第一章第三節(jié)《化學反應(yīng)熱的計算》

1、第三節(jié)化學反應(yīng)熱的計算第三節(jié)化學反應(yīng)熱的計算第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引1了解蓋斯定律的內(nèi)容。了解蓋斯定律的內(nèi)容。2理解蓋斯定律的意義。理解蓋斯定律的意義。3掌握用蓋斯定律和熱化學方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算。掌握用蓋斯定律和熱化學方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引判斷正誤：判斷正誤：1HCl和和NaOH反應(yīng)的中和熱反應(yīng)的中和熱H57.3 kJmol1，則，則H2SO4和和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱反應(yīng)的中和熱H2(57.3) kJmol1。( )2CO(g)的燃燒熱是的燃燒熱是

2、283.0 kJmol1，則反應(yīng)，則反應(yīng)2CO2(g)= 2CO(g)O2(g)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H(2283.0) kJmol1。( )31 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和甲烷燃燒生成氣態(tài)水和CO2所放出的熱量是甲烷的燃所放出的熱量是甲烷的燃燒熱。燒熱。( )第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引4同溫同壓下，同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和點燃條，在光照和點燃條件下的件下的H不同。不同。( )5H與方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)成正比。與方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)成正比。( )第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引知識點一知識點一 蓋斯定律蓋斯

3、定律自主學習自主學習1內(nèi)容內(nèi)容不管化學反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是不管化學反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是_的。換句話說，化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的的。換句話說，化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的_有關(guān)，而與反應(yīng)的有關(guān)，而與反應(yīng)的_無關(guān)。無關(guān)。相同相同始態(tài)和終態(tài)始態(tài)和終態(tài)途徑途徑第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引2理解理解途徑角度途徑角度第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引H1H20第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引3意義及應(yīng)用意義及應(yīng)用有些反應(yīng)進行得很慢，有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)有些反應(yīng)進行得很慢，有些反

4、應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生有副反應(yīng)發(fā)生)，這給測定該反應(yīng)的反應(yīng)熱造成，這給測定該反應(yīng)的反應(yīng)熱造成了困難，此時如果應(yīng)用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反了困難，此時如果應(yīng)用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來。應(yīng)熱計算出來。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引自我診斷自我診斷1判斷正誤：判斷正誤：(1)一個反應(yīng)一步完成或分幾步完成，兩者相比，經(jīng)過的步驟一個反應(yīng)一步完成或分幾步完成，兩者相比，經(jīng)過的步驟越多，放出的熱量越多。越多，放出的熱量越多。( )(2)化學反應(yīng)的反應(yīng)熱與化學反應(yīng)的始態(tài)有關(guān)，與終態(tài)無關(guān)?；瘜W反應(yīng)的反應(yīng)熱與化學反應(yīng)的始態(tài)

5、有關(guān)，與終態(tài)無關(guān)。( )(3)利用蓋斯定律，可計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。利用蓋斯定律，可計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。( )(4)任何化學反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以直接測定。任何化學反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以直接測定。( )(5)不同的熱化學方程式之間，因反應(yīng)的物質(zhì)不同，故熱化學不同的熱化學方程式之間，因反應(yīng)的物質(zhì)不同，故熱化學方程式不能相加減。方程式不能相加減。( )第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引探究釋疑探究釋疑1若一個化學反應(yīng)由始態(tài)轉(zhuǎn)化為終態(tài)可通過不同的途徑若一個化學反應(yīng)由始態(tài)轉(zhuǎn)化為終態(tài)可通過不同的途徑(如如下圖所示下圖所示)：則則H與與H1、H2、H3、H4、H5之間關(guān)系為之間關(guān)系為HH1

6、H2H3H4H5。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引2若反應(yīng)物若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌镒優(yōu)樯晌顳，可以有兩種途徑：，可以有兩種途徑：a由由A直接變成直接變成D，反應(yīng)熱為，反應(yīng)熱為H；b由由A經(jīng)過經(jīng)過B變成變成C，再由，再由C變成變成D，每步的反應(yīng)熱分別為，每步的反應(yīng)熱分別為H1、H2、H3。如圖所示：如圖所示：則有則有HH1H2H3。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引3運用蓋斯定律解題的常用方法運用蓋斯定律解題的常用方法通常有兩種方法：通常有兩種方法：其一，虛擬路徑法：其一，虛擬路徑法：如如C(s)O2(g)=CO2(g)，可設(shè)置如圖路徑，則，可設(shè)置如

