反應(yīng)熱及其計(jì)算

第一章知識(shí)結(jié)構(gòu)132

反應(yīng)熱

焓變

化學(xué)反應(yīng)與能量

化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算

燃燒熱

蓋斯定律

熱化學(xué)方程式

中和熱放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＜0ΔH＝生成物能量－反應(yīng)物能量（宏觀）吸熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＞0一、反應(yīng)熱?H＝微觀E（反應(yīng)物的總鍵能）－E（生成物的總鍵能）1、焓變與鍵能的關(guān)系（微觀）ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和–例1：拆開1molH－H鍵、1molN－H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為

，則1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為

。

練習(xí)：學(xué)習(xí)講義P15第11題學(xué)習(xí)講義P25典例4（2010.重慶）－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol二、熱化學(xué)方程式★能夠表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。1、熱化學(xué)方程式定義：a.表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量.b.反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式

△H寫在方程式的右邊，用空格隔開，注明△H值的“-”“+”、數(shù)值、單位“kJ/mol”2.△H與測(cè)定條件有關(guān)，沒有標(biāo)明是指25℃，101KPa3.系數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是分?jǐn)?shù)。4.要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，通常用s、l、g、aq表示固體、液體、氣體、稀溶液，不用標(biāo)“↓、↑”。5.△H的值要與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)（正比例）。6.正反應(yīng)若為放熱反應(yīng)，則其逆反應(yīng)必為吸熱反應(yīng)，二者△H的符號(hào)相反而數(shù)值相等。1.常溫常壓下，1gH2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體，放出92.3kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫正確的是()。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

知識(shí)點(diǎn)2：熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷

例2

在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()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、沼氣的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)，放出445kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（）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知識(shí)點(diǎn)3：試比較下列各組焓變的大?。築．S(g)+O2(g)＝SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)＝SO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH2ΔH1<ΔH2

知識(shí)點(diǎn)3：反應(yīng)熱(焓變)的比較

練習(xí)1

已知1mol白磷轉(zhuǎn)化成紅磷，放出18.39kJ的熱量，又知：P4(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1,

4P(紅，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2。則ΔH1和ΔH2的關(guān)系正確的是()A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2C．ΔH1＝ΔH2 D．無法確定

答案B跟蹤練習(xí)1下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)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、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)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、反應(yīng)熱類型有燃燒熱、中和熱、溶解熱等1.燃燒熱∶２５oC、101kPa時(shí)，１mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位為KJ/mol。如常溫常壓下，１mol甲烷完全燃燒放出890.31KJ的熱量，就是甲烷的燃熱∶CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；

△H=－890.31KJ/mol2C8H18（l）+25O2(g)==16CO2（g）+18H2O(l)△H=－11036KJ/molC8H18的燃燒熱是多少？2、中和熱1．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。2.中和熱的表示：H+（aq）+OH-(aq)==H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.要點(diǎn)：Ⅰ、條件：稀溶液，不能是濃溶液或固體Ⅱ、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為57.3kJ/mol。Ⅲ、若中和反應(yīng)過程中有沉淀生成，這該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不是中和熱燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相同點(diǎn)燃燒熱中和熱能量變化放熱反應(yīng)ΔHΔH<0,單位kJ/mol不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol可燃物不一定是1mol生成物的量不一定是1mol1molH2O反應(yīng)熱的含義101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同酸堿中和生成1molH2O時(shí)放出的熱量；強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kＪ/mol1.已知NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)；△H=-57.3kJ/mol，下列說法中正確的是()。A．濃硫酸和NaOH溶液反應(yīng)，生成lmol水時(shí)放熱57.3kJB．含lmolH2SO4的稀硫酸與足量稀NaOH溶液中和后，放熱為57.3kJC．1L0.lmol/LCH3COOH與1L0.lmol/LNaOH溶液反應(yīng)后放熱為5.73kJD．1L0.lmol/LHNO3與1L0.lmol/LNaOH溶液反應(yīng)后放熱為5.73kJD

2含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，放出28.7kJ熱量，下列表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是()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。則C2H2的燃燒熱ΔH為()A．－199.6kJ·mol－1B．－2599.2kJ·mol－1C．－1299.6kJ·mol－1D．－2798.8kJ·mol－1

答案

C4.下列熱化學(xué)方程式中△H代表燃燒熱的是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蓋斯定律不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。

四.1.蓋斯定律：換句話說化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。

一、蓋斯定律的特點(diǎn)1．反應(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)。就像登山至山頂，不管選哪一條路走，山的海拔總是不變的。

2．反應(yīng)熱總值一定。如右圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱，則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。

2、蓋斯定律的應(yīng)用

對(duì)于進(jìn)行得很慢的反應(yīng)，不容易直接發(fā)生的反應(yīng)，產(chǎn)品不純(即有副反應(yīng)發(fā)生)的反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)熱有困難，如果應(yīng)用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來。

例題1已知下列熱化學(xué)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

典例導(dǎo)析

知識(shí)點(diǎn)1：蓋斯定律的意義

例2

實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨和氫氣反應(yīng)生成甲烷的反應(yīng)熱，但可通過測(cè)出CH4、石墨及H2燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱，再求由石墨生成甲烷的反應(yīng)熱。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

知識(shí)點(diǎn)2：蓋斯定律的應(yīng)用

例3

已知下列熱化學(xué)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則反應(yīng)：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為()A．－488.3kJ·mol－1B．－244.15kJ·mol－1C．488.3kJ·mol－1D．244.15kJ·mol－1

答案

A五．反應(yīng)熱的計(jì)算：

利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算:題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的的含義及書寫題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測(cè)量計(jì)算依據(jù)：關(guān)系式“物質(zhì)～～～熱量”例如：H2～～～熱量1mol285.8KJn（H2）Q具體內(nèi)容:1.根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式或根據(jù)熱化學(xué)方程式求反應(yīng)熱2、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算:（1）蓋斯定律及其應(yīng)用（2）根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小。(3)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱

典例導(dǎo)析

知識(shí)點(diǎn)1：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)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。

室溫時(shí)取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫，放出的熱量為()A．0.4Q1＋0.05Q3B．0.4Q1＋0.05Q2C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.1Q2A已知：欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為()A.2:3.25 B.12:3.25C.1:1 D.393.5:241.8B變式練習(xí)1

知識(shí)點(diǎn)2：有關(guān)反應(yīng)熱的綜合考查

例2

已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：

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