化学反应热的计算 【高效备课精研+知识精讲提升】 高二化学（人教版选修4）

第 1 页（2）燃燃料料电电池池中中将将甲甲醇醇蒸蒸气气转转化化为为氢氢气气的的热热化化学学方方程程式式是是CH3OH(g)1/2O2(g)CO2(g)2H2(g)H192.9kJmol1，则则CH3OH的燃烧热为的燃烧热为192.9kJmol1()1、下列描述是否正确？、下列描述是否正确？(用用“”或或“”填写填写)（1）已已知知H(aq)OH(aq)H2O(l)H57.3kJmol1，则则H2SO4和和Ba(OH)2反应的反应热反应的反应热H2(57.3)kJmol1()第 2 页2、已、已知石墨的燃烧热：知石墨的燃烧热：H393.5kJ/mol（1）写）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式出石墨的完全燃烧的热化学方程式（2）二）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式如何测定如何测定二氧化碳转化为石墨和氧气二氧化碳转化为石墨和氧气的反应热呢？的反应热呢？能直接测定吗能直接测定吗？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？C(石墨、石墨、s)O2(g)CO2(g)；H393.51kJ/molCO2(g)C(石墨、石墨、s)O2(g)；H393.51kJ/mol【强调】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。【强调】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“”、“”不能省去。不能省去。第三节化学反应热的计算第一章化学反应与能量AB300m第 4 页一、盖一、盖斯定律斯定律1、盖、盖斯定律的内容斯定律的内容不不管管化化学学反反应应是是一一步步完完成成或或分分几几步步完完成成，其其反反应应热热相相同同。换换句句话话说说，化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应体体系系的的始始态态和和终终态态有有关关，而而与与反反应应的的途径无关。途径无关。第 5 页思思考：由起点考：由起点A到终点到终点B有多少条途径？有多少条途径？从不同途径由从不同途径由A点到点到B点的位移有什么关系点的位移有什么关系?某某人人从从山山下下A到到达达山山顶顶B，无无论论是是翻翻山山越越岭岭攀攀登登而而上上，还还是是坐坐缆缆车车直直奔奔山山顶顶，其所处的海拔都高了其所处的海拔都高了300mAB300mH20H10S（始态）（始态）L（终态）（终态）H1H20第 7 页2、如何理解盖斯定律？、如何理解盖斯定律？H、H1、H2之之间有何关系？间有何关系？HH1H2BHAH1H2C第 8 页你你的的年年轻轻，并并不不是是你你走走弯弯路路的的资资本本第 9 页C(s)1/2O2(g)CO(g)H1？CO(g)1/2O2(g)CO2(g)H2283.0kJ/molC(s)O2(g)CO2(g)H3393.5kJ/mol+)H1H3H2393.5kJ/mol(283.0kJ/mol)110.5kJ/molCO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2出金刚石变成石墨的热化学方程式出金刚石变成石墨的热化学方程式(25，101kPa时时)，燃烧热：燃烧热：C(石墨，石墨，s)O2(g)CO2(g)H1393.5kJ/molC(金刚石，金刚石，s)O2(g)CO2(g)H2395.0kJ/mol得：得：C(金刚石，金刚石，s)C(石墨，石墨，s)H1.5kJ/mol观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？不会，哪怕它们的能量相差不远。不会，哪怕它们的能量相差不远。【小试牛刀】某次发射火箭，用【小试牛刀】某次发射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃中燃烧，生成烧，生成N2、液态、液态H2O。已知：。已知：N2(g)2O2(g)2NO2(g)H1+67.2kJ/molN2H4(g)O2(g)N2(g)2H2O(l)H2534kJ/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。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。2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(l)H1135.2kJ/mol 22得：得：求总反应的反应热，求总反应的反应热，不能不能不假思索地将各步反应的不假思索地将各步反应的反应热反应热简单相加。简单相加。不论一步进行还是分步进行，不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰恰好消耗完好消耗完。【自主归纳】【自主归纳】计算注意事项计算注意事项第 13 页 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这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。些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。3盖斯定律的应用盖斯定律的应用 （1）“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：由A直接变成D，反应热为H；由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为H1、H2、H3。如图所示：则有 。HH1H2H3（2）“加合加合”法法 运用所给已知热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。