最新人教版高中化学《化学反应热的计算》教学设计

教学设计
从容说课
前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，及燃烧热的概念。

在此基础上，本节将学习盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。

本节内容分为两部分：
第一部分，介绍了盖斯定律。

教科书先是以登山经验“山的高度与上山的途径无关”，浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律，然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性，最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。

第二部分，利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算，通过三道不同类型的例题加以展示。

帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。

(一)盖斯定律的教学设计
1．提出问题：在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，那么如何获得它们的反应热数据呢？
2．创设情景：例如，我们可以让碳全部氧化成CO2，却很难控制碳的氧化只生成CO 而不继续生成CO2，那么，C(s)＋1/2O2(g)＝＝＝CO(g)的反应热如何获得呢？
3．引出定律：盖斯定律是本节的重点内容，可以从能量守恒的角度出发来介绍，说明盖斯定律是能量守恒定律的必然结果，也是能量守恒定律在化学过程中的应用。

由于这部分内容比较抽象，从课程标准中的要求和学生的认知水平来看，宜于简化处理，重在应用。

4．问题研究：经过讨论、交流，设计合理的“路径”，根据盖斯定律解决上述问题。

5．归纳总结
(1)反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3。

如下图所示：
(2)盖斯定律在科学研究中的重要意义。

(二)有关反应热计算的教学设计
化学计算是运用数学工具从“量”的方面来研究物质及其变化的规律，化学知识是化学计算的基础。

通过前面的学习，学生已经知道了化学反应中反应物和生成物之间的质量关系、
物质的量的关系等，在这一节里，将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。

这一节的内容实际上是前面所学知识和技能的综合运用，涉及了有关的物理量及各物理量间的换算，综合性较强，但属基础知识的综合，与课程标准的要求是一致的。

例1是依据反应热的概念、钠的摩尔质量，利用热化学方程式即可求解。

例2要求理解燃烧热的计量是以燃烧1 mol可燃物作为标准的，并将1 kg C2H5OH转换成物质的量，通过逆向思维来求解。

例3是对盖斯定律的应用。

教学中应注意以下问题：
1．要注意引导学生准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律等理论概念，熟悉热化学方程式的书写，重视概念和热化学方程式的应用。

2．进行有关燃烧热计算时，要强调燃烧热规定以1 mol纯物质为标准，因此须注意热化学方程式中物质的化学计量数和反应的ΔH相对应(物质的化学计量数常出现分数的形式)。

同时还要注意物质的量、物质的质量、气体的体积等之间的换算关系，但关键还是应强调以1 mol物质完全燃烧作标准来进行计算。

3．有关反应热的计算与有关物质的量的计算联系很紧密，在计算过程中要注意培养学生综合运用知识的能力。

4．可适当补充一些不同类型的习题作为课堂练习，发现问题并及时解决。

如以煤、汽油和天然气的主要成分发生燃烧的反应为例，不仅巩固、落实了知识和计算技能，还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时，其ΔH的数值都很大，进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料。

唤起学生资源利用和环境保护的意识和责任感。

5．在教学中还应注意以下几点：
(1)明确解题模式：审题→分析→求解。

(2)有关热化学方程式及有关单位书写正确。

(3)计算准确。

(4)反思解题关键处及错误易发处。

第一课时盖斯定律
三维目标
知识与技能
1．能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算；
2．了解盖斯定律涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

过程与方法
1．通过对盖斯定律涵义的分析和论证，培养学生分析问题的能力；
2．通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养学生的计算能力。

情感态度与价值观
1．通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献，激发学生参与化学科技活动的热情。

2．树立辩证唯物主义的世界观，帮助学生养成务实、求真、严谨的科学态度。

教学重难点
【重、难点】
1．盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算；
2．根据热化学方程式进行反应热的计算；
3．盖斯定律的应用。

