反應(yīng)熱的計算 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

反應(yīng)熱的計算【思考1】結(jié)合以下數(shù)據(jù)計算H2的燃燒熱，寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式。①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=-241.8kJ/mol②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol燃燒熱：ΔH=ΔH1+ΔH2=-285.8kJ/mol熱化學(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

ΔH=-285.8kJ/mol【思考2】所有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱都能直接測出來嗎？eg.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=？不能很好的控制反應(yīng)的程度，故不能直接通過實(shí)驗(yàn)測得?！舅伎?】已知如下信息，能否求出ΔH1？①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

ΔH1=？

②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ/mol∵①+②=③，則ΔH1+ΔH2

=ΔH3∴ΔH1=ΔH3-ΔH2

=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol這是什么規(guī)律？蓋斯定律一1、蓋斯定律（1）定義一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：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)。【科學(xué)史話】蓋斯是俄國化學(xué)家，早年從事分析化學(xué)研究，1830年專門從事化學(xué)熱效應(yīng)測定方法的改進(jìn)，曾改進(jìn)拉瓦錫和拉普拉斯的冰量熱計，從而較準(zhǔn)確地測定了化學(xué)反應(yīng)中的能量。1836年經(jīng)過多次試驗(yàn)，他總結(jié)出一條規(guī)律：在任何化學(xué)反應(yīng)過程中的熱量，不論該反應(yīng)是一步完成的還是分步進(jìn)行的，其總熱量變化是相同的，1860年以熱的加和性守恒定律形式發(fā)表。這就是舉世聞名的蓋斯定律。蓋斯定律是斷定能量守恒的先驅(qū)，也是化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)。當(dāng)一個不能直接發(fā)生的反應(yīng)要求計算反應(yīng)熱時，便可以用分步法測定反應(yīng)熱并加和起來而間接求得。故而我們常稱蓋斯是熱化學(xué)的奠基人。1、蓋斯定律（2）說明如果一個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是一樣的。eg1.ΔH=eg2.

ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5ΔH1+

ΔH2+

ΔH31、蓋斯定律（3）反應(yīng)焓變之間的關(guān)系①aA=B

ΔH1A=1/aBΔH2②aA=BΔH1B=aAΔH3③ΔH2=1/aΔH1ΔH3=-ΔH1ΔH=ΔH1+ΔH22、蓋斯定律的意義應(yīng)用蓋斯定律，可以間接測定以下情況（無法直接測定）的反應(yīng)熱：①有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢。②有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生。③有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）?！菊n堂小測】1、很難直接測得C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱，但我們可通過蓋斯定律獲得它的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。已知①C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ/mol

②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2＝－283.0kJ/molΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ/mol－（－283.0kJ/mol）

＝－110.5kJ/mol【課堂小測】2、已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH為（）。A．＋262.6kJ·mol－1B．－131.3kJ·mol－1C．－352.3kJ·mol－1D．＋131.3kJ·mol－1D【總結(jié)】利用蓋斯定律求反應(yīng)熱的步驟①確定要求反應(yīng)熱的待求方程式（目標(biāo)方程式）。②分析其反應(yīng)物、生成物在條件方程式中的位置，明確根據(jù)已知方程式如何得到目標(biāo)方程式（加減乘除）。“同邊相減，不同邊相加”（消元法）③根據(jù)方程式的運(yùn)算方式得出ΔH的計算方式。（ΔH必須帶符號進(jìn)行計算）。【練習(xí)】已知：①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)

ΔH1＝－283.0kJ·mol－1②H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)

ΔH2＝－285.8kJ·mol－1③C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH3＝－1370kJ·mol－1求：④2CO(g)＋4H2(g)＝H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH。④=①×2＋②×4－③ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.0kJ·mol－1×2－285.8kJ·mol－1×4＋1370kJ·mol－1

＝－339.2kJ·mol－1【課堂小測】1、已知反應(yīng)：

①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

ΔH1

②1/2N2(g)+

O2(g)=NO2(g)

ΔH2

③1/2N2(g)+3/2H2(g)=

NH3(g)

ΔH3

則反應(yīng)2NH3(g)+

O2(g)=

2NO2(g)+3H2O(g)的

ΔH=

。3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3【課堂小測】2、NOx（主要指NO和NO2）是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)

ΔH=?116.1kJ·mol?13HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=+75.9kJ·mol?1求反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=

