《化学反应热的计算》

第一章第三节 《化学反应热的计算》
教学目标：

在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、 掌握盖斯定律，并学会应用盖斯定律进行化学 反应热的计算；进一步巩固对化学反应本质的 理解。
复习:
1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)= 1 H2(g)+ 1Cl2(g)的△H为（ D ）
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
例3
CO(g) H2 C(s) H1 H3 CO2(g)
H1 =
H2 +
H3
C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
△H1＝？
+) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/mol
该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该 反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g) 不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的 热量总小于92.38kJ
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。
C(s)+O2(g)=CO2(g) △ H1 + △ H2 = △ H3 ∴ △ H1 = △ H 3 － △ H 2 △H3＝-393.5 kJ/mol
= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
例4
下列数据表示H2的燃烧热吗？
H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol
◆能否根据式子：
1 CH4(g)+O2(g)= 1 CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15kJ/mol 2 2 认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol? 不能
燃烧热的计算
例：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中
完全燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热 量，其热化学方程式为
所以， ①- ②得： C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自 动变成石墨吗？需要什么条件？
你知道神六的火箭燃料是什么吗？
例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、 液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方 程式。
正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。 “+”不能省去。 思考：为什么在热化学反应方程式中通常可 不表明反应条件？
热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应
2.已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.51kJ· mol－1 C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △ H=－395.41kJ· mol－1 据此判断，下列说法中正确的是( ) A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 A B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，计算
下列反应中放出的热量。
（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热 28.65 量为 kJ。
（2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放 出热量为 11.46 kJ。 （3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热
应用了什么规律？
影响反应热的因素
1、与温度、压强有关（了解）
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
——盖斯定律
一、盖斯定律 不管化学反应是分一步完成或分几步 完成，其反应热是相同的。 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。
如何理解盖斯定律？
【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下
课本P14 例2：
【解】 设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) ＋3H2O (l) 46g/mol －1366.8kJ/mol 1000g X
X＝(－1366.8kJ/mol × 1000g)/ 46g/mol ＝－29710kJ 答：1kg乙醇燃烧后放出29710kJ热量

如何测出这个反应的反应热： （1）C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/m ol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/m ol
A. 392.92 kJ B. 2489.44 kJ
C. 784.92 kJ
D. 3274.3 kJ
二．反应热的计算：
利用反应热的概念、盖斯定律、热化学 方程式进行有关反应热的计算
课本P14 例1： Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s) 23g/mol △H 1.0g －17.87kJ △H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷ 1.0g ＝－411kJ/mol 答：
B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；△H=-2165kJ/mol。
下列数据△H1表示燃烧热吗？
H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(g)

△H1=-241.8kJ/mol
那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？如何计算？ 已知： H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(l) △H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
已知 H2O(g)=H2O (l)
△H2＝－44 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) △H＝△H1＋ △H2＝－285.8kJ/mol
学与思
298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一 密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放 出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？
量
小于
（大于、小于、等于）57.3kJ，理
。
由是 醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电 离时要吸热，中和时放热较少
燃烧热
研究的条件
燃烧物的量
在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成
稳定的化合物时所放出的热量
反应程度
反应程度
单位一般用kJ／mol
表示的意义
C的燃烧热为393.5kJ/mol， 表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量 表示为：△H =-393.5kJ/mol
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/m ol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/m ol

①
+
②
=
③
，
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 所以， ΔH /m ol- 283.0kJ/m ol 1 = ΔH 3- ΔH 2 = -393.5kJ =-110.5kJ/m ol
【解】：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＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol
2.已知下列热化学方程式： 2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）； ΔH=－483．6 kJ/mol H2（g）＋O2（g）=H2O（g）； ΔH=－241．8 kJ/mol H2（g）＋O2（g）=H2O（I）； ΔH=－285．8 kJ/mol 则氢气的燃烧热为 （ C ） A．－438．6 kJ/mol B．－241．8 kJ/mol C．－285．8 kJ/mol D．无法确定






练习 1.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知： (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3·H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol (4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=？ 则第（5）个方程式中的反应热△H是________。 根据盖斯定律和上述反应方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即△H5 = +16.3kJ/mol