【教学方法】
1．创设问题情景，引导学生自主探究。

2．运用生活中的实例加深对概念的理解。

3．注意计算教学过程中的规范化。

4．注意进行归纳总结。

5．加强练习，及时巩固，形成良好的书写习惯。

教学过程设计
引入新课
[问题]1.已知：H2(g)＋Cl2(g)＝＝＝2HCl(g)ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则反应HCl(g)＝1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)的ΔH为(D)
A．＋184.6 kJ·mol－1B．－92.3 kJ·mol－1
C．－369.2 kJ·mol－1D．＋92.3 kJ·mol－1
规律：“正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反
2．甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。

已知室温下1 g甲硅烷自燃放出44.6 kJ热量，其热化学方程式为：______________________。

答案：SiH4(g)＋2O2(g)＝＝＝SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1
3．已知H＋(aq)＋OH－(aq)＝＝＝H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，计算下列反应中放出的热量。

(1)用20 g NaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为______________ kJ。

(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为________ kJ。

(3)用含1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量______________(大于、小于、等于)57.3 kJ，理由是____________________________________________________。

答案：(1)28.7(2)11.5(3)小于醋酸弱电解质未完全电离，中和过程电离吸热
[复习引入]下列数据表示燃烧热吗？为什么？
H2(g)＋1/2O2(g)＝＝＝H2O(g)ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1
[设计意图]与旧知识“燃烧热”相衔接，减少学生的陌生感，且为学生设计测定“C(s)＋1/2O2(g)＝＝＝CO(g)ΔH1＝？”做好知识与理解的铺垫。

[学生]不是，因为当水为液态时反应热才是燃烧热。

[提问]那么，H2的燃烧热ΔH究竟是多少？
已知：H2O(g)＝＝＝H2O(l)ΔH2＝－44 kJ·mol－1
[思考]H2(g)＋1/2O2(g)＝＝＝H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1
推进新课
[提问]如何测出这个反应的反应热：C(s)＋1/2O2(g)＝＝＝CO(g)ΔH1＝？
[回答]①能直接测出吗？如何测？
②若不能直接测出，怎么办？
[点拨]我们可以让碳全部氧化成CO2，却很难控制碳的氧化只生成CO而不继续生成CO2，那么，C(s)＋1/2O2(g)＝＝＝CO(g)的反应热如何获得呢？
[设计意图]使学生首先在无意识的情况下应用盖斯定律，以便加深对盖斯定律的理解。

[讨论、交流]不能很好地控制反应的程度，故不能直接通过实验测得ΔH1得出方案：
①C(s)＋1/2O2(g)＝＝＝CO(g)ΔH1＝？
②2CO(g)＋O2(g)＝＝＝2CO2(g)ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)＝＝＝CO2(g)ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1
①＋②/2＝③，
则ΔH1＋ΔH2/2＝ΔH3
所以，ΔH1＝ΔH3－ΔH2/2＝－393.5 kJ·mol－1＋283.0 kJ·mol－1＝－110.5 kJ·mol－1
[思考]在刚才的这道计算试题中，得出ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1以及ΔH1＝＋172.5 kJ·mol －1的同学大约各有一半，为什么会出现这样的错误？由此可得出怎样的注意点？
[讨论]请出几位学生分析解题思路，最终达成共识：
①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。

②不论一步进行还是分步进行，始态和终态必须完全一致。

③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。

[提问]为什么可以这样计算？应用了什么原理？
[点拨]影响反应热的因素：
1．与温度、压强有关；
2．与物质的状态有关；
3．与反应物的用量有关；
4．与反应条件(途径)无关。

其中第4点反应热与反应条件(途径)无关，就是我们计算上述两例的原理，也就是本节课学习的重点——盖斯定律。

[板书]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。

这就是盖斯定律。

[投影]讲述盖斯的生平事迹。

盖斯是俄国化学家，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，1860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。

当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。

故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。

[设计意图]通过讲述著名化学家的生平事迹，使学生了解科学家们对真理不懈追求的精神，培养学生实事求是、勇于创新、敢于探索的科学态度。

体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

[分析]如何理解盖斯定律？
举例请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系？
[联系]
[分析]同学们，你们认为盖斯定律是哪些自然规律的必然结果？
[看图思考]能量守恒定律。

