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第三节　化学反应热的计算
【学习目标】
1.知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。
一　盖斯定律
【新知导学】
1．在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明，不管化学反应是________完成或________完成，其反应热是________的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关，而与反应的________无关，这就是盖斯定律。
2．从能量守恒定律理解盖斯定律
从S→L，ΔH1<0，体系____________；
从L→S，ΔH2>0，体系____________。
根据能量守恒，ΔH1＋ΔH2＝0。
3．根据以下两个反应：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5
kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0
kJ·mol－1
根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
　
　
　
　
　
4．盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外，还有热化学方程式“加合”法，该方法简单易行，便于掌握。试根据上题中的两个热化学方程式，利用“加合”法求C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。
　
　
　
　
　
　
【归纳总结】
盖斯定律的应用方法
(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________________________________。
(2)“加合”法
运用所给热化学方程式通过____________的方法得到所求的热化学方程式。

关键提醒　运用盖斯定律计算反应热的3个关键
(1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。
(2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。
(3)将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。
【活学活用】
1．已知下列反应：
SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1
ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3
则反应SO2(g)＋
Ca2＋(aq)＋
ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)
＋H2O(l)
＋Cl－(aq)的ΔH＝____________________________。
2．已知P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1＝－2
983.2
kJ·mol－1①
P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)
ΔH2＝－738.5
kJ·mol－1②
试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。
　二　反应热的计算与比较
【新知导学】
1．已知：
①Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)
ΔH＝－348.3
kJ·mol－1
②2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)
ΔH＝－31.0
kJ·mol－1
则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于________________。
2．试比较下列三组ΔH的大小(填“>”“<”或“＝”)
(1)同一反应，生成物状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
则ΔH1__________ΔH2。
(2)同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
则ΔH1__________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0
则ΔH1__________ΔH2。
【归纳总结】
1.有关反应热计算的依据
(1)根据热化学方程式计算
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
(2)根据盖斯定律计算
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式。
(3)根据物质燃烧放热数值(或燃烧热)计算
可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热。
(4)根据反应物和生成物的键能计算。
ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。
2.利用状态，迅速比较反应热的大小
若反应为放热反应
(1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
(2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。
(3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
【活学活用】
3．室温下，将1
mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1
mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4(s)·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)
A．ΔH2＞ΔH3
B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
4．已知葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热是2
804
kJ·mol－1，当它氧化生成1
g水时放出的热量是(　　)
A．26.0
kJ
B．51.9
kJ
C．155.8
kJ
D．467.3
kJ
【学习小结】
【达标检测】
1．下列关于盖斯定律描述不正确的是(　　)
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2．已知热化学方程式：
H2O(g)===H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋241.8
kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8
kJ·mol－1
当1
g液态水变为水蒸气时，其热量变化是(　　)
A．ΔH＝＋88
kJ·mol－1
B．ΔH＝＋2.44
kJ·mol－1
C．ΔH＝－4.98
kJ·mol－1
D．ΔH＝－44
kJ·mol－1
3．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
4．某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”(已知煤炭的燃烧热ΔH为－393.15
kJ·mol－1，氢气的燃烧热ΔH为－242
kJ·mol－1，一氧化碳的燃烧热ΔH为－283
kJ·mol－1)
(1)写出该同学看到燃烧现象所涉及到的所有反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)你认为该同学的结论是否正确，请简要说明其理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为
NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)
ΔH＝－200.9
kJ·mol－1
NO(g)＋O2(g)===NO2(g)
ΔH＝－58.2
kJ·mol－1
SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)
ΔH＝－241.6
kJ·mol－1
反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
答案精析
一
新知导学
1．一步　分几步　相同　始态　终态　途径
2．放出热量　吸收热量
3．根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)可设计为如下途径：
ΔH1＝ΔH＋ΔH2
ΔH＝ΔH1－ΔH2
＝－393.5
kJ·mol－1－(－283.0
kJ·mol－1)
＝－110.5
kJ·mol－1。
4．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5
kJ·mol－1
CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH2′＝＋283.0
kJ·mol－1
上述两式相加得：
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5
kJ·mol－1。
归纳总结
(1)②ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　(2)加减乘除
活学活用
1．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
解析　将已知反应依次编号：①SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1
②ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2
③CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3，则根据盖斯定律可知①＋②－③即得到反应：
SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋
ClO－(aq)
＋2OH－(aq)===CaSO4(s)
＋H2O(l)
＋Cl－(aq)的ΔH，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
2．(1)“虚拟路径”法
根据已知条件可以虚拟如下过程：
根据盖斯定律
ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2
983.2
kJ·mol－1＋738.5
kJ·mol－1×4＝－29.2
kJ·mol－1
热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)
ΔH＝－29.2
kJ·mol－1
(2)“加合”法
P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1＝－2
983.2
kJ·mol－1
P4O10(s)===5O2(g)＋4P(红磷，s)
ΔH2′＝＋2
954
kJ·mol－1
上述两式相加得：
P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2
kJ·mol－1。
二
新知导学
1．－317.3
kJ·mol－1
解析　根据盖斯定律，将方程式①－②得目标方程式，所以ΔH＝－348.3
kJ·mol－1－(－31.0
kJ·mol－1)＝－317.3
kJ·mol－1。
2．(1)>
解析　因为C(g)===C(l)　ΔH3<0
则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。
(2)<
解析　S(g)S(s)SΔH1O2(g)
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。
(3)<
解析　根据常识可知CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。
活学活用
3．B　[方法一：“虚拟”路径法。
根据盖斯定律：
ΔH1＝ΔH3＋ΔH2
由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0
所以ΔH1<ΔH3。
方法二：方程式叠加法。
CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)
ΔH1>0①
CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0②
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3>0③
②＋③：
CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)
ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
由于ΔH1>0，ΔH2<0，ΔH3>0，所以ΔH1<ΔH3。]
4．A　[1
mol
C6H12O6完全燃烧生成H2O为6
mol(即6×18
g)时放出热量2
804
kJ，所以当C6H12O6氧化生成1
g
水时放出的热量为≈26.0
kJ。]
达标检测　提升技能
1．A
2．B　[将两式相加得到H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44
kJ·mol－1，所以每1
g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为
kJ≈2.44
kJ。]
3．A　[已知碳的燃烧热为ΔH1＝a
kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝a
kJ·mol－1①
又S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b
kJ·mol－1②
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)
ΔH3＝c
kJ·mol－1③
根据盖斯定律3×①＋②－③得
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝x，即
x＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝(3a＋b－c)
kJ·mol－1，A项正确。]
4．(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.15
kJ·mol－1、H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－242
kJ·mol－1、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283
kJ·mol－1、C(g)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.85
kJ·mol－1
(2)不正确。因为根据盖斯定律，反应过程中的热效应与途径无关，只与反应物和生成物的状态有关
(3)－317.3

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