化学反应热的计算修改

化学反应热的计算修改第1页/共38页[目标导航]

1.从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律，通过盖斯定律的运用，进一步理解反应热的概念。2.能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在科学研究中的重要作用。3.学会反应热的有关计算。第2页/共38页一、盖斯定律

1．内容

不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是____的(填“相同”或“不同”)。2．特点 (1)反应的热效应只与始态、终态有关，与_____无关。 (2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。相同途径第3页/共38页

则ΔH＝_________＝_______________。 (3)能量守恒：能量既不会增加，也不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。3．意义

利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5第4页/共38页【议一议】1．已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

答案

(1)“虚拟路径”法

根据盖斯定律知第5页/共38页 ΔH1＝ΔH＋ΔH2 ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1＋283.0kJ·mol－1＝－110.5kJ·mol－1 (2)“方程式加合”法第6页/共38页第7页/共38页2．根据盖斯定律，利用“方程式加合法”计算反应热时，应注意什么？

答案

(1)热化学方程式同乘以某一个数时，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，所求之和为其代数和。 (3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”、“－”号必须随之改变。

(4)为了防止出错，应将方程式左、右颠倒，用“加法”计算。第8页/共38页二、反应热的计算

反应热计算的几种类型： (1)依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如第9页/共38页(2)依据盖斯定律：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ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算ΔH＝_________。(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算ΔH＝______________。(5)依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝____________。(6)依据比热公式计算：Q＝_____。Q吸－Q放E生成物－E反应物n可燃物×|ΔH|cmΔt第10页/共38页【算一算】

答案

25%第11页/共38页2．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890kJ·mol－1，求1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为________。

答案

2953kJ

解析

Q＝283kJ·mol－1×1mol＋890kJ·mol－1×3mol＝2953kJ。第12页/共38页3．已知H—H键键能为436kJ·mol－1，H—N键键能为391kJ·mol－1，根据N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1，则N≡N键的键能为________。

答案

945.6kJ·mol－1

解析

ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4kJ·mol－1，代入数据，则E(N≡N)＝945.6kJ·mol－1。第13页/共38页 1．盖斯定律的解题模型及应用技巧【例1】根据盖斯定律，结合下述热化学方程式，回答问题。

已知：(1)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) ΔH＝－176kJ·mol－1 (2)HCl(g)＋H2O(l)===HCl(aq) ΔH＝－72.3kJ·mol－1 (3)NH3(g)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq) ΔH＝－52.3kJ·mol－1第14页/共38页(4)NH4Cl(s)＋H2O(l)===NH4Cl(aq)

ΔH＝Q则第(4)个方程式中的反应热是________。答案＋51.4kJ·mol－1解析

利用盖斯定律知，(3)＋(2)－(1)＝(4)，则ΔH＝－52.3kJ·mol－1＋(－72.3kJ·mol－1)－(－176kJ·mol－1)＝＋51.4kJ·mol－1。第15页/共38页反思归纳 (1)解题模型第16页/共38页 (2)解题技巧

首先确定待求的方程式，然后观察待求方程式中的各物质在已知方程式中的位置，最后根据未知方程式中各物质的计量数和位置的需要对已知方程式进行处理(包括调整化学计量数或调整反应方向，然后把各方程式进行叠加并检验正确与否)。第17页/共38页变式训练1已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566kJ·mol－1；②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH＝＋180kJ·mol－1，则2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是(

) A．－386kJ·mol－1 B．＋386kJ·mol－1 C．－746kJ·mol－1 D．＋746kJ·mol－1

答案

C

解析利用盖斯定律可知①－②即可得：2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，故该反应的ΔH＝－566kJ·mol－1－180kJ·mol－1＝－746kJ·mol－1。第18页/共38页 2．反应热的比较【例2】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第19页/共38页

④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)

ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)

ΔH8 A．①

B．④

C．②③④

D．①②③

答案

C

解析解答本题要注意以下两点：

(1)依据盖斯定律，设计合理的途径。 (2)注意ΔH的正负号问题，作出正确判断。第20页/共38页方法总结

反应热ΔH的大小比较是高考考查的常见知识点，也是高中化学学习的难点。现归纳总结如下： (1)比较ΔH时，把反应热的“＋”或“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较，而比较反应放出或吸收的热量时只比较数值。

