高考化学一轮复习第19讲 反应热 盖斯定律课件

高温 铝热反应：2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe 碱性氧化物与水的反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2 大多数的化合反应：N2＋3H2高催温化、剂高压2NH3
(2) 吸热反应 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O C＋H2O(g)=高==温==CO＋H2 盐类的水解：NH＋ 4 ＋H2O NH3·H2O＋H＋
(2) (2021·江苏卷)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋246.5 kJ/mol 反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ/mol 反应Ⅲ：2CO(g)===CO2(g)＋C(s) ΔH＝－172.5 kJ/mol 在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)＋ CO2(g)＋2H2O(g)===4CO(g)＋8H2(g)的ΔH＝__＋__6_57_.1__kJ_/_m_o_l _______。
燃烧热和中和热 1. 燃烧热(标准燃烧热、热值)：101 kPa，_____1_m_o_l______物质完全燃烧的反应 热。 2. 中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成_____1_m_o_l ______H2O(l)的反应 热。
[常考归纳] ①燃烧热中，生成稳定的氧化物，如C元素燃烧生成CO2而不是CO，H元素燃烧 生成液态水而不是气态水。 ②中和热中，强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，若用弱酸代替强酸 (或用弱碱代替强碱)，因电离是吸热的过程，所以放出的热量减__少__。 ③中和热中，若用浓硫酸(或NaOH固体)作反应物，放出热量_增_多__。 ④若是稀硫酸和Ba(OH)2反应，生成1 mol H2O(l)时所释放的热量会比57.3 kJ多， 原因是H＋与OH－结合成1 mol H2O(l)的同时，Ba2＋和SO24－结合成BaSO4沉淀也会放 热。
盖斯定律意义 间接计算某些反应的反应热。
盖斯定律表示方法 有如下关系图，则ΔH1＝ ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
举题悟法 类型1 利用盖斯定律求解反应热
(1) (2021·全国甲卷)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示：CO2(g)＋3H2(g) ===CH3OH(g)＋H2O(g)。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
[概念辨析] 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①S(s)＋32O2(g)===SO3(g) ΔH＝－315 kJ/mol，此数值表示的是标准燃烧热( × ) ②葡萄糖的标准燃烧热是2 800 kJ/mol，则 12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ/mol( √ ) ③NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，此数值表示的是中和热( √ )
①注明物质的聚集状态：常用s、l、g、aq分别表示固态、液态、气态、溶液； ②ΔH应包括“＋”或“－”、数值和单位( kJ/mol)； ③热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数表示物质的量，化学计量数与 ΔH数值相对应。
4. 正反应和逆反应ΔH的数值相等，符号相反。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol， 则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ/mol。 5. 热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式完全反应时的热效应，如 N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，表示1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转 化为2 mol NH3(g)放出92.4 kJ热量，故若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，放出的热 量_小__于___92.4 kJ。
④已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，则稀醋酸与 稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量( × )
⑤已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反 应的反应
专题五 化学反应与能量变化 第19讲 反应热 盖斯定律
1. 能从宏观和微观的两个角度分析放热反应与吸热反应。 复习
2. 了解反应热的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。 目标
3. 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
知识 体系
问题1 放热反应一定不需要加热吗？ [答案] 反应的放热与吸热是由反应物和生成物能量的高低决定的，与反应条 件无关。 问题2 热化学方程式和化学方程式有哪些不同？ 课前 [答案] ①热化学方程式要在右端注明热量的变化，吸热反应ΔH>0，放热反应 思考 ΔH<0；②要注明反应物和生成物的聚集状态，气态、液态、固态、溶液分别用 g、l、s、aq表示；③化学计量数只表示物质的量，可以是分数；④化学计量数 改变，ΔH要相应改变，正、逆反应的ΔH数值相等、符号相反；⑤一般不要求 写反应条件，不用“↑”和“↓”，不用“―→”而用“===”或“ ”。
热ΔH＝2×(－57.3) kJ/mol( × )
根据键能计算焓变
1. ΔH＝∑E(反应物的键能总和)－∑E(生成物的键能总和)
2. 常见1 mol物质中化学键数目
物质 化学键
金刚石 C—C
硅 Si—Si
SiO2 Si—O
P4 P—P
CO2 C===O
化学键 数/mol
___2___
___2___
由图可知，1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是_____4_3_6_k_J_________,1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是_____2_4_3_k_J_________，总计____吸__取_6_7_9_k_J_______ 的能量；2 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是______86_2__k_J ________，吸收的能 量___≠____释放的能量(填“＝”或“≠”)。则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的 热量为____18_3__kJ___________。
