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反应热的测量与计算
专题１ 化学反应与能量变化
苏教版 选择性必修1
1．初步学习测定化学反应的反应热的实验方法。
2．知道盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。
不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，其中最直接的方法是通过实验进行测定。
请按照下列操作步骤用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。
（1）用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（T1）。
（2）另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（T2）。
（ 3 ）将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中 ，立即盖上盖板 ，用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，观察温度计的温度变化 ，准确读出反应体系的最高温度（T3）并记录。
（4）假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算该反应的反应热并写出热化学方程式。
（5）如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同并说明理由。
HCl(aq)+NaOH(aq)=H2O(l) + NCl(aq) ΔH=-55.5kJ·mol-1
为了减少实验误差，本实验采取了哪些措施？
（1）、使用隔热层（碎泡沫塑料或纸条）及杯盖，保温、隔热，减少热量损失。
（2）、准确读取反应后混合液的最高温度。
（4）、重复实验2~3次，减小实验误差。
×
实验误差最主要的原因：
体系与环境之间的热交换
强酸和强碱的稀溶液中和热可表示为：
H+(aq) + OH﹣(aq) = H2O(l) ΔH =﹣57.3 kJ/mol。以下4个化学方程式中，
① H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l)
② H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) = BaSO4(s) + 2H2O(l)
③ NH3·H2O(aq) + HCl(aq) = NH4Cl(aq) + H2O(l)
④ NH3·H2O(aq) + CH3COOH(aq) = CH3COONH4(aq) + H2O(l)
其中反应热为 -57.3 kJ/mol的是（　　）
A．① B．③ C．①② D．均不符合
D
在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热（图1-5）。目前，科学家已经用实验 的方法精确测定了许多反应的反应热。
但是，并非所有化学反应的反应热均可用实验直接测定。例如，反应C (s)＋ O2(g) = CO(g)的反应热就无法用实验直接测得，因为在反应中总会有 CO2(g)生成。 可见，获取那些不易直接测定的反应热，是一项很有意义的工作。
1840年，俄国化学家盖斯（G. H. Hess，1802—1850）
在分析了许多化学反应的热效应的基础上 ，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的 。” 这个规律被称为盖斯定律（Hess's Law）。
ΔH仅与反应的起始状态和最终状态有关，而与反应的路径无关。
图中，始态到终态有三个路径，则：
ΔH＝____________ = _____________。
ΔH3+ΔH4+ΔH5
ΔH1+ΔH2
已知在298 K 时，C(s)、CO(g) 燃烧的热化学方程式如下：
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ①
CO(g)＋ 1/2 O2(g)=CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ②
请运用盖斯定律计算反应C(s) ＋ 1/2 O2(g)= CO(g)的焓变 H3。
根据盖斯定律，直接将热化学方程式①、②左右两边分别相减，也可以求得C(s)与 O2(g) 反应生成 CO(g) 的焓变。
解： C(s)＋O2(g) =CO2(g) ΔH1
－） CO(g)＋ 1/2 O2(g)=CO2(g) ΔH2
C(s) ＋ 1/2 O2(g) =CO(g) ΔH3 ＝ΔH1 －ΔH2
ΔH3＝ΔH1 －ΔH2
＝－393.5 kJ·mol－1－ (－283.0 kJ·mol－1)
＝－110.5 kJ·mol－1
答： 反 应 C( s ) ＋ 1/2 O 2(g ) = CO ( g ) 的焓 变 Δ H 3 为－110.5 kJ·mol－1。
一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，则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。
ΔH1 ＝ΔH2 ＋ΔH3
根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法（唯一法）：
请根据下列反应的焓变 ，计算 C ( s ) 与 H2(g ) 反应生成1 mol C2H2(g)的焓变。
C(s)＋ O2(g)=CO2(g) H1＝－393.5 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) H2＝－571.6 kJ·mol－1
2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) H3＝－2599.2 kJ·mol－1
2C(s)+H2(g)=C2H2(g) ΔH=+226.8 kJ·mol-1
2、已知有关物质的转化关系如下：
则反应S(s)+Cl2(g)=SCl2(l)的 H3＝ kJ·mol－1
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反应热的测量与计算
反应热的测定
反应热的计算——盖斯定律及应用
1、已知25 ℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
C(石墨，s) ＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.51 kJ·mol－1
C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－395.41 kJ·mol－1
（1）请写出石墨转化为金刚石的热化学方程式。
（2）已知物质的能量越低越稳定，请根据热化学方程式比较金刚石与石墨的稳定性。
C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH＝+1.9 kJ·mol－1
2、油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
① 2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1036 kJ·mol－1
② 4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ·mol－1
③ 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　 ΔH3＝－484 kJ·mol－1
计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝____ kJ·mol－1。
②/3-③+①/3
+170

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