第三节化学反应热的计算第一、二课时

③ C(s)+O2(g)==CO2(g)
我们发现：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。
B
登山的高度与上 山的途径无关， 只与起点和终点 的相对高度有关
A 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?
△H = -635.1 kJ/mol
△H = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
④=②＋③－①
△H=178.2 kJ/mol
解题策略：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5已知 ① CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH
？
碳的燃烧通过分步完成和一步 完成放出的热量一样吗？ ΔH1+ ΔH2= （-110.5kJ/mol）+ （-283.0kJ/mol） =-393.5kJ/mol =ΔH3
同时,将反应1和反应2合并可以得到反应3
① C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
+②
CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)
◆能否根据式子：
1 (g)+O (g)= 1 (g)+H O(l) ΔH=-445.15kJ/mol CH4 CO2 2 2 2 2 认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol? 不能
那CH4的燃烧热是多少? 890.3 kJ/mol
写出CH4的燃烧热的热化学方程式 CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol
第三节 化学反应热的计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
盖斯定律及其应用
教学目标和重难点
1．理解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有 关反应热的简单计算。 2. 能利用热化学方程式进行有关反应热的简单 计算；
复习:
1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为（ D ） A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol
【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/m
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ①-4×②：
。
P4(s、白磷)=4 P(s、红磷) △=-29.2kJ/mol
你知道神六的火箭燃料是什么吗？
例3：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、 液态H2O。已知： ①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ②N2H4(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。 2 × ②－①： 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
2×28g 4g
放热
Q 9.6kJ
2×28g : 4g = Q : 9.6 kJ Q =134.4 kJ
2CO ( g) + O2 (g) = 2CO2 ( g ) △H =- 134.4 kJ •mol- 1
2、求反应热的计算
【例1】298K、101KPa时，将1.0 g钠与足量的氯气反应， 生成氯化钠晶体并放出17.87 KJ的热量，求生成1mol 氯化钠的反应热？
解：Q = (572kJ ÷ 2) + (890 kJ×3) =2956 kJ
[ 练习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) △H1=-176kJ/mol
②NH3(g)+H2O(l)=NH3·H2O(aq)
③HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq)
解题策略：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4：已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol
②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)
但是,有些物质反应的途径又很多种，例如， 碳与氧气的反应：
分步完成： ① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1= -110.5kJ/mol
② CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2= -283.0kJ/mol 一步完成： ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3= -393.5kJ/mol
kJ •mol- 1
【例2】乙醇的燃烧热是△H=-1366.8kJ/mol，在 25℃，101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少 热量？
【例3】已知下列反应的反应热为： (1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3kJ/mol (2)C(s)+O2(g) ==CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol (3) H2(g)+1/2O2(g) ==H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol 试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H2(g)+O2(g) ==CH3COOH(l)
①H
2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)
△H1=-241.8kJ/mol
② H2O(g)==H2O(l) ③
△H2=-44kJ/mol △H=?
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)
①+②=③
△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时) 查燃烧热表知：
[ 练习1 ] 在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程 式为：2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ;△H =- 572 kJ •mol由1mol 氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件 下完全燃烧时放出的热量为多少。
CH4( g ) +2O2 (g ) = CO2 (g ) +2H2O ( l ) ;△H =- 890 kJ •mol-
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” A
ΔH1 ΔH3 ΔH2
B
C
ΔH3=ΔH1+ΔH2 ΔH1=ΔH3－ΔH2
如何测出反应①的反应热？
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， ΔH1 =ΔH3- ΔH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol
( 32g ) ( 9.35 kJ /g ) = 299.62 kJ
S ( s) + O2 (g) = SO2 ( g ) △H =-299.62 kJ •mol- 1
[ 练习1 ] 250C (1.01)(105)Pa下，4g CO在氧气中燃
烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学 方程式。 解： 设2mol CO 燃烧放出的热量为 Q 2CO + O2 = 2CO2
即△H5 = +16.3kJ/mol
3. 求混合物的组成
[ 例1 ] 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) △H =- 571.6 kJ •molC3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O (l ) △H =- 2220 kJ •mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，求 氢气和甲烷的体积比. 解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y x+y=5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 x = 3.75 mol y = 1.25 mol
C.-369.2 kJ/mol
D.+92.3 kJ/mol
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1g甲硅烷自燃
放出44.6kJ热量，其热化学方程式为：
SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol _____________________________________________
△H2=-35.1kJ/mol
△H3=-72.3kJ/mol
④NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol
⑤NH4Cl(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：
⑤=④+③+②-①，
小结:
1.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。
2、盖斯定律的应用:
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”
①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol △H2=-395.0kJ/mol
所以， ①- ②得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
解题策略：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”。
盖斯定律的论证：
ΔH1<0 S始态 L终态
ΔH2>0
能量的释放或吸收是以变化的物质为基础的，二者密不
可分，但以物质为主。如果没有物质的变化，就不能引发能 量的变化。
ΔH1+ ΔH2
0
2、盖斯定律的应用:求反应热
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。
练习: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· －1 mol C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △ H=－395.41kJ· －1 mol 据此判断，下列说法中正确的是(A ) 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 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
例2：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速 率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根 据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步 完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：
①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol
②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol
第三节 化学反应热的计算
反应热的计算


题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出 其热化学反应方程式。
[ 例1 ] 250C (1.01)(105)Pa下，1g 硫粉在氧气中充分
燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。
解:1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9. 36kJ 热量 1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：