7、圖路徑，則H1H2H3。其二，加合法：其二，加合法：即運用所給化學方程式通過加減的方法得到新化學方程式。即運用所給化學方程式通過加減的方法得到新化學方程式。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引互動講練互動講練 已知已知C(石墨，石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1C(金剛石，金剛石，s)O2(g)=CO2(g)H2395.0 kJmol1求：求：C(石墨，石墨，s)=C(金剛石，金剛石，s)H？第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引解析解析蓋斯定律揭示了相關(guān)的幾個化學反應(yīng)伴隨

8、的熱效應(yīng)蓋斯定律揭示了相關(guān)的幾個化學反應(yīng)伴隨的熱效應(yīng)遵從的定量規(guī)律，一個化學反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步遵從的定量規(guī)律，一個化學反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。完成，其反應(yīng)熱是相同的。因此設(shè)計路徑如下：因此設(shè)計路徑如下：HH1H2，所以反應(yīng)，所以反應(yīng)得：得：C(石墨，石墨，s)=C(金剛石，金剛石，s)H1.5 kJmol1。這個熱化學方程式說明了石墨和金剛石中，石墨是更穩(wěn)定的這個熱化學方程式說明了石墨和金剛石中，石墨是更穩(wěn)定的碳單質(zhì)。碳單質(zhì)。答案答案C(石墨，石墨，s)=C(金剛石，金剛石，s)H1.5 kJmol1第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引

9、名師指津名師指津( (1) )熱化學方程式相加熱化學方程式相加( (或相減或相減) )，則對應(yīng)的反應(yīng)熱，則對應(yīng)的反應(yīng)熱也相加也相加( (或相減或相減) )。( (2) )熱化學方程式同乘以熱化學方程式同乘以( (或除以或除以) )一個數(shù)，則對應(yīng)的反應(yīng)熱也一個數(shù)，則對應(yīng)的反應(yīng)熱也同乘以同乘以( (或除以或除以) )這個數(shù)。這個數(shù)。( (3) )將一個熱化學方程式左右顛倒時，將一個熱化學方程式左右顛倒時，H的符號必須隨之改變的符號必須隨之改變( (變號變號) ) 。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引變式訓練變式訓練1在在298 K、100 kPa時，已知：時，已知：2H2O(

10、g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3則則H3與與H1和和H2間的關(guān)系正確的是間的關(guān)系正確的是()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析：第三個方程式可由第二個方程式乘以解析：第三個方程式可由第二個方程式乘以2與第一個方程式與第一個方程式相加得到，由蓋斯定律可知相加得到，由蓋斯定律可知H3H12H2。A第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引知識點二知識點二 反應(yīng)熱的計算反應(yīng)熱的計算自主學習自主學習1反應(yīng)熱計算的主要依據(jù)是反應(yīng)熱計算的主要依據(jù)是_、_ 和和_

11、的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。2計算反應(yīng)熱的常用解題方法有：列方程法、估算法、十字計算反應(yīng)熱的常用解題方法有：列方程法、估算法、十字交叉法。交叉法。熱化學方程式熱化學方程式蓋斯定律蓋斯定律燃燒熱燃燒熱第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引答案：答案：92.0 kJ/mol第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引3已知下列兩個熱化學方程式：已知下列兩個熱化學方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1根據(jù)上面兩個熱化學方程式，試回答下列問題：根據(jù)上面兩個熱化學方程式，

12、試回答下列問題：(1)H2的燃燒熱為的燃燒熱為_，C3H8的燃燒熱為的燃燒熱為_。(2)1 mol H2和和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為為_。285.8 kJmol12 220 kJmol14 725.8 kJ第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引(3)已知：已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1試寫出丙烷燃燒生成試寫出丙烷燃燒生成CO2和水蒸氣時的熱化學方程式：和水蒸氣時的熱化學方程式：_。C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1第一章化學反應(yīng)與能量第一章化

13、學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引解析：解析：(1)燃燒熱是指燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，根據(jù)題給的熱化學方程式可知，放出的熱量，根據(jù)題給的熱化學方程式可知，H2的燃燒熱為的燃燒熱為571.6 kJmol12285.8 kJmol1，C3H8的燃燒熱為的燃燒熱為2 220 kJmol1。(2)據(jù)公式據(jù)公式Q放放n(可燃物可燃物)其燃燒熱，其燃燒熱，1 mol H2和和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為285.8 kJmol11 mol2 220 kJmol12 mol4 725.8

14、kJ。(3)1 mol C3H8(g)完全燃燒生成完全燃燒生成CO2(g)和和H2O(l)時時H2 220 kJmol1，則生成，則生成H2O(g)時，時，H(2 220444) kJmol12 044 kJmol1。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引探究釋疑探究釋疑1反應(yīng)熱的計算方法和類型反應(yīng)熱的計算方法和類型(1)根據(jù)熱化學方程式計算：反應(yīng)熱與反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的根據(jù)熱化學方程式計算：反應(yīng)熱與反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。量成正比。(2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計算：根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計算：H生成物的能量和生成物的能量和反應(yīng)物的能量和。反應(yīng)物的能量和。(3)根據(jù)

