反应焓变的计算

1、自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练笃学一笃学一 盖斯定律盖斯定律1.内容内容对于一个化学反应，无论是对于一个化学反应，无论是 ，其反应焓变都是一样的。其反应焓变都是一样的。2本质本质化学反应的焓变只与反应体系的化学反应的焓变只与反应体系的有关，有关，与反应进行的具体与反应进行的具体无关。无关。3应用应用应用盖斯定律可以间接的计算一些难以通过实验测量的反应用盖斯定律可以间接的计算一些难以通过实验测量的反应的焓变。应的焓变。第第2课时反应焓变的计算课时反应焓变的计算一步完成还是分几步完成一步完成还是分几步完成始态与终态始态与终态途径途径自主探究自主探究精要解读

2、精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练笃学二笃学二 反应焓变的计算反应焓变的计算1.计算依据计算依据反应热计算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律等相关反应热计算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律等相关数据。数据。2应用技巧应用技巧化学反应的热效应只与始态、终态有关，与反应过程无化学反应的热效应只与始态、终态有关，与反应过程无关，反应热总值一定。如下图表示始态到终态的反应热。关，反应热总值一定。如下图表示始态到终态的反应热。则则H = 。 H1H2 H3H4H5自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练【慎思慎思1】 化学反应的焓变，就如我们爬山，不论选择

3、哪化学反应的焓变，就如我们爬山，不论选择哪条路线，高度总是相同的条路线，高度总是相同的(如图如图)，请从理论上说明为什么化学反，请从理论上说明为什么化学反应的焓变与化学反应过程无关？应的焓变与化学反应过程无关？提示提示化学反应遵循质量守恒和能量守恒。在指定的状态化学反应遵循质量守恒和能量守恒。在指定的状态下，各种物质的焓值都是确定且唯一的，因此反应不论是一步下，各种物质的焓值都是确定且唯一的，因此反应不论是一步完成，还是分步完成，最初的反应物和最终的产物都是一样完成，还是分步完成，最初的反应物和最终的产物都是一样的。反应物和反应产物的焓的差值都是一样的。的。反应物和反应产物的焓的差值都是一样的

4、。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练【慎思慎思2】 根据热化学方程式进行计算时应注意哪些问根据热化学方程式进行计算时应注意哪些问题？题？提示提示1.反应焓变的数值与各物质的系数成正比。因此热反应焓变的数值与各物质的系数成正比。因此热化学方程式中各物质的系数改变时，其反应焓变的数值需同时化学方程式中各物质的系数改变时，其反应焓变的数值需同时做相同倍数的改变。做相同倍数的改变。2正、逆反应的反应热焓变的数值相等，符号相反。正、逆反应的反应热焓变的数值相等，符号相反。3热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改

5、变正负号，各项的系数包括改变正负号，各项的系数包括H的数值可以同时扩大或缩小相的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。同的倍数。4多个热化学方程式可以相加或相减，多个热化学方程式可以相加或相减，H也进行相应的也进行相应的相加或相减，得到一个新的热化学方程式。相加或相减，得到一个新的热化学方程式。5热化学方程式中的反应焓变是指反应按照所给形式进热化学方程式中的反应焓变是指反应按照所给形式进行完全时的反应焓变。行完全时的反应焓变。 自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练盖斯定律的应用价值在于可以根据已准确测定的反应焓变盖斯定律的应用价值在于可以根据已准确测定的反应焓变

6、来求实验难测或根本无法测定的反应焓变，可以利用已知的反来求实验难测或根本无法测定的反应焓变，可以利用已知的反应焓变计算未知的反应焓变。应焓变计算未知的反应焓变。1同素异形体反应焓变的求算及稳定性的比较。同素异形体反应焓变的求算及稳定性的比较。2根据一定量的物质参加反应放出的热量根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根据已知的或根据已知的热化学方程式热化学方程式)，进行有关反应焓变的计算或大小比较。，进行有关反应焓变的计算或大小比较。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练【例例1】1840年，瑞士化学家盖斯提出了化学反应的热效年，瑞士化学家盖斯提出了化学反应的热

7、效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。按此规律，结合下述反应方程式，回答问题。间步骤无关。按此规律，结合下述反应方程式，回答问题。已知：已知：(1)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)H176 kJmol1(2)NH3(g)H2O(l)=NH3H2O(aq)H35.1 kJmol1(3)HCl(g)H2O(l)=HCl(aq)H72.3 kJmol1(4)NH3(aq)HCl(aq)=NH4Cl(aq)H52.3 kJmol1自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练(5)N

