反應熱的計算課件-高二化學人教版選擇性必修1

【思考】C的燃燒，很難控制C只生成CO而不繼續(xù)生成CO2，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)因此這個反應的ΔH無法直接測得。但這個反應的反應熱是冶金工業(yè)中非常有用的數據，應該如何獲得呢？能否利用一些已知反應的反應熱來計算其他反應的反應熱呢？【學習目標】理解蓋斯定律，能用蓋斯定律和熱化學方程式進行與反應熱有關的計算?！局攸c】蓋斯定律、反應熱的計算；【難點】蓋斯定律的應用。第二節(jié)反應熱的計算

H2SO4H2SO4·H2OH2SO4·2H2OH2SO4·3H2OG.H.Hess,1802-1850ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH1ΔH2ΔH3化學家蓋斯改進了拉瓦錫和拉普拉斯的冰量熱計，從而較為準確地測量了許多化學反應的熱效應。通過大量實驗，蓋斯發(fā)現：反應熱研究簡史ΔH1836年，化學家蓋斯通過大量實驗證明：

不管化學反應是分一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。

4一、蓋斯定律即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。二、應用蓋斯定律計算ΔH的方法1.“虛擬路徑”法若反應物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則：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

，則ΔH1=ΔH3+ΔH2，所以：ΔH2=

ΔH1

-ΔH3=-393.5kJ/mol-（-283.0kJ/mol）=-110.5kJ/mol【例1】如何測定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應熱△H1【變式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則：H2O(g)==H2O(l)△H2=？【變式2】(2014·全國卷Ⅱ)室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是(

)A．ΔH2>ΔH3

B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH32.方程式疊加法計算反應熱依據目標方程式中各物質的位置和化學計量數，調整已知方程式，最終加合成目標方程式，ΔH同時作出相應的調整和運算?！纠?】已知在298K時下述反應的有關數據：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH1＝－110.5kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)

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

。根據蓋斯定律計算反應熱（寫熱化學方程式）的方法：

一寫：寫出目標反應方程式，并標出聚集狀態(tài)；

二找：找出目標方程式中的反應物和生成物在已知反應中的位置；

三調：對比位置，同側用加，異側用減；對比計量數，或乘或除，

或消除中間產物。ΔH相應變化。

四加：將變化后的ΔH疊加可得目標反應的ΔH?！揪毩?】已知反應：A.2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3

B.ΔH1＋ΔH2－ΔH3C.3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3

D.3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3√根據目標方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出現一次的物質作為調整依據：①×③＋②×2－③×2得目標方程式。

同時ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3△H4=+178.2kJ/mol④=②＋③－①【練習2】已知下列各反應的焓變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

試求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓變3.反應熱與熱量的換算【例題3】FeS2的燃燒的化學方程式為：4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)在25℃和101kPa時，1molFeS2(s)完全燃燒生成Fe2O3(s)和SO2(g)時放出853kJ的熱量。(1)請寫出FeS2燃燒的熱化學方程式。(2)計算理論上1kg黃鐵礦(FeS2的含量為90%)完全燃燒放出的熱量。Q=n×│?H│【練習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酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為(

)

A．Q1＋Q2＋Q3B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)

C．0.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3D4.根據物質鍵能計算反應熱ΔH＝E吸－E放=反應物總鍵能—生成物總鍵能【例題4】已知化學反應A2(g)＋B2(g)=2AB(g)能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(

)A.每生成2分子AB吸收bkJ熱量B.該反應熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D.A2(g)比AB(g)更穩(wěn)定B5.根據物質總能量計算反應熱ΔH＝H生－H反理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)?HNC(g)異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是

(

)A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構化反應的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C.1molHCN的化學鍵斷裂吸收186.5kJ的能量D.使用催化劑，可以改變反應的反應熱D【練習4】一定條件下，在水溶液中1molCl－、ClOx－

(x＝1、2、3、4)的能量(kJ)相對大小如右圖所示。寫出B→A＋C反應的熱化學方程式(用離子符號表示)。6.根據溫度變化計算反應熱（中和熱的測定）Q=cm?t50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55molLNaOH溶液完全反應測得中和反應的反應熱數據如下：計算生成1molH2O的反應熱。次數起始溫度t/℃終止溫度t3/℃溫度差△t/℃鹽酸t(yī)1NaOHt2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【練習5】已知：C(石墨，s)＋O2（g）＝CO2（g）

ΔH＝－393.51kJ/molC(金剛石，s)＋O2（g）＝CO2（g）

ΔH＝－395.41kJ/mol試寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式。三、根據蓋斯定律計算ΔH并書寫熱化學方程式【練習6】（2012新課標?27(2))

工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進行高溫重整制備CO，同時生成H2。已知CH4、H2

和CO的燃燒熱(△H)分別為?890.3kJ/mol、?285.8kJ/mol和?283.0kJ/mol，試寫出上述制備CO反應的熱化學方程式：

__________________________________?！灸芰μ嵘俊揪毩?】(2019全國2卷節(jié)選)27．環(huán)戊二烯(

)是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知：(g)=(g)+H2(g)ΔH1=+100.3kJ/mol

①H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH2=?11.0kJ/mol

②對于反應：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=_____kJ/mol?！揪毩?】(2017年全國1卷節(jié)選)下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。通過計算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學方程式分別為

、

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