律可知，×3即得到CH4gH2OgCOg3H2g H206.1 kJ/mol。答案：1173.4 2124.2 3CH4gH2OgCOg3H2g H206.1 kJ/mol 【總結(jié)提升】反響熱計算的本卷須知1反響熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學計量數(shù)成正比，因此熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)改變時，其反響熱數(shù)值同時做一樣倍數(shù)的改變。2熱化學方程式與數(shù)學上的方程式相似，可以移項，同時改變正負號；各項的化學計量數(shù)以及H的數(shù)值可以同時擴大或縮小一樣的倍數(shù)。3根據(jù)蓋斯定律，可以

8、將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其H相加或相減，得到一個新的熱化學方程式。4求總反響的反響熱，不能不假思索地將各步反響的反響熱簡單相加。不管一步進展還是分步進展，始態(tài)和終態(tài)完全一致，蓋斯定律才成立。某些物質(zhì)只是在分步反響中暫時出現(xiàn)，最后應該恰好消耗完。例題 利用蓋斯定律解答以下各小題1反響：H2gO2gH2Og H1 N2g2O22NO2g H2 N2gH2gNH3g H3利用上述三個反響，計算4NH3g7O2g4NO2g6H2Og的反響焓變?yōu)?用含H1、H2、H3的式子表示。2：CH4gH2OgCOg3H2g H206.2 kJ·mol1CH4gCO2g2COg2H2g H247.4 kJ·mol1那么以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4g與H2Og反響生成CO2g和H2g的熱化學方程式為： 。思路導航：1考察反響熱的有關(guān)計算。根據(jù)蓋斯定律可知，×6×2×4即得到4NH3g7O2g4NO2g6H2Og，所以該反響的反響熱是H6H1 2H24H3 。2根據(jù)蓋斯定律可知，×2即得到CH4g2H2Og