8、H4Cl(s)2H2O(l)=NH4Cl(aq)HQ则第则第(5)个方程式中的反应热是个方程式中的反应热是_。解析解析考查盖斯定律的理解运用。考查盖斯定律的理解运用。本题可用本题可用“加合法加合法”，也可用，也可用“虚拟路径法虚拟路径法”。a加合法加合法(4)(3)(2)(1)与与(5)相比较得反应热是相比较得反应热是16.3 kJmol1。b虚拟路径法虚拟路径法设计反应的虚拟过程设计反应的虚拟过程自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练则有：则有：H35.1 kJmol1(72.3 kJmol1)(52.3 kJmol1)176 kJmol116.3 kJmo

9、l1。答案答案16.3 kJmol1自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练利用盖斯定律进行问题分析时，常采用热化学方程式加合利用盖斯定律进行问题分析时，常采用热化学方程式加合法和虚拟途径法。法和虚拟途径法。(1)加合法：根据需要将热化学方程式进行代数转换，然后加合法：根据需要将热化学方程式进行代数转换，然后相加，得出所需要的热化学方程式。转换时应注意各物质的系相加，得出所需要的热化学方程式。转换时应注意各物质的系数与数与H的数值同等倍数的改变，的数值同等倍数的改变，H的符号也作相应的改变。的符号也作相应的改变。(2)虚拟途径法虚拟途径法先根据题意虚拟转化过程，

10、然后根据盖斯定律列式求解，先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。即可求得待求的反应热。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练解析解析 答案答案P4(白磷，白磷，s)=4P(红磷，红磷，s)H29.2 kJmol1自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练1根据热化学方程式进行计算：焓变与反应物各物质的根据热化学方程式进行计算：焓变与反应物各物质的物质的量成正比。如：物质的量成正比。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJmol1，生，生成成2 mol H2O(l)，H571.

11、6 kJmol1；生成；生成1 mol H2O(l)，H285.8 kJmol1。2根据反应物和生成物的总焓计算根据反应物和生成物的总焓计算HH(反应产物反应产物)H(反应物反应物)3依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算能量变化计算H反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学键形反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学键形成释放的能量成释放的能量自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练4根据盖斯定律的计算根据盖斯定律的计算5根据比热公式求算：根据比热公式求算：QcmT【例例2】发射卫星时可用肼发射

12、卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1试计算试计算1 mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：_。 自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练解析解析由题意可知：由题意可知：N2(g)2O2(g)=2N

13、O2(g)H167.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1，根据盖斯定律，令，根据盖斯定律，令2得得2N2H4(g)N2(g)=2N2(g)4H2O(g)2NO2(g)，H2H2H1，整理得，整理得2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)，H2H2H1534 kJmol1267.7 kJmol11 135.7 kJmol1，则，则1 mol N2H4与与NO2完全反应时放出的热量为完全反应时放出的热量为567.85 kJ。答案答案567.85 kJ2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7

14、kJmol1自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练利用盖斯定律求解目标反应的利用盖斯定律求解目标反应的H或能量时，应先据题意列或能量时，应先据题意列出该反应的大致轮廓，调整已知反应的系数，利用反应式的相出该反应的大致轮廓，调整已知反应的系数，利用反应式的相加或相减，消去目标反应中不存在的物质即可。加或相减，消去目标反应中不存在的物质即可。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练答案答案C 自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训

15、练自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练请回答：请回答：(1)根据以上数据，写出根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方与水蒸气反应的热化学反应方程式：程式：_。(2)比较反应热数据可知，比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和和1 mol H2(g)完全燃完全燃烧放出的热量之和比烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图：乙同学根据盖斯定律做出下列循环图：自主

16、探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练并据此认为并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等燃烧放出的热量相等”。请分析：甲、乙两同学观点正确的是请分析：甲、乙两同学观点正确的是_(填填“甲甲”或或“乙乙”)；判断的理由是；判断的理由是_。(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：点，请列举其中的两个优点：_。(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。料。

17、CO和和H2在一定条件下可以合成：甲醇甲醛甲酸在一定条件下可以合成：甲醇甲醛甲酸乙酸。试分析当乙酸。试分析当CO和和H2按按1 1的体积比混合反应，合成上述的体积比混合反应，合成上述_(填序号填序号)物质时，可以满足物质时，可以满足“绿色化学绿色化学”的要求，完全的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。利用原料中的原子，实现零排放。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究活页规范训练活页规范训练解析解析根据盖斯定律将方程式合并即可得根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1，由此可知煤转化成水煤，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。CO和和H2按按1 1反应反应合成物质时，可达到零排放，符合合成物质时，