专题1第一单元第3课时

1、.*;第 PAGE15 页第3课时化学反应热的计算学习目标定位知识内容必考要求加试要求盖斯定律及其简单计算。b课时要求1.理解盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行反应热的简单计算。2.掌握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，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，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，这就是盖斯定律。2.从能量守恒定律理解盖斯定律从SL，

2、H10，体系吸收热量。根据能量守恒，H1H20。3.根据以下两个反应：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)的反应热H。答案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：H1HH2HH1H2393.5 kJmol1(283.0 kJmol1)110.5 kJmol1。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

3、学方程式，利用“加合”法求C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)的H。答案C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO2(g)=CO(g)eq f(1,2)O2(g)H2283.0 kJmol1上述两式相加得C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1。 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：由A直接变成D，反应热为H；由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为H1、H2、H3。如图所示：则有HH1H2H3。(2)“加合”法运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。

4、eq x(先确定待求的反应方程式)eq x(找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置)eq x(根据待求方程式中各物质的化学计量数和位置对已知方程式进行处理，得到变形后的新方程式)eq x(将新得到的方程式进行加减反应热也需要相应加减)eq x(写出待求的热化学方程式)1.在25 、101 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()A.H3H12H2B.H3H1H2C.H3H12H2D.H3H1H2答案A解析第三个方程式可由第二个方程式乘以

5、2与第一个方程式相加得到，由盖斯定律可知H3H12H2。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，H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，H的正负必须随之改变。2.已知P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P(红磷，s)eq f(5,4)O2(g)=eq f(1,4)P4O10(s)H2738.5 kJmol1试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。答案(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HH1(H2)42 983.2 kJm

6、ol1738.5 kJmol1429.2 kJmol1热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s)H29.2 kJmol1。(2)“加合”法P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P4O10(s)=5O2(g)4P(红磷，s)H22 954 kJmol1上述两式相加得：P4(白磷)=4P(红磷，s)H29.2 kJmol1。二反应热的计算与比较1.已知：Zn(s)eq f(1,2)O2(g)=ZnO(s)H348.3 kJmol12Ag(s)eq f(1,2)O2(g)=Ag2O(s)H31.0 kJmol1则Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2A

7、g(s)的H等于 。答案317.3 kJmol1解析根据盖斯定律，将方程式得目标方程式，所以H348.3 kJmol1(31.0 kJmol1)317.3 kJmol1。2.试比较下列三组H的大小(填“”“”或“”)。(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H2解析因为C(g)=C(l)H30则H3H2H1，H2H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1 H2。答案解析H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g

8、)=CO2(g)H10C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H20则H1 H2。答案解析根据常识可知CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H3H1。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H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H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

9、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(H)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，H越小。3.镁是海水中含量较多的金属，镁、镁合金及其镁的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛。Mg2Ni是一种储氢合金，已知：Mg(s)H2(g)=MgH2(s)H174.5 kJmol1；Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s)H264.4 kJmol1；Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s)H3。则H3 kJmol1。答案84.6解析

10、根据盖斯定律可求得H3(2H1)H284.6 kJmol1。4.已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10，H30 B.H20，H40C.H1H2H3 D.H3H4H5答案C解析C、CO及Fe燃烧放热，H1、H3及H4均小于0，A、B错误；从物质角度看，可得C(s)O2(g)=CO2(g)，根据盖斯定律这种关系也适用于焓变，即H1H2H3，C正确；从物质角度看，

11、(2)3得到2CO(g)O2(g)=2CO2(g)，它们之间的函数关系同样适用焓变，则H3eq f(H4H52,3)，D错误。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答案A解析化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。2.已知热化学方程式：C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H2C(石墨，s)=C(金刚石，s)H31.9 kJmol1

12、下列说法正确的是()A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应B.金刚石比石墨稳定C.H3H1H2D.H1H2答案A解析由方程式中H31.9 kJmol10得出石墨比金刚石稳定，A项对，B项错；反应热的关系应为H3H2H1，C项错；H1与H2均小于零，石墨具有的能量低于金刚石，故都生成CO2时H1H2，D项错。3.(2019象山中学月考)已知：H2O(g)=H2O(l)HQ1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)HQ2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)HQ3 kJmol1若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()A.(Q1Q