(2)直接比较法

依据规律、经验和常识直接判断不同反应的ΔH的大小的方法可称为直接比较法，如：第21页/共38页①吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0)。②ΔH与物质的量有关，同一反应且物质的状态都相同时，|ΔH|与反应物的物质的量成正比。③等质量的反应物完全燃烧肯定比不完全燃烧放出的热量多，ΔH则要小。④一般情况下，生成等物质的量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应肯定比弱酸和强碱、弱碱和强酸、弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多(电离要吸热)；中和反应在生成水的同时若还产生沉淀[如硫酸和Ba(OH)2溶液反应]，则放出的热量比只生成水的反应放出的热量多。第22页/共38页

⑤ΔH与物质的状态有关。等量的可燃物完全燃烧生成液态水肯定比生成气态水放出的热量多，等量的气态反应物反应放出的热量肯定比固态反应物放出的热量多。第23页/共38页 (3)图示比较法

反应热是生成物所具有的总能量与反应物所具有的总能量的差，即ΔH＝E生－E反，画出化学变化过程中的能量变化图

后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较ΔH的大小。这种方法称为图示比较法。

例如，S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1＝－akJ·mol－1； S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2＝－bkJ·mol－1。第24页/共38页由于S(g)的能量高于S(s)，如图所示，故相同条件时，S(g)能量高，生成SO2(g)放出热量多，所以a＞b，ΔH1＜ΔH2＜0。(4)盖斯定律法依据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态(反应物)和终态(生成物)有关，而与反应进行的具体途径无关。比较两个热化学方程式相减所得到的热化学方程式的ΔH是大于0还是小于0，可以用来判断原来两个反应的ΔH的大小。这种方法称为盖斯定律法。第25页/共38页变式训练2已知：第26页/共38页

则a、b、c、d的关系正确的是 (

) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0

答案

C

解析对比(1)、(2)两热化学方程式可知：2a＝b＜0，C正确；对比(3)、(4)两式可知2c＝d＜0，D错误，则B也错误；再对比(1)、(3)两式，因等质量的H2O(g)比H2O(l)的能量高，则|a|＜|c|，又因为a、c均为负值，故c＜a＜0，A错误。第27页/共38页1．人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)

ΔH＝－2800.6kJ·mol－1，如果某人每天消耗12540kJ热量，则每天至少摄入葡萄糖的质量为 (

) A．806g B．1000g C．1250g D．1500g

答案

A第28页/共38页2．氢气在氧气中燃烧生成水蒸气是一个放热反应，且反应生成1molH2O(g)时放出的热量为QkJ。若反应过程中破坏1mol氢气中的H—H键需消耗能量Q1kJ，破坏1mol氧气中的O===O键需消耗能量Q2kJ，则下列说法中正确的是(

) A．在整个化学反应过程中有2Q1＋Q2＝2Q B．根据能量守恒有Q1＋Q2＝Q C．由水蒸气分解为氢气和氧气的ΔH＝(Q－Q1－Q2)kJ

答案

D第29页/共38页第30页/共38页3．已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)

ΔH＝＋Q1kJ·mol－1，室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则 (

) A．Q1＞Q2 B．Q1＝Q2 C．Q1＜Q2 D．无法比较

答案

A第31页/共38页解析根据盖斯定律，依题意，胆矾溶于水时，溶液温度降低，说明该过程为吸热反应，ΔH总＞0。ΔH＝＋Q1kJ·mol－1，ΔH′＝－Q2kJ·mol－1。由盖斯定律ΔH总＝ΔH＋ΔH′＝＋Q1kJ·mol－1＋(－Q2kJ·mol－1)＞0，则Q1＞Q2。第32页/共38页4．酸性氧化物和碱反应生成酸式盐的反应很难直接测其反应热。已知常温常压下，将22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol·L－1的NaOH溶液中充分反应放出ykJ热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为 (

) A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1 B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1第33页/共38页 C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1 D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l) ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1

答案

C

解析

0.5molCO2与0.75molNaOH反应，CO2过量，故反应生成0.25molNa2CO3和0.25molNaHCO3，放出xk