[总结]应该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。

[对盖斯定律的理解与分析]
[教师]请观察思考：ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？
[学生]ΔH＝ΔH1＋ΔH2。

[教师]根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。

[板书]2.盖斯定律的应用
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。

关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。

方法：写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)，然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。

例1：已知下列各反应的焓变
①Ca(s)＋C(s，石墨)＋3/2O2(g)＝＝＝CaCO3(s)ΔH＝－1 206.8 kJ·mol－1
②Ca(s)＋1/2O2(g)＝＝＝CaO(s)ΔH＝－635.1 kJ·mol－1
③C(s，石墨)＋O2(g)＝＝＝CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
试求④CaCO3(s)＝＝＝CaO(s)＋CO2(g)的焓变
[分析]④＝②＋③－①，ΔH＝＋178.2 kJ·mol－1
例2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题，已知：
①NH3(g)＋HCl(g)＝＝＝NH4Cl(s)ΔH1＝－176 kJ·mol－1
②NH3(g)＋H2O(l)＝＝＝NH3·H2O(aq)ΔH2＝－35.1 kJ·mol－1
③HCl(g)＋H2O(l)＝＝＝HCl(aq)ΔH3＝－72.3 kJ·mol－1
④NH3(aq)＋HCl(aq)＝＝＝NH4Cl(aq)ΔH4＝－52.3 kJ·mol－1
⑤NH4Cl(s)＋2H2O(l)＝＝＝NH4Cl(aq)ΔH5＝？
则第⑤个方程式中的反应热ΔH是__________。

[分析]根据盖斯定律和上述反应方程式得：⑤＝④＋③＋②－①，即ΔH5＝＋16.3 kJ·mol －1
[思考1]石墨能直接变成金刚石吗？
例3：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25 ℃，101 kPa时)
说明：(1)可以在书中查找需要的数据。

(2)并告诉大家你设计的理由。

[讨论]查阅燃烧热数据，设计方案：
①C(石墨，s)＋O2(g)＝＝＝CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②C(金刚石，s)＋O 2(g)＝＝＝CO 2(g) ΔH 2＝－395.4 kJ·mol －
1
所以，①－②得：
C(石墨，s)＝＝＝C(金刚石，s) ΔH ＝＋1.9 kJ·mol －1
[提问]这个热化学方程式说明了什么？
[回答]石墨不会自动变成金刚石；石墨与金刚石的能量相差不远。

[思考2]
例4：已知
①CO(g)＋1/2O 2(g)＝＝＝CO 2(g) ΔH 1＝－283.0 kJ·mol －1
②H 2(g)＋1/2O 2(g)＝＝＝H 2O(l) ΔH 2＝－285.8 kJ·mol －1
③C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)＝＝＝2CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH 3＝－1 370 kJ·mol －1
试计算④2CO(g)＋4H 2(g)＝＝＝H 2O(l)＋C 2H 5OH(l)的ΔH
[分析]根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。

下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成①②③几步完成。

①×2＋②×4－③＝④
所以，ΔH ＝ΔH 1×2＋ΔH 2×4－ΔH 3
＝－283.2×2－285.8×4＋1 370
＝－339.6 kJ·mol －1
[总结归纳]1.盖斯定律：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。

2．利用盖斯定律解决问题的一般步骤：
①确定待求的反应方程式；
②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；
③根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；
④实施叠加并检验上述分析的正确与否。

板书设计
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。

这就是盖斯定律。

2．注意：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。

3．利用盖斯定律解决问题的一般步骤：
①确定待求的反应方程式；
②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；
③根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；
④实施叠加并检验上述分析的正确与否。

[教学后记]使学生正确理解盖斯定律，可以采用创设情景的方式引出，如“我们可以让
碳全部氧化成CO 2，却很难控制碳的氧化只能生成CO 而不继续生成CO 2，那么C(s)＋12
O 2(g)＝＝＝CO(g)的反应热如何获得呢”等。