13、2Q3) kJB.0.5(Q1Q2Q3) kJC.(0.5Q11.5Q20.5Q3) kJD.(3Q1Q2Q3) kJ答案D解析由盖斯定律和题意可得，乙醇燃烧的热化学方程式：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3) kJmol1。4.(2019奉化中学月考)(1) 100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占eq f(1,3)体积、CO2占eq f(2,3)体积，且C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H392.9

14、2 kJmol1与这些炭完全燃烧相比较，损失的热量是 。(2)已知：Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s)10H2O(g)H1532.36 kJmol1Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)9H2O(g)H2473.63 kJmol1写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式： 答案(1)784.92 kJ(2)Na2CO3H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g)H58.73 kJmol1解析(1)炭粉完全燃烧可分两步，先生成CO放热，CO再生成CO2再放热，总热量即为完全燃烧放出的热量，因此不完全燃烧与完全燃烧相比，损失的热量就是生成的CO燃烧放出的热量。CO

15、(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol11 mol282.57 kJeq f(100,12)eq f(1,3) molQQ784.92 kJ。(2)通过观察两个热化学方程式，可将两式相减，从而得到Na2CO3H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g)。故HH1H2532.36 kJmol1473.63 kJmol158.73 kJmol1。40分钟课时作业基础过关题组1反应热大小的比较1.化学反应：C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H10CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H20C(s)O2(g)=CO2(g)H30下列说法中

16、不正确的是(相同条件下)()A.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量B.12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量C.H1H2H3D.将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多答案B解析A项，由CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H20，得2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2H20，为放热反应，说明56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量，正确；B项，由C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H1Q2Q3 B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1 D.

17、Q2Q1Q3答案A解析假设已知三个方程式分别为、，则、相比可知为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比多，即Q1Q2；、相比H2O的状态不同，因为等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出热量Q2Q3，则有Q1Q2Q3。3.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(灰，s)eq o(,sup7(13.2 ),sdo5(13.2 )Sn(白，s)H32.1 kJmol1下列说法正确的是()A.H1H2B.锡在常温下以灰锡状态存在C.灰锡转化

18、为白锡的反应是放热反应D.锡制器皿长期处在低于13.2 的环境中，会自行毁坏答案D解析由知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2 时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，而灰锡是以粉末状存在，所以A、B、C项错，D项正确。题组2盖斯定律4.已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是()A.Fe3O44CO=3Fe4CO2 H14 kJmol1B.Fe3O4(s)4C

19、O(g)=3Fe(s)4CO2(g) H22 kJmol1C.Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol1D.Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol1答案D解析根据盖斯定律，322可得Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1，故D正确。5.已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H为()A.262.6 kJmol1 B.131.3 k

20、Jmol1C.352.3 kJmol1 D.131.3 kJmol1答案D解析根据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的H。得2C(s)2H2O(g)=2H2(g)2CO(g)H221.0 kJmol1(483.6 kJmol1)262.6 kJmol1，则C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H262.6 kJmol12131.3 kJmol1。6.已知：Fe2O3(s)eq f(3,2)C(s)=eq f(3,2)CO2(g)2Fe(s)H1234.1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1则2Fe(s)eq f(3,2)O2(g)=

21、Fe2O3(s)的H3是()A.824.4 kJmol1 B.627.6 kJmol1C.744.7 kJmol1 D.169.4 kJmol1答案A解析由盖斯定律可知：eq f(3,2)得2Fe(s)eq f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)，所以H3eq f(3,2)(393.5 kJmol1)234.1 kJmol1824.35 kJmol1824.4 kJmol1。题组3根据热化学方程式计算反应热7.已知：H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l) H285.83 kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g) H282.9 kJmol1若氢气与一氧化碳

22、的混合气体完全燃烧可生成5.4 g H2O(l)，并放出114.3 kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为()A.0.22 mol B.0.15 molC.0.1 mol D.0.05 mol答案C解析设当生成5.4 g H2O时放出的热量为x，则H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l)H285.83 kJmol1 18 g285.83 kJ 5.4 gx解得x85.75 kJ，由CO燃烧放出的热量为114.3 kJ85.75 kJ28.55 kJ；设CO的物质的量为y，则CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol11 mol 282.9 kJy

23、28.55 kJ解得：y0.1 mol。8.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.11 B.13 C.14 D.23答案B解析设112 L即5 mol混合气体中H2的物质的量为x，则285.8 kJmol1x890 kJmol1(5 molx)3 695 kJ，解得：x1.25 mol，故n(H2)n(CH4)1.

