反应热的计算课件-高二化学人教版选择性必修1

【思考】C的燃烧，很难控制C只生成CO而不继续生成CO2，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)因此这个反应的ΔH无法直接测得。但这个反应的反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢？【学习目标】理解盖斯定律，能用盖斯定律和热化学方程式进行与反应热有关的计算。【重点】盖斯定律、反应热的计算；【难点】盖斯定律的应用。第二节反应热的计算

H2SO4H2SO4·H2OH2SO4·2H2OH2SO4·3H2OG.H.Hess,1802-1850ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH1ΔH2ΔH3化学家盖斯改进了拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较为准确地测量了许多化学反应的热效应。通过大量实验，盖斯发现：反应热研究简史ΔH1836年，化学家盖斯通过大量实验证明：

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。

4一、盖斯定律即：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。二、应用盖斯定律计算ΔH的方法1.“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则：ΔH＝

。ΔH1＋ΔH2＋ΔH3①C(s)+O2(g)==CO2(g)

ΔH1=-393.5kJ/mol②C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH2=?③CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH3=-283.0kJ/mol①=

②+③

，则ΔH1=ΔH3+ΔH2，所以：ΔH2=

ΔH1

-ΔH3=-393.5kJ/mol-（-283.0kJ/mol）=-110.5kJ/mol【例1】如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1【变式1】已知：

H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)

△H=-285.8kJ/mol则：H2O(g)==H2O(l)△H2=？【变式2】(2014·全国卷Ⅱ)室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(

)A．ΔH2>ΔH3

B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH32.方程式叠加法计算反应热依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。【例2】已知在298K时下述反应的有关数据：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH1＝－110.5kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5kJ·mol－1，则C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH为

。根据盖斯定律计算反应热（写热化学方程式）的方法：

一写：写出目标反应方程式，并标出聚集状态；

二找：找出目标方程式中的反应物和生成物在已知反应中的位置；

三调：对比位置，同侧用加，异侧用减；对比计量数，或乘或除，

或消除中间产物。ΔH相应变化。

四加：将变化后的ΔH叠加可得目标反应的ΔH。【练习1】已知反应：A.2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3

B.ΔH1＋ΔH2－ΔH3C.3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3

D.3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3√根据目标方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出现一次的物质作为调整依据：①×③＋②×2－③×2得目标方程式。

同时ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3△H4=+178.2kJ/mol④=②＋③－①【练习2】已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(石墨,s)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=-635.1kJ/mol③C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol

试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变3.反应热与热量的换算【例题3】FeS2的燃烧的化学方程式为：4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)在25℃和101kPa时，1molFeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。(1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。Q=n×│∆H│【练习3】

已知：H2O(g)===H2O(l)ΔH1＝Q1kJ·mol－1；C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝Q2kJ·mol－1；C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)；ΔH3＝Q3kJ·mol－1。若23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(

)

A．Q1＋Q2＋Q3B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)

C．0.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3D4.根据物质键能计算反应热ΔH＝E吸－E放=反应物总键能—生成物总键能【例题4】已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是(

)A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.A2(g)比AB(g)更稳定B5.根据物质总能量计算反应热ΔH＝H生－H反理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是

(

)A.HCN比HNC稳定B.该异构化反应的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C.1molHCN的化学键断裂吸收186.5kJ的能量D.使用催化剂，可以改变反应的反应热D【练习4】一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOx－

(x＝1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小如右图所示。写出B→A＋C反应的热化学方程式(用离子符号表示)。6.根据温度变化计算反应热（中和热的测定）Q=cm∆t50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55molLNaOH溶液完全反应测得中和反应的反应热数据如下：计算生成1molH2O的反应热。次数起始温度t/℃终止温度t3/℃温度差△t/℃盐酸t1NaOHt2平均值124.525.024.726.51.75222.022.422.225.43.2325.025.425.228.23.0ΔH=-0.418(t2-t1)0.025kJ/mol=-51.8kJ/mol【练习5】已知：C(石墨，s)＋O2（g）＝CO2（g）

ΔH＝－393.51kJ/molC(金刚石，s)＋O2（g）＝CO2（g）

ΔH＝－395.41kJ/mol试写出石墨转化为金刚石的热化学方程式。三、根据盖斯定律计算ΔH并书写热化学方程式【练习6】（2012新课标∙27(2))

工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，同时生成H2。已知CH4、H2

和CO的燃烧热(△H)分别为−890.3kJ/mol、−285.8kJ/mol和−283.0kJ/mol，试写出上述制备CO反应的热化学方程式：

__________________________________。【能力提升】【练习7】(2019全国2卷节选)27．环戊二烯(

)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：(g)=(g)+H2(g)ΔH1=+100.3kJ/mol

①H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH2=−11.0kJ/mol

②对于反应：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=_____kJ/mol。【练习8】(2017年全国1卷节选)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为

、

。H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+286kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ/mo【练习9】近年