适当补充一些不同类型的习题作为课堂练习，发现问题并及时解决。

如以煤、汽油和天然气的主要成分发生燃烧的反应为例，不仅巩固、落实了知识和计算技能，还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时，其ΔH 的数值都很大，进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料。

唤起学生资源利用和环境保护的意
识和责任感，以及综合分析问题的能力。

第二课时化学反应热的计算
三维目标
知识与技能
1．掌握运用盖斯定律进行化学反应热的计算；
2．提高对热化学方程式内涵的认识，理解热量与物质的量的紧密联系。

过程与方法
1．通过设置适当的问题和台阶，引导学生主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧；
2．培养学生从个别问题形成一般方法的能力。

情感态度与价值观
1．激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度；
2．培养学生理论联系实际的能力。

教学重难点
【重、难点】
应用盖斯定律进行反应热的计算。

【教学方法】
1．归纳总结法，通过相应的例题总结解决问题的方法。

2．实践训练法，例题分析、当堂训练。

教学过程设计
引入新课
[复习引入]1.正确书写热化学方程式的注意事项
(1)化学方程式的右边必须写上ΔH，并用“空格”隔开，ΔH：吸热用“＋”，放热用“－”，单位是kJ·mol－1或J/ mol。

(2)需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指25 ℃ 1.01×105 Pa。

(3)物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)。

(4)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量，并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数。

(5)根据焓的性质，若化学方程式中各物质的计量数加倍，则ΔH的数值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变。

2．燃烧热定义：在25 ℃ 101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热。

3．盖斯定律：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。

这就是盖斯定律。

推进新课
[阅读课本]分析、思考课本P12例1、例2和例3，总结归纳反应热计算的一般方法和思路。

特别要注意计算格式的规范性——计算过程要带入单位。

例1：已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是－285.8 kJ·mol－1、－1 411.0 kJ·mol－1和－1 366.8 kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为(A) A．－44.2 kJ· mol－1B．＋44.2 kJ· mol－1
C．－330 kJ· mol－1D．＋330 kJ· mol－1
思路分析：由题意可知
C2H4(g)＋3O2(g)＝＝＝2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1①
C2H5OH(l)＋3O2(g)＝＝＝2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1②
将上述两个热化学方程式相减①－②，C2H4(g)—C2H5OH(l)＝＝＝－H2O(l)ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1＋1 366.8 kJ·mol－1＝－44.2 kJ·mol－1，整理得：C2H4(g)＋H2O(l)＝＝＝C2H5OH(l)ΔH＝－44.2 kJ·mol－1，答案为A。

例2：葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。

葡萄糖燃烧的热化学方程式为：
C6H12O6(s)＋6O2(g)＝＝＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2 800 kJ·mol－1；葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。

计算：(1)180 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量；(2)生成18 g水时放出的热量。

思路分析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ·mol－1。

(1)180 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)＝m(C6H12O6)/M(C6H12O6)＝180 g/180 g·mol－1＝1 mol。

1 mol C6H12O6完全燃烧放出2 800 kJ的热量，1 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：
1 mol×
2 800 kJ·mol－1＝2 800 kJ。

(2)18 g水为1 mol，生成6 mol水放热为2 800 kJ，生成1 mol水放热为2 800 kJ×1/6＝466.67 kJ。

答：(1)100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生2 800 kJ的热量。

(2)466.67 kJ
[设计意图]通过不同类型习题的训练与讲解，让学生初步具备归纳、总结解决反应热计算的一般方法。

[方法归纳]1.根据热化学方程式进行计算：
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。

其计算方法步骤与根据一般化学方程式计算相似，可以把反应热看作方程式内的一项进行处理。

2．根据盖斯定律进行计算：
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加或相减得到，则该化学反应的热化学方程式可以由以上热化学方程式包括其ΔH(含“＋”“－”)相加或相减而得到。

其一般步骤是：
①确定待求的反应方程式；
②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；
③根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；
④实施叠加并检验上述分析的正确与否。

