资源简介

第一章
第二节
反应热的计算
【学习目标】
1.掌握盖斯定律的含义。
2.学会用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【学习重点】学会用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【学习难点】学会运用盖斯定律计算化学反应中的焓变。
【知识梳理】
一、盖斯定律
1.内容
化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其
是相同的。也就是说，化学反应的
只与反应体系的
和
有关，而与
无关，这就是盖斯定律。
2.对盖斯定律的理解：
（1）从反应途径角度：反应热只与始态，终态有关，与
无关。
反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。
△H=
=
【典型例题1】已知
(1)
C(s)＋O2(g)
＝
CO2(g)　
ΔH1=－393.5
kJ／mol
(2)
CO
(g)+
1/2
O2
(g)
＝
CO2
(g)　ΔH2=－283.0
kJ／mol
求反应C(s)
+
1/2
O2
(g)=
CO
(g)的反应热。分析上述两个反应的关系，
可得：根据盖斯定律
ΔH3=
则该反应的热化学方程式为
（2）从能量角度，讨论焓变时，不管反应历程如何，我们只要关注反应物的总能量与生成物的总能量的差值，最后依据能量守恒定律，进行“多退少补”即可判断是放热反应还是吸热反应。
【典型例题2】已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，例如图(1)所示：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。根据上述原理和图(2)所示，判断对应的各反应热关系中不正确的是(　　)
A．A→F　ΔH＝－ΔH6
B．A→D　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
D．ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
A、根据热化学方程式的含义，互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系，即A→F：△H=-△H6，故A正确
二、反应热的计算
题型一：利用盖斯定律求反应热
方法：（1）写出目标方程式，确定“过渡物质”（要消去的物质）；
（2）用消元法逐一消去“过渡物质”，导出方程式的“加减运算式”。
【典型例题3】科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
(1)(s，白磷)+
(2)
则白磷转化为红磷的热化学方程式
。相同的状况下，能量较低的是
；白磷的稳定性比红磷
（填“高”或“低”）。
答案：P4（白磷，s）═4P（红磷，s）△H=-29.2kJ?mol-1
红磷
低
【练习1】火箭发射可以用肼（N2H4，液态）作燃料，NO2做氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气，已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2
(g)
ΔH1=+66.4kJ?mol－1
②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)
ΔH2=－534kJ?mol－1
请写出N2H4(1)与NO2反应的热化学方程式。
答案
【练习2】实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，已知下列数据：
（1）CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)　
ΔH1=－890.3kJ?mol－1
（2）C(石墨，s)+O2(g)＝CO2(g)　
ΔH2=－393.5kJ?mol－1
（3）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
　ΔH3=－285.8kJ?mol－1
计算石墨和氢气反应生成甲烷的反应热，并写出该反应的热化学方程式。
【当堂检测】
答案：根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）×2得
?H=（?H1+?H2+?H3）×2=-116kJ·mol-1；第一章
第二节
反应热的计算
【学习目标】
1.理解盖斯定律的含义。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【学习重点】用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【学习难点】能运用盖斯定律计算化学反应中的焓变。
二、反应热的计算
题型一：利用盖斯定律求反应热
【练习1】工业上制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)，已知：
（1）C(石
墨，s)+1/2O2(g)＝CO(g)　
ΔH1=－111kJ?mol－1
（2）H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)　
ΔH2=－242kJ?mol－1
（3）C(石墨，s)+O2(g)＝CO2(g)　
ΔH3=－394kJ?mol－1
计算一氧化碳与水蒸气作用转化为氢气和二氧化碳反应的反应热。
题型二：
利用燃烧热计算反应热或者已知一定量的物质参加反应放出的热量，计算反应热，写出其热化学反应方程式。
【例1】课本P15页例1、例2
【典型例题1】将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为
。
又已知：H2O(g)=H2O(l)
△H2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
【练习2】25℃、101KPa时，标准状况下11.2LH2(g)完全燃烧生成液态水，放出热量142.9KJ，计算H2(g)的燃烧热。
题型三：利用键能计算反应热方法：ΔH=∑E(反应物)－∑E（生成物），即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。断开1
mol某化学键所吸收的能量为该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。
【练习3】甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
△H1
②CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
△H3
化学键
H-H
C-O
C≡O
H-O
C-H
E/（kJ．mol-1）
436
343
1076
465
413
回答下列问题：已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：化学键
H-H
C-O
C≡O
H-O
C-H
E/（kJ．mol-1）
436
343
1076
465
413
由此计算△H1=
kJ．mol-1，已知△H2=-58kJ．mol-1，则△H3=
kJ．mol-1
题型四：反应热大小比较
【典型例题3】已知常温时红磷比白磷稳定，在下列燃烧反应中：P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)
△H1；
4P(红磷，s)+5O2
(g)
=2P2O5(s)
△H2，则△H1和△H2的关系正确的是
(　
　)
A．△H1＜△H2
B．△H1＝△H2
C．△H1＞△H2　
D．无法确定
【达标检测】
1.实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）；△H=－197kJ/mol，当放出315.2kJ热量时，SO2的转化率为（C
　）
A.?40%
B.?50%
C.?80%
D.?90%
2.
化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是
(　
A　)
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c)
kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝2(b－a)
kJ/mol
C.
N2(g)＋H2(g)===NH3(l)　
ΔH＝(b＋c－a)
kJ/mol
D.
.N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH＝(a＋b)
kJ/mol
※3.已知NH3?H2O溶液与H2SO4溶液反应生成1mol硫酸铵的△H=
-24.2kJ/mol；强碱的稀溶液反应的中和热的△H=
-57.3kJ/mol。则NH3?H2O在水溶液中电离的△H等于
(　
A
　)
A.
+45.2
kJ/mol
B．-45.2kJ/mol
C．+69.4kJ/mol
D．-69.4kJ/mol

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