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(共20张PPT)
反 应 热 的 计 算
能否定量比较天然气完全燃烧和不完全燃烧所释放的能量？
CH4 (g) + 2O2 (g) ＝ CO2 (g) + 2H2O(l) △H = 890.3kJ/mol
CH4 (g) + 3/2O2 (g) ＝ CO (g) + 2H2O(l)
△H = ？
【思考与讨论】
h=300 m
终态
始态
上升的高度和势能变化只与始态和终态的海拔差有关
【思考与讨论】
△H
终态
始态
反应热研究的是化学反应前后能量的变化，与途径无关
【思考与讨论】
反应热与途径
盖斯定律：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。
途径角度理解盖斯定律
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。
△H = △H1 + △H2
盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
能量守恒角度理解盖斯定律
△H1
△H2
<0
>0
A(始)
B(终)
△H1= –△H2
盖斯定律的应用
△H1 = △H2 ＋ △H3
① C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 = - 393.5kJ/mol
② CO(g) +1/2 O2(g) = CO2(g) △H2 = - 283.0kJ/mol
△H3 = △H1 － △H2
= － 393.5kJ/mol －(－ 283.0kJ/mol) = －110.5kJ/mol
△H3
③ C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) △H3 =
－110.5kJ/mol
盖斯定律——虚拟路径法
盖斯定律的应用
盖斯定律——代数运算法
① C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 = - 393.5kJ/mol
② CO(g) +1/2 O2(g) = CO2(g) △H2 = - 283.0kJ/mol
③ C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) △H3 =
③ = ①－ ②
△H3 = △H1 － △H2
第一步：找出待求热化学方程式中反应物与生成物在已知热化学
方程式中的位置。
4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)
解题思路点拨
①2CuO(s)＋4HCl(g)=2CuCl2(s)＋2H2O(g) △H1＝－242kJ·mol－1
②2CuCl(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋Cl2(g) △H2＝－40 kJ·mol－1
③2CuCl2(s)=2CuCl(s)＋Cl2(g) △H3＝+166kJ·mol－1
第二步：调整已知热化学方程式方向、计量数和△H。
第三步：加和已调整的热化学方程式中的△H，确定待求反应的
△H。
△H＝(－242－40 ＋166) kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1
①2CuO(s)＋4HCl(g)=2CuCl2(s)＋2H2O(g) △H1＝－242kJ·mol－1
②2CuCl(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋Cl2(g) △H2＝－40 kJ·mol－1
③2CuCl2(s)=2CuCl(s)＋Cl2(g) △H3＝+166kJ·mol－1
① + ② + ③
1. 热化学方程式同乘以一个数时，反应热数值也必须同乘以该数值；
2. 热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；
3. 将一个热化学方程式颠倒， △H的符号也要随之改变
盖斯定律的规则
1. CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应：
①CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) △H= + 206 kJ·mol-1
②CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H= －802 kJ·mol-1
CO2(g)＋3H2O(g) = 2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) 的
△H＝ 。
① － ②
＋1 008 kJ·mol－1
练习
2. 已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)
△H＝－1 275.6 kJ·mol－1
②H2O(l) = H2O(g)　 △H＝＋44.0 kJ·mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式______________________。
CH3OH(l)＋3/2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H＝ － 725.8 kJ·mol－1
－
2
①
② ×4
3. 热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，求2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) = CH3COOH(l)的反应热。
②H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H2 = -285.8kJ/mol
③CH3COOH(l) +2O2(g) = 2H2O(l) +2CO2(g)
①C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 = - 393.5kJ/mol
① × 2
△H3 = -870.3kJ/mol
解：
2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) = CH3COOH(l)
△H = - 488.3kJ/mol.
② ×2
＋
－ ③
△H ＝ △H1 ×2 + △H2 ×2 － △H3
= - 488.3kJ/mol.
反应热的计算
例1：黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一，反应的化学方程式为：
FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2
高温
在25 ℃和101 kPa时，1mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用，大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
(1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。
(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。
例2：葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为：
计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。
C6H12O6(s) + 6O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l) △H = -2800kJ/mol
1. 在25 ℃、101 kPa时，1.0g金属钠和充足的氯气反应生成氯化钠结晶并放出17.87kJ的热量。求生成1mol的氯化钠晶体时反应热。
Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl(s) △H
23g Q
解：设生成1mol的氯化钠晶体时放出的热量为Q
1g 17.87kJ
23g : 1g = Q : 17.87kJ
∴Q = 411kJ
∴△H = －411kJ/mol
练习
2. 乙醇的燃烧热△H = －1366.8kJ/mol. 求25 ℃、101 kPa时，1kg的乙醇完全燃烧时能放出的热量。
46g 1366.8kJ
解：设1kg的乙醇燃烧时放出的热量为Q
1000g Q
46g : 1000g =1366.8kJ: Q
∴Q = 29713kJ
CH3CH2OH(l) +3O2(g) = 3H2O(l) +2CO2(g) △H = - 1366.8kJ/mol
②△H 的符号：比较反应热的大小时，不要只比较△H 数值的大小，还要考虑其符号。
①反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
例：△H1= -92kJ/mol
△H2= -120kJ/mol
∴△H1 > △H2
反应热的大小比较
△H1＜ △H2
△H1＜ △H2
△H1＞ △H2
△H1＜ △H2
练习：比较下列各组△H1和△H2的相对大小。

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