24、25 mol3.75 mol13。9.已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3常温下取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧恢复至室温，放出的热量为()A.(0.4 molH10.05 molH3)B.(0.4 molH10.05 molH2)C.(0.4 molH10.1 molH3)D.(0.4 molH10.1 molH2)答案A解析CH4的物质的量为eq f(11.2 L,22.4 Lmol1)eq f(4,5)0.4 mol，H2的物质的量为eq

25、f(11.2 L,22.4 Lmol1)eq f(1,5)0.1 mol，混合气体完全燃烧放出的热量为(0.4 molH10.05 molH3)。10.比较下列各组热化学方程式中H的大小关系。(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2H1 H2。(2)煤作为燃料有两种途径：途径1直接燃烧C(s)O2(g)=CO2(g)H10途径2先制水煤气C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H20再燃烧水煤气：2CO (g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40H1、H2、H3、H4的关系式

26、是 。答案(1)(2)H1H2eq f(1,2)(H3H4)解析反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。比较H时，应包括符号，对于放热反应，热值越大，H越小。能力提升11.肼(N2H4)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101 kPa时，1 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出19.5 kJ热量(25 时)，表示N2H4燃烧的热化学方程式是 .在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2)，当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和液态水，放出327.0

27、5 kJ的热量。(1)写出该反应的热化学方程式 (2)已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和水蒸气时，放出的热量是 kJ。(3)已知N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。答案.N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H624 kJmol1.(1)N2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(l)H817.625 kJmol1(2)320.8(3)2N2H4(g)2NO2

28、(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1解析.25 时，水为液体，1 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O(l)，放出19.5 kJ热量，则1 mol N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O(l)，放出19.5 kJ32624 kJ热量，该反应的热化学方程式N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H624 kJmol1。.(1)0.4 mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和液态水，放出327.05 kJ的热量，则1 mol N2H4和足量H2O2反应，生成氮气和液态水，放出327.05 kJ0.4817.625 kJ热量，该反应的热化学方程式为N

29、2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(l)H817.625 kJmol1。(2)N2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(l)H817.625 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1；根据盖斯定律，4得N2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(g)H641.625 kJmol1；则16 g液态肼燃烧生成氮气和水蒸气时，放出的热量为320.8 kJ。(3)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1；N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1，根据盖斯定律，2得2N2H4(g)2NO2(g)=3

30、N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1。12.把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径C(s)O2(g)=CO2(g)H10再燃烧水煤气：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40请回答下列问题：(1)途径放出的热量理论上 (填“大于”“等于”或“小于”)途径放出的热量。(2)H1、H2、H3、H4的数学关系式是 。(3)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3141.0 kJmol1则

31、TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H 。(4)已知下列各组热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H247 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H3640 kJmol1请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 。答案(1)等于(2)H1eq f(2H2H3H4,2)(3)80.0 kJmol1(4)FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g) H281 kJmol1解析(1) 途径也可

32、通过途径实现，根据盖斯定律，反应的焓变与途径无关，途径与途径放出的热量相等。(2)从物质角度看，反应eq f(1,2)eq f(1,2)，由盖斯定律，它们之间的函数关系同样适用于焓变，则H1H2H3eq f(1,2)H4eq f(1,2)。(3)从物质角度看，只要将已知反应中CO2(g)、O2(g)消除掉，通过2得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)，它们之间的函数关系同样适用于焓变，即HH32H1H2141.0 kJmol12(393.5 kJmol1)(566.0 kJmol1)80.0 kJmol1。(4)设为FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)

33、H，从物质角度看只要将已知反应中Fe2O3(s)、Fe3O4(s)消除掉，根据eq f(32,6)，得FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)，它们之间的函数关系同样适用于焓变，H218 kJmol1。13.(2019新昌中学月考)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)H2O(g)高温,CO(g)H2(g)。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(g)H2242.0 kJmol1“师”之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。说文解字中有注曰：“师教人以道者之称也”。“师”之含义，现在泛指从事教育工作或是传