。?136.2kJ·mol?1反應(yīng)熱的計算二1、利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱①確定要求反應(yīng)熱的待求方程式（目標(biāo)方程式）。②分析其反應(yīng)物、生成物在條件方程式中的位置，明確根據(jù)已知方程式如何得到目標(biāo)方程式（加減乘除）?！巴呄鄿p，不同邊相加”（消元法）③根據(jù)方程式的運(yùn)算方式得出ΔH的計算方式。（ΔH必須帶符號進(jìn)行計算）?！拘〖记伞?、目標(biāo)方程中找唯一目標(biāo)方程式中的物質(zhì)：在給出的各個已知方程式中找只出現(xiàn)一次的物質(zhì)。2、化系數(shù)把已知方程式中的系數(shù)化成與目標(biāo)方程式中物質(zhì)的系數(shù)一致。3、同加異減目標(biāo)方程式中的物質(zhì)：與已知方程式中物質(zhì)在方程式的同側(cè)，則相加；與已知方程式中物質(zhì)在方程式的異側(cè)，則相減?！菊n堂小測】1、已知下列熱化學(xué)方程式：①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)

ΔH1＝﹣870.3kJ/mol②C(s)+O2(g)═CO2(g)

ΔH2＝﹣393.5kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)

ΔH3＝﹣285.8kJ/mol則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)＝CH3COOH(l)的焓變ΔH為（）。A．+244.15kJ/molB．-224.15kJ/mol

C．+488.3kJ/molD．-488.3kJ/molD【課堂小測】2、近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。已知：CuCl2(s)

=

CuCl(s)

+1/2Cl2(g)

ΔH1

=+83kJ·mol?1CuCl(s)

+1/2O2(g)

=

CuO(s)

+1/2Cl2(g)

ΔH2

=

?20kJ·mol?1CuO(s)

+

2

HCl(g)

=

CuCl2(s)

+

H2O(g)

ΔH3

=

?121kJ·mol?1則4HCl(g)

+

O2(g)

=

2

Cl2(g)

+

2

H2O(g)的ΔH=

。?116kJ·mol?1【課堂小測】3、已知下列熱化學(xué)方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH1＝－26.7kJ·mol－1②3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH2＝－50.75kJ·mol－1③Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH3＝－36.5kJ·mol－1則反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)的焓變?yōu)椋ǎ?。A、＋7.28kJ·mol－1

B、－7.28kJ·mol－1C、＋43.68kJ·mol－1

D、－43.68kJ·mol－1A2、利用鍵能計算反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能=E吸

-E放【練習(xí)】已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。

化學(xué)鍵C－HC＝CC－CH－H

鍵能（kJ/mol）

414.4615.3347.4435.3試計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。

ΔH=(347.4＋6×414.4)

–

(615.3＋4×414.4＋435.3)

=＋125.6kJ/mol【注】常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C-H)P4(P-P)SiO2(Si-O)石墨(C-C)金剛石(C-C)S8(S-S)Si(Si-Si)鍵數(shù)24641.5282【課堂小測】1、白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P4＋5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為P-PakJ·mol－1、P-ObkJ·mol－1、P=OckJ·mol－1、O=OdkJ·mol－1，根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH，其中正確的是（）。A．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋5b－4a－5d)kJ·mol－1D．(6a＋12d－4c－12b)kJ·mol－1A【課堂小測】2、H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)+I2(g)?

2HI(g)，1molH2完全反應(yīng)放出akJ熱量。下列說法不正確的是（）。已知：（a、b、c均大于零）A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B．?dāng)嚅_1molH-H鍵和1molI-I鍵所需能量大于斷開2molH-I鍵所需能量C．?dāng)嚅_2molH-I鍵所需能量約為（a+b+c）kJD．向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)放出的熱量小于2akJB【課堂小測】3、已知2O(g)=O2(g)ΔH=-496kJ?mol-1，結(jié)合能量變化示意圖。下列說法正確的是（）。A．拆開1molH2(g)中的化學(xué)鍵需要吸收932kJ能量B．拆開1molH2O(g)中所有化學(xué)鍵需要吸收926kJ能量C．1molH2O(l)轉(zhuǎn)變?yōu)?molH2O(g)需要吸收88kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l)，共放熱1940kJB3、利用能量計算反應(yīng)熱ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物總能量

ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1

ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋ckJ·mol－1【課堂小測】1、火箭發(fā)射時可用肼（N2H4，液態(tài)）作燃料，液態(tài)肼與O2