化学反应热的计算

1、第三节化学反应热的计算,第一课时 盖斯定律,自学导引 一、盖斯定律 1盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2盖斯定律的解释：能量的释放或吸收是以发生化学变化的物质为基础的，两者密不可分，但以物质为主。 思考题1如何用能量守恒的原理理解盖斯定律？ 答案盖斯定律体现了能量守恒原理，因为化学反应的始态物质和终态物质各自具有的能量是恒定的，二者的能量差就是反应放出或吸收的热量。只要始态和终态定了，不论途经哪些中点状态，最终的能量差就是固定的,二、盖斯定律在科学研究中的重要意义 因为有些反应进行

2、得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。 例如： (1)C(s) O2(g)CO2(g)H1393.5 kJmol1 (2)CO(g) O2(g)CO2(g)H2283.0 kJmol1 求C(s)O2(g)CO(g)的反应热,解析： 根据上述两个反应的关系可知： H1H2H3， H3H1H2 393.5 kJmol1(283.0 kJmol1) 110.5 kJmol1 所以C(s)12O2(g)CO(g)H3110.5 kJmol1,三、盖斯定律的应用 对于进行得很慢的反应，不容

3、易直接发生的反应，产品不纯(即有副反应发生)的反应，测定反应热有困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。 思考题2已知下列热化学方程式： Zn(s) O2(g)ZnO(s)H1351.1 kJmol1 Hg(l) O2(g)HgO(s)H290.7 kJmol1 由此可知Zn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l)H3，其中 H3的值是() A441.8 kJmol1 B254.6 kJmol1 C438.9 kJmol1D260.4 kJmol1 答案D,名师解惑 一、盖斯定律的特点 1反应热效应只与始态、终态有关，与反应的途径无关。就像登山至山顶，不管选哪一条路走，山的

4、海拔总是不变的。 2反应热总值一定。如右图表示始态到终态的反应热，则HH1H2H3H4H5,三、应用盖斯定律计算反应热时应注意的事项 1热化学方程式中物质的化学计量数同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。 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时，H的“”、“”号必须随之改变。 4若热化学方程式需相减，最好能先把被减方程式进行颠倒，然后相加，更不易出错,典例导析 知识点1：盖斯定律的意义 例1实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷的反应热，但可通过测出CH4、石墨及H2燃烧反应的反应热，再求由石墨生成甲烷的反应热。已知： CH4(

5、g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H1890.3 kJmol1 C(石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1 H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1 求：C(石墨)2H2(g)CH4(g) H4_,解析本题考查盖斯定律的理解和运用，可用“加合法”。 因为反应式、之间有以下关系： 2 所以H4H22H3H1 =-393.5 kJmol-1+2(-285.8 kJmol-1)-(-890.3 kJmol-1) =-74.8 kJmol1 答案74.8 kJmol1,跟踪练习1盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)

6、有关，而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由右图判断下列关系错误的是() AAF：HH6 BH1H2H3H4H5H61 CCF：|H|H1H2H6| DH1H2H3(H4H5H6) 答案B,知识点2：盖斯定律的应用 例2已知下列热化学方程式： (1)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJmol1 (2)C(s)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1 (3)H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1 则反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)的反应热为() A488.3 kJm

7、ol1 B244.15 kJmol1 C488.3 kJmol1 D244.15 kJmol1,解析依据反应： 2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l) 可将(1)、(2)、(3)分别演变成如下情况： 2CO2(g)2H2O(l)CH3COOH(l)2O2(g)Ha870.3 kJmol1 2C(s)2O2(g)2CO2(g) Hb2393.5 kJmol1 2H2(g)O2(g)2H2O(l)Hc2285.8 kJmol1 由于总反应等于、相加，故其反应热也等于Ha+Hb+Hc+870.3 kJmol1+(2393.5 kJmol1)(2285.8 kJmol1)488.3 kJ

8、mol1。 答案A,第2课时反应热的计算 三维目标,思维激活 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时的反应热，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。在生产中对于燃料的燃烧，反应条件的控制以及“废热”的利用，也需要进行反应热的计算。 反应热的计算要依据什么来进行？ 自学导引 一、怎样进行反应热的计算 1热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；各项的系数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数,2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H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 3可燃物完全燃烧产生的热

9、量nH。 思考题已知C(s)O2(g)CO2(g) H393.5 kJmol1，则2.5 mol C在O2中完全燃烧生成CO2时放出多少热量？ 答案983.75 kJ 二、进行反应热计算常用的几种方法 1列方程或方程组法。 2平均值法。 3极限分析法。 4十字交叉法。 5估算法(仅适于选择题,名师解惑 一、反应热的计算 1由化学反应的本质(旧键断裂新键生成)及化学反应能量变化的原因(反应物的总能量与生成物的总能量不等)可得： (1)反应热断裂旧键所需的能量生成新键释放的能量 (2)反应热生成物的总能量反应物的总能量 2根据盖斯定律计算：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。也就

10、是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应的途径无关。所以，可将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形，H进行相应的变化后来计算反应热,典例导析 知识点1：有关反应热的计算 例1已知： CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1Q1； 2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2； 2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。 室温时取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为() A0.4 molQ1 0.05 molQ3 B0.4 molQ1 0.05 molQ2 C0.4 molQ1 0.1 mol

11、Q3 D0.4 molQ1 0.1 molQ2,解析n(气体) 0.5 mol， n(CH4)0.5 mol 0.4 mol， n(H2)0.5 mol 0.1 mol。 燃烧后恢复至室温，H2O为液态， 所以放出的热量为： Q0.4 molQ10.1 mol 0.4 molQ1 0.05 molQ3。 答案A,跟踪练习1化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能（kJmol1）：PP 198、PO 360、OO 498，则反应P4(s)3O2(g)P4O6(g)的反应热H为() A1638 kJmol1B1638 kJmol1 C126 kJmol1D126 kJmol1 答案B,知识点2：有