反应热及其计算

第一章知识结构132

反应热

焓变

化学反应与能量

化学反应热计算

燃烧热

盖斯定律

热化学方程式

中和热放热反应物生成物能量反应过程△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0一、反应热∆H＝微观E（反应物的总键能）－E（生成物的总键能）1、焓变与键能的关系（微观）ΔH=反应物的键能总和生成物的键能总和–例1：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，则1molH2生成NH3的反应热为

。

练习：学习讲义P15第11题学习讲义P25典例4（2010.重庆）－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol二、热化学方程式★能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。1、热化学方程式定义：a.表示参加反应物质的量.b.反应热的关系的化学方程式热化学方程式

△H写在方程式的右边，用空格隔开，注明△H值的“-”“+”、数值、单位“kJ/mol”2.△H与测定条件有关，没有标明是指25℃，101KPa3.系数只表示物质的量，可以是分数。4.要注明反应物和生成物的聚集状态，通常用s、l、g、aq表示固体、液体、气体、稀溶液，不用标“↓、↑”。5.△H的值要与化学计量数相对应（正比例）。6.正反应若为放热反应，则其逆反应必为吸热反应，二者△H的符号相反而数值相等。1.常温常压下，1gH2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出92.3kJ的热量，则该反应的热化学方程式书写正确的是()。A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=—92.3kJ/molB．H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)；△H=＋92.3kJ/molC．H2＋Cl2＝2HCl；△H=—184.6kJ/molD．2HCI(g)＝H2(g)＋Cl2(g)；△H＝＋184.6kJ/molD

知识点2：热化学方程式的书写及正误判断

例2

在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式书写正确的是()A．CH3OH(l)＋1.5O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ·mol－1

B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1

C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1

D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ·mol－1

答案

B3、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol

B、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/mol

C、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–

890kJ/mol

D、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/mol

CA．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH2知识点3：试比较下列各组焓变的大小：B．S(g)+O2(g)＝SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)＝SO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH2ΔH1<ΔH2

知识点3：反应热(焓变)的比较

练习1

已知1mol白磷转化成红磷，放出18.39kJ的热量，又知：P4(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1,

4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2。则ΔH1和ΔH2的关系正确的是()A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2C．ΔH1＝ΔH2 D．无法确定

答案B跟踪练习1下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH

前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1，C(s)＋O2(g)＝CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH3，S(g)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH4③H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH5，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)ΔH7，CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③

答案

C6、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2B三、反应热类型有燃烧热、中和热、溶解热等1.燃烧热∶２５oC、101kPa时，１mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为KJ/mol。如常温常压下，１mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的燃热∶CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；

△H=－890.31KJ/mol2C8H18（l）+25O2(g)==16CO2（g）+18H2O(l)△H=－11036KJ/molC8H18的燃烧热是多少？2、中和热1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2.中和热的表示：H+（aq）+OH-(aq)==H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.要点：Ⅰ、条件：稀溶液，不能是浓溶液或固体Ⅱ、强酸与强碱的中和热为57.3kJ/mol。Ⅲ、若中和反应过程中有沉淀生成，这该化学反应的反应热不是中和热燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH<0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物不一定是1mol生成物的量不一定是1mol1molH2O反应热的含义101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量；强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kＪ/mol1.已知NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)；△H=-57.3kJ/mol，下列说法中正确的是()。A．浓硫酸和NaOH溶液反应，生成lmol水时放热57.3kJB．含lmolH2SO4的稀硫酸与足量稀NaOH溶液中和后，放热为57.3kJC．1L0.lmol/LCH3COOH与1L0.lmol/LNaOH溶液反应后放热为5.73kJD．1L0.lmol/LHNO3与1L0.lmol/LNaOH溶液反应后放热为5.73kJD

2含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸恰好完全反应，放出28.7kJ热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是()A．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋28.7kJ·mol－1B．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1C．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.4kJ·mol－1D．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1

答案

D3已知：C2H2(g)＋H2(g)＝C2H4(g)ΔH＝－199.6kJ·mol－1；2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2599.2kJ·mol－1。则C2H2的燃烧热ΔH为()A．－199.6kJ·mol－1B．－2599.2kJ·mol－1C．－1299.6kJ·mol－1D．－2798.8kJ·mol－1

答案

C4.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是A.

CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H1B.

S(s)+3/2O2(g)=SO3(s)△H2C.

C6H12O6

(s)+6O2

(g)=6CO2

(g)+6H2O(l)△H3D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H4

C盖斯定律不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

四.1.盖斯定律：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。

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ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。

2、盖斯定律的应用

对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，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。

例题1已知下列热化学方程式：Zn(s)＋O2(g)＝ZnO(s)ΔH1＝－351.1kJ·mol－1Hg(l)＋O2(g)＝HgO(s)ΔH2＝－90.7kJ·mol－1由此可知Zn(s)＋HgO(s)＝ZnO(s)＋Hg(l)ΔH3，其中ΔH3的值是()A．－441.8kJ·mol－1 B．－254.6kJ·mol－1C．－438.9kJ·mol－1 D．－260.4kJ·mol－1

答案D

典例导析

知识点1：盖斯定律的意义

例2

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：①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－890.3kJ·mol－1②C(s，石墨)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1

③H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol－1求：④C(石墨)＋2H2(g)＝CH4(g)ΔH4＝________－74.8kJ·mol－1

知识点2：盖斯定律的应用

例3

已知下列热化学方程式：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－870.3kJ·mol－1(2)C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1(3)H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol－1则反应：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)的反应热为()A．－488.3kJ·mol－1B．－244.15kJ·mol－1C．488.3kJ·mol－1D．244.15kJ·mol－1

答案

A五．反应热的计算：

利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算:题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量计算依据：关系式“物质～～～热量”例如：H2～～～热量1mol285.8KJn（H2）Q具体内容:1.根据反应热书写热化学方程式或根据热化学方程式求反应热2、有关反应热的计算:（1）盖斯定律及其应用（2）根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。(3)利用键能计算反应热

典例导析

知识点1：有关反应热的计算

例1已知：

①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－Q1；

②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2＝－Q2；

③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH3＝－Q3。

室温时取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为()A．0.4Q1＋0.05Q3B．0.4Q1＋0.05Q2C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.1Q2A已知：欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为()A.2:3.25 B.12:3.25C.1:1 D.393.5:241.8B变式练习1

知识点2：有关反应热的综合考查

例2

已知下列两个热化学方程式：

H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(