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第一章　化学反应的热效应
第二节　反应热的计算
1.正、逆反应的反应热数值相同，符号相反。
2.若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。
反应热的计算
计算依据 计算方法
根据反应物和生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物)
根据化学键的键能 ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和
根据燃烧热 Q放＝n(可燃物)×｜ΔH｜
根据热化学方程式 ①化学反应的反应热的数值与各物质的化学计量数成正比；
②若反应物、生成物对调，ΔH变号，但数值不变
根据盖斯定律 热化学方程式进行适当地“加”“减”等计算反应热
反应热大小的比较
对于反应热的比较，应注意是比较ΔH的大小还是比较反应放出(吸收)的热量的大小，注意ΔH与｜ΔH｜的区别。比较ΔH时应先比大小，再看正负。
应用盖斯定律的常用方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
(2)“加合”法
运用所给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。
　 应用盖斯定律计算反应热时的注意事项
(1)热化学方程式乘某一个数时，反应热数值也必须乘该数。
(2)热化学方程式相加减时，同种状态的同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。
(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。
　2ΔH1－3ΔH2－ΔH3
应用“加合”法计算反应热的关键与步骤
“四根据”破解热化学方程式的书写
(1)根据反应的热量变化
ΔH与化学方程式一一对应，利用已知的质量或物质的量及对应的能量变化，换算成化学方程式的计量数对应的ΔH，一定要标注物质的聚集状态。
(2)根据化学键的键能
①明确每种物质的化学键的种类和数目，且按照化学计量数表示的物质的量进行计算。
②ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)。
(3)根据能量图像
①读懂图像，明确图像所提供的信息。
②根据图像所提供的信息，综合运用相关知识，分析、判断、计算。
(4)根据盖斯定律
利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型
乙醇燃料
乙醇燃料，也称为乙醇汽油，是指在不含MTBE含氧添加剂的专用汽油组分油(由炼油厂或石油化工厂生产的用于调合车用乙醇汽油的调合油)中，按体积比加入一定比例(我国暂定为10％)的变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351－2004的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。能源结构调整和降低环境污染的措施推动了乙醇燃料的发展。
燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。1 mol焦炭的质量m＝1 mol×12 g·mol－1＝12 g，所以1 mol焦炭完全燃烧时所放出的热量为12 g×33 kJ·g－1＝396 kJ。
396 kJ·mol－1　
在燃料化学中，燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
(1)根据焦炭的热值，计算焦炭的燃烧热为　　　　　。
物质 甲烷 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 56 33 143 30
(2)请你写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。
物质 甲烷 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 56 33 143 30
乙醇　
根据热值可以计算出1 mol甲烷、焦炭、氢气、乙醇完全燃烧生成指定产物时放出的热量分别为896 kJ、396 kJ、286 kJ和1 380 kJ，所以放出热量最多的是乙醇。
(3)完全燃烧相同物质的量的上述物质，放出热量最多的是　　　　。
物质 甲烷 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 56 33 143 30
1 L E10汽油中乙醇的质量为1 000 mL×0.8 g·mL－1×10％＝80 g。800 g普通汽油完全燃烧放出的热量为800 g×44 kJ·g－1＝35 200 kJ。800 g E10汽油中含80 g乙醇和720 g普通汽油，完全燃烧放出的热量为80g×30kJ·g－1＋720g×44kJ·g－1＝34 080 kJ，所以普通汽油完全燃烧放出的热量多。
(4)已知普通汽油的热值为44 kJ·g－1。E10汽油是92号汽油，是指含10％ (体积分数)燃料乙醇的车用汽油。假设普通汽油和乙醇的密度相同，且都为0.80 g·mL－1 ，现在有1 L E10汽油，通过计算，该E10汽油与等质量的普通汽油相比较，　　　　　　燃料放出的热量更多。
物质 甲烷 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 56 33 143 30
普通汽油　
(5)采用乙醇汽油作为汽车燃料更环保。某实验小组将国Ⅲ普通汽油、国Ⅳ普通汽油和国Ⅲ乙醇汽油作为燃料时，采用同一车型，燃烧等体积的三种汽油，得到三种实验汽油的CO排放量并绘制下图(国家标准G18352.3-2005限定值为1.0 g·km－1 )。
由图可知，和国Ⅲ普通汽油和国Ⅳ普通汽油相比，国Ⅲ乙醇汽油的CO排放分别降低了大约　　　　％和　　　　％。
19.7　1.8
汽车燃料的选择
汽车已经成为现代生活的重要交通工具之一，而汽车燃料的选择也是汽车性能需要考虑的问题之一，同时燃料的燃烧也会带来一系列的环境问题。通过探究车辆动力系统中燃料的选择问题，让学生体会化学在生产、生活中的应用，体现化学的学科特点。
选用可燃物A 作汽车燃料较好，因为可燃物A达到着火点所需能量少且放出的热量多。
发动机的能量是燃料燃烧提供的，燃烧是放热过程。汽油、乙醇等可燃物燃烧放热，可以作为汽车燃料。
(1)图1为三种可燃物在空气中燃烧的能量变化图，试分析哪种作汽车燃料较好？为什么？
图1
通过比较三种可燃物达到着火点所需能量和放出热量选择可燃物作汽车燃料。
(2)乙醇是未来内燃机的环保型液体燃料之一。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量，则乙醇完全燃烧的热化学方程式为　　　　　　　 　　　　。
图2
－4
根据题图可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，该反应的ΔH＝a kJ·mol－1－5a kJ·mol－1＝－4a kJ·mol－1 。
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
由于在指定状态下，各种物质的焓值都是确定的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，它们的能量差值是不会改变的，即反应的焓变是一样的。

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