3．根据燃烧热计算可燃物燃烧产生的热量：
可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×燃烧热
[总结]计算反应热的方法很多，如还可以根据反应热的概念直接求算，可根据题目具体情况和要求采用适当的方法。

此外，在实际计算中还可以灵活采用列方程式或方程式组法、平均值法、极限分析法、十字交叉法、估算法等。

[方法、技巧、能力归纳]1.思维发散点：根据热化学方程式进行有关反应热的计算
根据热化学方程式进行反应热的计算时，注意反应热和化学计量数之间的对应关系，把反应热看作化学方程式中的一个“生成物”，类似于化学方程式计算的题目进行计算。

例3：已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)＝＝＝2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol －1，C3H8(g)＋5H2O(g)＝＝＝3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2 220 kJ·mol－1，实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol，完全燃烧时放出热量3 847 kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比是()
A．3∶1B．1∶4C．1∶3D．1∶1
思路分析：本题考查了热化学方程式的应用——通过燃烧热推算气体的物质的量，涉及
燃烧热和混合物计算问题，常规解法可根据题意列方程组求解；另一种常规思维方法是平均值法——十字交叉法；也可考虑一些巧妙思维方法解答。

解法1：设混合气体中氢气和丙烷的物质的量分别为x 和y ，由燃烧的热化学方程式可
知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol －1，丙烷的燃烧热为2 220 kJ·mol －1，则可列方程式：
x ＋y ＝5 mol ①
x·285.8 kJ·mol －1＋y·2 220 kJ·mol －1＝3 847 kJ ②
解得：x ＝3.75 mol y ＝1.25 mol 。

答案A 。

解法2：将5 mol 混合气看作某纯净气体，该气体的平均燃烧热为769.4 kJ·mol －1，用十
字交叉法可得V(H 2)：V(C 3H 8)＝3∶1。

解法3：有关混合物计算的一种巧妙思维是极限思维，5 mol 混合气体完全燃烧共放出3 847 kJ 的热量，显然丙烷的物质的量一定小于2 mol ，即氢气的物质的量一定大于丙烷的物质的量，只有A 符合。

[点评]作为计算题可采用二元一次方程组或十字交叉法等方法求解。

作为选择题出现可采用一些巧妙思维方法求解，从而能快速判断出答案。

[设计思想]训练学生一题多解的能力，培养他们的发散性思维。

[方法、技巧、能力归纳]
2．方法技巧点：比较反应热大小的方法
(1)根据反应物的本性比较
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同，其反应热不同，如等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属、非金属越活泼反应越容易发生，放出的热量就越多，ΔH 就越小。

例4：下列各组热化学方程式(同温、同压下)中Q 1大于Q 2(Q 1、Q 2为正值)的有( )
①S(g)＋O 2(g)＝＝＝SO 2(g) ΔH ＝－Q 1 kJ·mol －1
S(s)＋O 2(g)＝＝＝SO 2(g) ΔH ＝－Q 2 kJ·mol －1
②C(s)＋12
O 2(g)＝＝＝CO(g) ΔH ＝－Q 1 kJ·mol －1 C(s)＋O 2(g)＝＝＝CO 2(g) ΔH ＝－Q 2 kJ·mol －1
③4Al(s)＋3O 2(g)＝＝＝2Al 2O 3(s) ΔH ＝－Q 1 kJ·mol －1
4Fe(s)＋3O 2(g)＝＝＝2Fe 2O 3(s) ΔH ＝－Q 2 kJ·mol －1
④2H 2(g)＋O 2(g)＝＝＝2H 2O(g) ΔH ＝－Q 1 kJ·mol －1
2H 2(g)＋O 2(g)＝＝＝2H 2O(l) ΔH ＝－Q 2 kJ·mol －1
A ．①②
B ．③④
C ．②④
D ．①③
思路分析：同质量的固体硫燃烧比硫蒸气放出的热量少；CO 还可以继续燃烧放出热量；Al 3＋的半径比Fe 3＋小，离子键强，放出的热量多；生成气态的水与生成液态的水相比，生成气态水时放出的热量少，因为液化放热。

