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反应焓变的计算 摩尔燃烧焓
第1章 化学反应与能量转化
学习目标
01
理解盖斯定律的内容和本质，掌握焓变计算方法
02
掌握计算焓变的基本方法
03
知道能用摩尔燃烧焓表示能源热值高低
常见无机化合物（298.15K） 无机化合物 物态 化学式 △fHm （ kJ/mol）
氨 aq NH3 -80
氨 g NH3 -46.1
碳（石墨） s C 0
碳（金刚石） s C +1.987
碳 g C +718.9
一氧化碳 g CO -110.53
二氧化碳 g CO2 -393.51
二氧化碳 aq CO2 -413.8
碳酸钠 s Na2CO3 -1131
氯化钠 aq NaCl -407
氯化钠 s NaCl -411.12
氯化钠 l NaCl -385.92
氯化钠 g NaCl -181.42
氢氧化钠 aq NaOH -469.6
氢氧化钠 s NaOH -426.7
硝酸钠 aq NaNO3 -446.2
硝酸钠 s NaNO3 -424.8
常见无机化合物（298.15K） 无机化合物 物态 化学式 △fHm （ kJ/mol）
二氧化硫 g SO2 -297
二硫化碳 l CS2 +87.9
二硫化碳 g CS2 +115.3
硫酸 l H2SO4 -814
二氧化硅 s SiO2 -911
二氧化氮 g NO2 33
一氧化氮 g NO 90
水 l H2O -286
水 g H2O -242
氢 g H2 0
氟 g F2 0
氯 g Cl2 0
溴 l Br2 0
溴 g Br2 +31
碘 s I2 0
碘 g I2 +62
常见有机化合物（298.15K） 有机化合物 物态 化学式 △fHm （ kJ/mol）
甲烷 g CH4 -75
乙烷 g C2H6 -85
丙烷 g C3H8 -104
甲醛 g HCHO -116
乙醛 g CH3CHO -166
丙醛 g C2H5CHO -197
甲醇 l CH3OH -239
甲醇 g CH3OH -201
乙醇 l C2H5OH -278
乙醇 g C2H5OH -235
正丙醇 l C3H7OH -305
正丙醇 g C3H7OH -258
甲酸 l HCOOH -409.5
甲酸 g HCOOH -363
甲酸 aq HCOOH -410.3
乙酸 l CH3COOH -487
乙酸 g CH3COOH -435
丙酸 l C2H5COOH -511
常见物质的标准生成焓，这么多的数据是如何获得的？
新知导入
化学反应不计其数
困难重重
受反应条件的限制，有些反应焓变很难直接测定
不同温度下，同一反应的反应焓变不相同
如果每个化学反应的反应焓变都要通过实验测定，你觉得可能吗？
不能，因为该反应总是伴随着CO2的产生。
如2C(s) + O2(g) = 2CO(g)的反应焓变，能直接测得吗
【思考】能否利用一些已知的反应热来计算一些无法直接测定的反应热呢？
1840年俄国化学家盖斯为了解决这一问题依据能量守恒定律，通过大量的实验证明了化学反应的焓变与化学反应的过程没有关系，只与反应物和生成物的始末状态有关，这一定律称之为盖斯定律。
一、盖斯定律
一、盖斯定律
1.定义：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同。
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
ΔH=ΔH1＋ΔH2
=ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
ΔH1
ΔH2
“中间产物”
ΔH
ΔH
一、盖斯定律
如同山的绝对高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的 ，B点相当于反应体系的 ，山的高度相当于化学反应的 。
始态
始态
终态
终态
反应热
反应热
A
B
一、盖斯定律
2.利用盖斯定律计算焓变
虚拟路径法——向量计算
一、盖斯定律
加合法——同边正号异边负，焓的变化跟系数
先找出待求解反应的目标化学方程式
调方向：根据目标热化学方程式调整可用的已知热化学方程式的方向，同时调整 H 的符号
调系数：根据目标热化学方程式将调整好方向的热化学方程式乘以某一个系数以便后续消去无关物质
将调整好的热化学方程式进行加合，以得到待求解的化学方程式的 H （同侧加、异侧减）
调
合
找
一、盖斯定律
2.利用盖斯定律计算焓变
注意事项
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。
一、盖斯定律
1.写出肼(N2H4，液态)与NO2反应的热化学方程式
资料：火箭发射时用肼做燃料，NO2做氧化剂，二者反应可生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) ΔH1＝＋66.4kJ/mol
②N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝ 534kJ/mol
2N2H4(l)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝_____kJ/mol
分析： ②×2－①得：
ΔH＝2ΔH2 ΔH1 ＝ 1134.4 kJ/mol
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2.黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1
则x为(　　)
A、3a＋b－c　　　B、c－3a－b　　　
C、a＋b－c　　　 D、c－a－b
A
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3.已知下列反应的反应热
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1= -870.3 kJ/mol
C(s) + O2 (g) = CO2(g) △H2= -393.5 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(l) △H3= -285.8 kJ/mol
试计算下述反应的反应热：
2C(s)+2H2(g)+ O2(g) = CH3COOH(l) △H
△H = 2△H2 +2△H 3- △H1= -488.3kJ/mol
一、盖斯定律
3.意义
应用盖斯定律，可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：
反应速率很慢
副反应较多
不容易直接发生的反应
盖斯定律
的意义
二、掌握计算焓变的基本方法
ΔH＝E(反应物键能总和)－E(产物键能总和)
ΔH＝H(产物总焓)－H(反应物总焓)
计算反应热的三种方法：
ΔH＝E(反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量)
－E(生成物分子化学键形成时所释放的总能量)
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4.已知断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量称为键能，部分物质的键能如下表所示：
化学键 C—H C==O N—H C—N H—O
键能/ (kJ· mol－1) a b c d e
甲醛的结构式为 ，甲醛制备乌洛托品(C6H12N4)的反应如下：
＋4NH3(g)―→ ＋6H2O(l)。该反应的ΔH为
ΔH=6(b＋2c－2d－2e) kJ·mol－1
三、摩尔燃烧焓
1. 定义：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时的焓变，叫做该物质的摩尔燃烧焓或燃烧热。
如C→CO2 (g)、S→SO2 (g) 、H→H2O(l)、N→N2(g)
除了物质利用，你认为煤的气化对于提高能源利用效率有哪些价值
已知常温常压下，H2O(l)=H2O(g) ΔH4= 44 kJ/mol，求煤的气化反应焓变是多少
三、摩尔燃烧焓
用摩尔燃烧焓表示能源热值高低
①煤转化为水煤气的主要化学反应为C＋H2O(g) CO＋H2。
②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；
③根据以上数据，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
　ΔH＝ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4=＋131.3 kJ·mol－1
H2O(l)=H2O(g) ΔH4= 44 kJ/mol
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B
关键点：①可燃物为 1mol；
②可燃物完全燃烧要求C→CO2 (g)、S→SO2 (g) 、H→H2O(l)、N→N2(g)
相 同 点 摩尔燃烧焓 中和热
能量变化 ΔH 不 同 点 反应物的量
生成物的量
反应热 的含义
放热反应
ΔH<0 , 单位 kJ/mol
1mol可燃物
H2O(l） 1mol
1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同
酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为－57.3kJ/mol
摩尔燃烧焓与中和热的区别与联系

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