15、反應(yīng)物和生成物的鍵能計算：根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能計算：H反應(yīng)物的鍵能和反應(yīng)物的鍵能和生成物的鍵能和。生成物的鍵能和。(4)根據(jù)蓋斯定律計算：將熱化學方程式進行適當?shù)母鶕?jù)蓋斯定律計算：將熱化學方程式進行適當?shù)摹凹蛹印薄ⅰ皽p減”等變形后，由過程的熱效應(yīng)進行計算、比較。等變形后，由過程的熱效應(yīng)進行計算、比較。(5)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算：根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算：Q(放放)n(可燃物可燃物)H。(6)根據(jù)公式進行計算：根據(jù)公式進行計算：Qcmt。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引2反應(yīng)熱的計算常用的解題方法反應(yīng)熱的計算常用的解題方法(1)列方程法：思路是先寫出熱化學方程式，

16、再根據(jù)熱化學方列方程法：思路是先寫出熱化學方程式，再根據(jù)熱化學方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)與反應(yīng)熱間的關(guān)系直接求算反應(yīng)熱。程式所體現(xiàn)的物質(zhì)與反應(yīng)熱間的關(guān)系直接求算反應(yīng)熱。(2)估算法：根據(jù)熱化學方程式所表示反應(yīng)的熱效應(yīng)與混合物估算法：根據(jù)熱化學方程式所表示反應(yīng)的熱效應(yīng)與混合物燃燒放出的熱量，大致估算各成分的比例。此法主要應(yīng)用于燃燒放出的熱量，大致估算各成分的比例。此法主要應(yīng)用于解答選擇題，根據(jù)題給信息找出大致范圍，便可以此為依據(jù)解答選擇題，根據(jù)題給信息找出大致范圍，便可以此為依據(jù)找出答案，此法解題快速、簡便。找出答案，此法解題快速、簡便。(3)十字交叉法：混合物燃燒放熱求比例問題，既可以采用常十字交叉法

17、：混合物燃燒放熱求比例問題，既可以采用常規(guī)的列方程組法，又可以采用十字交叉法。規(guī)的列方程組法，又可以采用十字交叉法。(4)將熱化學方程式看作數(shù)學中的代數(shù)方程，擴大或縮小一定將熱化學方程式看作數(shù)學中的代數(shù)方程，擴大或縮小一定倍數(shù)后，直接加減或移項變形，得到需要的熱化學反應(yīng)方程倍數(shù)后，直接加減或移項變形，得到需要的熱化學反應(yīng)方程式，再以此為依據(jù)計算求解或比較反應(yīng)熱大小等。式，再以此為依據(jù)計算求解或比較反應(yīng)熱大小等。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引3反應(yīng)熱的計算應(yīng)注意的問題反應(yīng)熱的計算應(yīng)注意的問題(1)運用熱化學方程式進行反應(yīng)熱的計算，可以從反應(yīng)式中各運用熱化學方程式進行反應(yīng)

18、熱的計算，可以從反應(yīng)式中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、標準狀況下氣體體積、反應(yīng)熱等對物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、標準狀況下氣體體積、反應(yīng)熱等對應(yīng)關(guān)系，列式進行簡單計算。應(yīng)關(guān)系，列式進行簡單計算。(2)注意熱化學方程式中化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，注意熱化學方程式中化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，必須與必須與H相對應(yīng)，如果化學計量數(shù)加倍，則相對應(yīng)，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。也要加倍。尤其是利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱時，熱化學方程式可以直接尤其是利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱時，熱化學方程式可以直接相加減，化學計量數(shù)必須與相加減，化學計量數(shù)必須與H相對應(yīng)。相對應(yīng)。(3)熱化學方程式中的反應(yīng)熱是指按所給形式反應(yīng)

19、完全時的反熱化學方程式中的反應(yīng)熱是指按所給形式反應(yīng)完全時的反應(yīng)熱。應(yīng)熱。第一章化學反應(yīng)與能量第一章化學反應(yīng)與能量欄目欄目導引導引互動講練互動講練 已知：已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJmol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJmol1，則反應(yīng)，則反應(yīng)Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的的H為為()A519.4 kJmol1B.259.7 kJmol1C259.7 kJmol1D.519.4 kJmol1解析解析由蓋斯定律，第一個式子減去第二個式子后再除以由蓋斯定律，第一個式子減去第二個式子后再除以2可得：可得：Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)H(701.0 kJmol1181.6 kJm