答案：D
(2)根据反应进行的程度比较
对于多步进行的放热反应，反应越完全，则放热越多。

对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，反应放出的热量越多，ΔH 越小；若正反应是吸热反应，反应程度越大，反应吸收的热量越多，ΔH 越大。

(3)根据反应规律和影响ΔH 大小的因素直接进行比较
依照规律、经验和常识可直接判断不同反应的ΔH 的大小，如吸热反应的ΔH 肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0)；2 mol H 2燃烧放出的热量肯定比1 mol H 2燃烧放出的热量多；等量的碳完全燃烧生成CO 2放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO 放出的热量多；
生成等量的水时强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和弱碱溶液反应放出的热量多；中和反应在生成水的同时若还生成沉淀，则放出的热量比只生成水的反应放出的热量多，生成同一种液态产物比气态产物放出的热量多。

需要注意的是，ΔH的符号、数值和单位是一个整体，不能随意分隔，在比较两个热化学方程式中ΔH的大小时，比的是其代数值，要带正、负号进行比较；在比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比的是其绝对值，应去掉正、负号进行比较。

(4)盖斯定律法
依据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应进行的具体途径无关。

热化学方程式可以像一个代数式一样进行移项、变向和加、减、乘、除等多种数学运算。

依据进行数学运算后所得的新反应或过程的ΔH可以比较运算前的各反应的ΔH的大小，这种方法称为盖斯定律法。

例5：煤作为燃料有两种途径：
途径一——直接燃烧：C(s)＋O2(g)＝＝＝CO2(g)ΔH1
途径二——先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)＝＝＝CO(g)＋H2(g)ΔH2＞0
再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)＝＝＝2CO2(g)ΔH3＜0
2H2(g)＋O2(g)＝＝＝2H2O(g)ΔH4＜0
ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系是____________________________________。

思路分析：将途径二的后两个热化学方程式分别乘以1/2后与第一个热化学方程式相加得：
C(s)＋O2(g)＝＝＝CO2(g)ΔH1＝ΔH2＋1/2(ΔH3＋ΔH4)，即ΔH1＝ΔH2＋1/2(ΔH3＋ΔH4)。

(两种途径的ΔH完全相同)
答案：ΔH1＝ΔH2＋1/2(ΔH3＋ΔH4)
[总结]对于反应式相同而某种物质的状态不同或不同的化学反应的ΔH的比较，盖斯定律是重要的依据和工具。

比较ΔH大小的命题角度是多变的，方法有多种，直接比较法简单快捷，盖斯定律法准确严密，应依据具体情况灵活选择。

[训练]1.(1)据了解，我国兴建的三峡工程提供的水力发电功率相当于3 000万kW的火力发电站。

因此，三峡建设将有助于控制()
A．温室效应B．白色污染
C．城市污水的任意排放D．长江中、下游的洪涝灾害
(2)已知1 g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是32.8 kJ(与1 g原煤相当)，试写出相关的热化学方程式：__________________________________________________________。

(3)若以火力发电，要达到3 000万kW的功率，每天至少要消耗原煤多少吨(1千瓦时＝3.6×106 J，燃煤热能转化为电能的转化率为50%)。

2．在一定条件下，CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为：
CH4(g)＋2O2(g)＝＝＝2H2O(l)＋CO2(g)ΔH＝－890 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝＝＝2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1
一定量的CH4和CO的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。

求混合气体中CH4和CO的体积比。

答案：1.(1)AD(2)C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－393.6 kJ·mol－1
(3)解：设每天要消耗原煤为x
3×107 kW×24 h×3.6×103 kJ/(kW·h)＝x÷12×393.6÷50%
x＝15.8×1010g＝1.58×105 t
2．解：设燃烧后共生成二氧化碳x，混合气体中甲烷的物质的量为a，一氧化碳的物质的量为b。