先确定先确定待待求的求的反应反应方方程式程式找出待求找出待求方程式中方程式中各物质在各物质在已知方程已知方程式中的位式中的位置置根据待求方根据待求方程式中各物程式中各物质的计量数质的计量数和位置对已和位置对已知方程式进知方程式进行处理，得行处理，得到变形后的到变形后的新方程式新方程式将新得到的将新得到的方程式进行方程式进行加减加减(反应反应热也需要相热也需要相应加减应加减)写出待写出待求的热求的热化学方化学方程式程式第 15 页【小试牛刀】【小试牛刀】已知已知CO(g)1/2O2(g)CO2(g)H1283.0kJ/molH2(g)1/2O2(g)H2O(l)H2285.8kJ/molC2H5OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)H31370kJ/mol计计算算:2CO(g)4H2(g)H2O(l)C2H5OH(l)的的H【解解】24HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol第 16 页【再来一刀】【再来一刀】1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)3/2O2(g)SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)3/2S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)1 1/2O2(g)S(g)H2O(g)H32S(g)S2(g)H4则则H4的正确表达式为（的正确表达式为（）AH42/3（H1H23H3）BH42/3（3H3H1H2）CH43/2（H1H23H3）DH43/2（H1H23H3）A第 17 页二、反应热的计算二、反应热的计算1.已已知知一一定定量量的的物物质质参参加加反反应应放放出出的的热热量量，写写出出其其热热化化学学反反应应方方程程式。式。2、有关反应热的计算、有关反应热的计算（1）盖）盖斯定律及其应用斯定律及其应用（2）根根据据一一定定量量的的物物质质参参加加反反应应放放出出的的热热量量（或或根根据据已已知知的的热热化化学学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。（3）利用键能计算反应热利用键能计算反应热题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写第 18 页【小试牛刀】【小试牛刀】已知白磷和已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（键的键能（kJmol-1）：）：PP：198；PO：360；O=O：498，则，则反应：反应：P4(白磷白磷)3O2P4O6的反应热的反应热H为（）为（）A-1638kJmol-1B+1638kJmol-1C-126kJmol-1D+126kJmol-1A第 19 页题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量课本课本P12例例1：【解解】钠与氯气起反应的化学方程式如钠与氯气起反应的化学方程式如下：下：Na(s)1/2Cl2(g)NaCl(s)23g/molH1.0g17.87kJH23g/mol(17.87kJ)1.0g411kJ/mol第 20 页课本课本P12例例2：【解解】设设1kg乙醇燃烧后放出的热量乙醇燃烧后放出的热量为为XC2H6O(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)H1366.8kJ/mol46g/mol1366.8kJ/mol1000gxx(1366.8kJ/mol1000g)/46g/mol29710kJ第 21 页B1、已知：、已知：C(s)O2(g)CO2(g)；H393.5kJ/molH2O(g)1/2O2(g)H2O(l)；H241.8kJ/mol欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为()A.2:3.25B.12:3.25C.1:1D.393.5:241.8第 22 页2、已、已知胆矾溶于水时溶液温度降低知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆，胆矾分解的热化学方程式为：矾分解的热化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)HQ1kJ/mol室温下，若将室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶无水硫酸铜溶解为溶液时液时放热放热Q2kJ，则（，则（）AQ1Q2BQ1Q2CQ1Q2D无法确定无法确定A3、酸性氧化物和碱反应生成酸式盐的反应很难直接测其反应热。已知常温酸性氧化物和碱反应生成酸式盐的反应很难直接测其反应热。已知常温常压下，将常压下，将22gCO2通入通入750mL1molL1NaOH溶液中充分反应，测得反溶液中充分反应，测得反应放出应放出xkJ的热量。已知在该条件下，的热量。已知在该条件下，1molCO2通入通入1L2molL1的的NaOH溶液中充分反应放出溶液中充分反应放出ykJ热量，则热量，则CO2与与NaOH溶液反应生成溶液反应生成NaHCO3的热化的热化学方程式为学方程式为（）ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1C第 24 页4、磷磷在在氧氧气气中中燃燃烧烧，可可能能生生成成两两种种固固态态氧氧化化物物。3.1g单单质质磷磷（P）在在3.2g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。热量。（1）通过计算确定反应产物的组成是（用化学式表示）通过计算确定反应产物的组成是（用化学式表示）_，其相应的质量，其相应的质量(g)为为_。（2）已知单质磷的燃烧热为，则与）已知单质磷的燃烧热为，则与O2反应生成固态的反应热反应生成固态的反应热_。（3）写出反应生成固态的热化学方程式：）写出反应生成固态的热化学方程式：_。P(s)3/4O2(g)1/2P2O3(s)H(20XY)kJ/molP2O3、P2O52.75g、3.55g(20XY)kJ/mol