高中化学第1章专题讲座一反应热的计算方法与比较含解析鲁科版选修40906216

高中化学第1章专题讲座一反应热的计算方法与比较含解析鲁科版选修409062161．反应热的计算方法。

(1)根据热化学方程式进行计算：焓变与反应物各物质的物质的量成正比。

如：2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1，生成2 mol H2O(l)，ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；生成1 mol H2O(l)，ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。

(2)根据反应物和生成的能量计算：ΔH＝生成物的能量之和－反应物的能量之和。

(3)根据反应物和生成物的键能计算：①ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。

②ΔH＝断开化学键吸收的能量－形成化学键放出的能量。

(4)根据热容和温度差进行计算：Q＝－C(T2－T1)。

(5)根据盖斯定律进行计算。

利用已知热化学方程式的焓变求未知反应焓变的方法：①确定待求反应的化学方程式。

②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。

③利用同侧相加、异侧相减进行处理。

④根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。

⑤实施叠加并确定反应热的变化。

2．比较反应热大小的方法。

ΔH是有符号和数值的量，比较ΔH的大小时，要连同“＋”“－”包含在内，类似数学上正、负数的比较，如果只比较反应放出或吸收热量的多少，则只比较数值大小，与“＋”“－”无关。

(1)直接比较法。

依据规律、经验和常识直接判断不同反应的ΔH的大小的方法称为直接比较法。

①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物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多，ΔH反而减小。

③等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧放所放出的热量多，ΔH小。

④a.产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多。

b．反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。

⑤生成等量的水时强酸与强碱的稀溶液反应比弱酸与强碱或弱碱与强酸(弱酸)的稀溶液反应放出的热量多。

⑥对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。

例如：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)ΔH ＝－197 kJ·mol －1则向密闭容器中通入2 mol SO 2和1 mol O 2，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ 。

(2)盖斯定律比较法。

①同一反应生成物状态不同时： A(g)＋B(g)===C(g) ΔH 1＜0 A(g)＋B(g)===C(l) ΔH 2＜0因为C(g)===C(l) ΔH 3＜0，而ΔH 3＝ΔH 2－ΔH 1， 所以ΔH 2＜ΔH 1。

②同一反应反应物状态不同时： S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1＜0 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2＜0ΔH 3＋ΔH 2＝ΔH 1，且ΔH 3＞0，所以ΔH 1＞ΔH 2。

③两个有联系的不同反应相比： C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＜0 C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 2＜0ΔH 3＋ΔH 2＝ΔH 1，ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2 ＜0， 所以ΔH 1＜ΔH 2。

[练习]________________________________________1．CO(g)与H 2O(g)反应的能量变化如图所示。

写出其热化学方程式：___________________________________ _____________________________________________________。

解析：由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总能量低，反应为放热反应，热化学方程式为：CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝－41 kJ·mol －1。

答案：CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝－41 kJ·mol －12．工业上制二甲醚(CH 3OCH 3)是在一定温度(230～280 ℃)、压强(2.0～10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应：CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)ΔH 1＝－90.7 kJ·mol －1① 2CH 3OH(g)CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g)ΔH 2＝－23.5 kJ ·mol －1② CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)ΔH 3＝－41.2 kJ·mol －1③反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H 2(g)CH 3OCH 3(g)＋CO 2(g)，则该反应的ΔH＝________。

解析：根据盖斯定律，由①×2＋②＋③可得： 3CO 2(g)＋3H 2(g) CH 3OCH 3(g)＋CO 2(g) ΔH ＝2ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＝－246.1kJ·mol －1。

答案：－246.1 kJ·mol －13．已知下列反应的热化学方程式为：①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol －1②CH 3COOH(l)＋2O 2(g)===2CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 2＝－870.3 kJ·mol －1③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)ΔH 3＝－285.8 kJ·mol －1则反应2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH 3COOH(l)的反应热(焓变)为( ) A ．＋488.3 kJ·mol －1B ．－488.3 kJ·mol －1C ．－244.15 kJ·mol －1D ．＋244.15 kJ·mol －1解析：将①×2＋③×2－②即得到待求的热化学方程式，故ΔH ＝－488.3 kJ·mol －1。

答案：B4．已知：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH 2 2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3 4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4 3CO(g)＋Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH 5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1＜0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2＞0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3＜0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4＜0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s) 2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。

答案：C5．(1)已知①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝__________________________________________________________________________。

(2)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。

①14CaSO4(g)＋CO(g)14CsS(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1②CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH2＝210.5 kJ·mol－1③CO(g) 12C(s)＋12CO2(g)ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1反应2CaSO4(s)＋7CO(g) CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝___________________________________________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。

(3)已知：25 ℃、101 kPa时，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s) ΔH＝－520 kJ·mol－1S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－1 065 kJ·mol－1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是___________________________________________________。

答案：(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1(2)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3(3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJ·mol－1。