___4___
__6____
___2 ___
CH4 C—H
__4____
S8 S—S
___8___
例：已知：
化学键
Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/(kJ/mol)
460
360
436
431
176
347
高温 工业上高纯硅可通过反应：SiCl4(g)＋2H2(g)=====Si(s)＋4HCl(g)制取，该反应的
类型3 依据键能求反应热
(1) (2021·八省联考江苏卷)判断正误：
合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 6E(N－H) (E表示键能)( × )。
2NH3(g)，该反应的ΔH＝E(N－N)＋3E(H－H)－
【解析】 反应物氮气应该按照N≡N，而不是N—N计算。
(2) 已知反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)中相关的化学键键能数据如下：
【解析】 碳酸钙受热分解，没有化合价变化，不是氧化还原反应，A错误；钠 和H2O反应生成氢氧化钠和氢气，钠元素、氢元素化合价改变，属于氧化还原反应， 但反应放热，B错误；NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应，没有化合价变化，不是氧化 还原反应，C错误。
类型2 能量图与反应热 (2020·浙江卷)已知298 K时，相关物质的相对能量
考点透视
考点1 反应热 ΔH(焓变) 基础梳理
反应热、焓变 1. 反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放 的热。 2. 焓变：恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热。
3. 常见的放热反应和吸热反应 (1) 放热反应
点燃 燃烧反应：CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 中和反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O 金属与酸的反应：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
化学键
C—H
C===O
H—H
CO (CO)
键能/( kJ/mol)
413
745
436
1075
该反应的ΔH＝____＋__12_0_____ kJ/mol。
【解析】 ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝(413 kJ/mol×4＋745 kJ/mol ×2)－(2×1 075 kJ/mol＋2×436 kJ/mol)＝＋120 kJ/mol。
高温 大多数的分解反应：CaCO3===== CaO＋CO2↑
4. 放热、吸热的理论分析 (1) 能量图分析
__放__热____反应
___吸_热____反应
(2) 化学键分析 化学键断裂___吸_取____能量，化学键形成___放_出____能量(填“放出”或“吸收”)。 例：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的相关能量变化如图所示：
图1
图2
【解析】 (2) 由图像可知12mol N2(g)＋32mol H2(g)比1 mol NH3(l)能量高(b－a＋c) kJ，所以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l) ΔH＝－2(c＋b－a) kJ/mol。
考点2 盖斯定律 基础梳理
盖斯定律含义 一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等 的。
ΔH＝_____＋_2_3_6_k_J_/m_o_l_____________。
【解析】 ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝[(4×360＋2×436)－ (2×176＋4×431)] kJ/mol＝＋236 kJ/mol。
举题悟法 类型1 放热反应与吸热反应
下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是 ( D ) A. 碳酸钙受热分解 B. 钠和H2O反应 C. NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应 D. CO2和C反应
①CO2(g)＋H2)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2＝－90 kJ/mol 总反应的ΔH＝ －49 kJ/mol； 【解析】 (1) 盖斯定律计算①＋②得到总反应的热化学方程式：CO2(g)＋3H2(g) ===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝(＋41 kJ/mol)＋(－90 kJ/mol)＝－49 kJ/mol。
类型4 热化学方程式的书写
(1) 根据图1，写出反应的热化学方程式： ___C_O__(g_)_＋__H_2_O__(g_)_=_=_=_C__O_2_(_g_)＋__H__2_(_g_) ____Δ__H_＝__－__4_1__k_J_/m__o_l______ (2) 根据图2写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式： ___N_2_(g_)_＋__3_H__2(_g_)____2_N_H__3(_l)______Δ_H__＝__－__2_(_c＋___b_－__a_) _k_J_/m__o_l_________。
如图，可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH随 温度变化可忽略)。例如：H2O(g)===H2O(l)
ΔH＝－286 kJ/mol－(－242 kJ/mol)＝－44 kJ/mol 根据相关物质的相对能量计算反应： C2H6(g)＋2CO2(g)===4CO(g)＋3H2(g)的 ΔH＝____4_3_0____ kJ/mol。
[归纳小结] 判断一个化学反应是放热还是吸热，比较∑E(反应物的键能总和)与∑E(生成物的 键能总和)的大小。放热反应：∑E(反应物的键能总和)___<___∑E(生成物的键能总 和)。吸热反应：∑E(反应物的键能总和)___>___∑E(生成物的键能总和)。
热化学方程式 1. 概念：表示反应热的化学方程式。 2. 意义：如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) Δ H＝－571.6 kJ/mol，表示：2 mol氢气 和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。 3. 书写步骤：一写化学方程式、 二标出各物质的状态、 三标ΔH。
【解析】 由图可知，C2H6(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的相对能量分别为－84 kJ/mol、－393 kJ/mol、－110 kJ/mol、0 kJ/mol。根据ΔH＝生成物的相对能量－反应 物的相对能量，C2H6(g)＋2CO2(g) 4CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝(－110 kJ/mol)×4－(－84 kJ/mol)－(－393 kJ/mol)×2＝430 kJ/mol。