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1、 第03讲 反应热的计算1.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。2.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。一、盖斯定律1盖斯定律内容(1)实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。例：下图表示始态到终态的反应热。(2)盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。2应用盖斯定律计算H的方法
2、(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：HH1H2H3。(2)方程式叠加法依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，H同时作出相应的调整和运算。【特别提醒】利用盖斯定律注意事项利用盖斯定律时注意以下三点：(1)依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。(2)每个已知方程式只能调整一次。(3)H与化学方程式一一对应调整和运算。二、反应热的计算1根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质
3、的化学计量数成正比。例如，aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)Habcd|H|n(A)n(B)n(C)n(D)Q则。例1.已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。(1)写出H2燃烧的热化学方程式。(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。【解析】(1)已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2 mol1 mol2 mol|H| 0.25 mol60.45 kJ则，|H|483.6 kJmol1，由于反应放热，所以H483.6 kJmol1，故热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H
4、2O(g)H483.6 kJmol1。(2)50 g H2的物质的量为25 mol，50 g H2放出热量为25 mol kJmol16 045 kJ。【答案】(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1(2)6 045 kJ2根据反应物、生成物的键能计算HE(反应物的键能总和)E(生成物的键能总和)。例2.根据键能数据计算CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的反应热H_。化学键CHCFHFFF键能/(kJmol1)414489565155【解析】HE(反应物键能总和)E(生成物键能总和)(4414415544894565) kJmol11 940 kJ
5、mol1。【答案】1 940 kJmol13根据物质的燃烧热数值计算Q(放)n(可燃物)|H|(燃烧热)。例3.已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为()A55 kJ B220 kJ C550 kJ D1 108 kJ【答案】A【解析】丙烷分子式是C3H8，燃烧热为2 215 kJmol1，则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，放热2 215 kJ，1.8 g水的物质的量为0.1 mol，则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量为0.025 mol2 215 kJmol155.375 kJ，则放出的热量约
6、为55 kJ。4根据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其H。例4.CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。【解析】将题给三个反应依次编号为：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1根据盖斯
7、定律，由2可得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1。【答案】247三、H的大小比较1同一物质不同聚集状态H2O(s)=H2O(l)H1H2O(s)=H2O(g)H2由物质的能量E大小比较知热量：Q1Q2，且均为吸热反应，H为正值，H1Q1 kJmol1，H2Q2 kJmol1，得H1Q2，此反应为放热反应，则H1Q1 kJmol1，H2Q2 kJmol1得H10，故B错误；C由图可看出，Y和的焓之和高于的焓，故C错误；D由图可看出，Y和的焓之和高于的焓，的反应一定是吸热反应，同理一定是放热反应，故D正确；故选D。【变式1-1】下列焓变比较正确的是ANa(g)
8、-e-=Na+(g)H1K(g)-e-=K+(g)H2H1H2BCl(g)+e-=Cl-(g)H1Br(g)+e-=Br-(g)H2H1H2CNaCl(g)=Na+(g)+Cl-(g)H1NaBr(g)=Na+(g)+Br-(g)H2H1H2DH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)H2H1H2【答案】B【解析】A基态的气态原子失去最外层的1个电子所需能量叫做第一电离能，同一主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，原子序数NaH20，A错误；B非金属元素原子得电子释放能量，非金属性越强，得电子形成的阴离子越稳定，释放出来能量越多，因为非金属性ClBr，所
9、以0H1H2，B正确；C构成离子晶体的阴、阳离子半径越小，电荷数越多，离子键越牢固，电离断键时吸收能量越多，r(Cl-)H20，C错误；D物质不同聚集状态能量通常是气态液态固态，氢气与氯气反应放热，故生成HCl(l)放出热量更多，0H1H2，D错误；答案选B。【变式1-2】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式可表示为，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1L0.5的溶液中分别加入下列物质：稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为、，则、的关系是ABCD【答案】D【解析】醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故发生中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)Q (稀硝酸)Q (稀醋酸)，又因放热反应的焓变为负值，所以H2H3H1，故选D。考点03 反应热的计算【例3】工业上合成氰化氢()的一种反应原理为：。利用下列相关化学键的键能数据，估算该反应的约为化学键键能/414389896436ABCD【答案】A【分析】=反应物的总键能-生成物的总键能=4414
