反应热及其计算

1、1 32 反应热反应热 焓变焓变 化化学学反反应应与与能能量量 化学反应热计算化学反应热计算 燃烧热燃烧热 盖斯定律盖斯定律 热化学方程式热化学方程式 中和热中和热放热放热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程H H0 0H生成物能量反应物能量（宏观）生成物能量反应物能量（宏观）吸热吸热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程H H0 0一、反应热一、反应热H1、焓变与键能的关系（微观）焓变与键能的关系（微观）H = 反应物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和生成物的键能总和例例 1：拆开拆开 1mol HH键、键、1mol NH键、键、1mol NN键分别需要的能量是

2、键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则则1mol N2生成生成NH3的反应热为的反应热为 ，则则1mol H2生成生成NH3的反应热为的反应热为 。 练习：学习讲义练习：学习讲义P15 第第11题题 学习讲义学习讲义P25 典例典例4 （2010.重庆）重庆）92.0 kJ/mol30.67 kJ/mol二、热化学方程式二、热化学方程式 能够表示参加反应物质的量和反应热能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。的关系的化学方程式。1、热化学方程式定义：、热化学方程式定义：a.表示参加反应物质的量表示参加反应物质的量.b.反应热的关系的化学方程式反应热的关系的化学方程

3、式1. 常温常压下，常温常压下，1g H2在足量在足量Cl2中燃烧生成中燃烧生成HCl气体，气体，放出放出 92.3 kJ的热量，则该反应的热化学方程式书的热量，则该反应的热化学方程式书写正确的是写正确的是( )。AH2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)；H= 92.3 kJ/molBH2(g)+ Cl2(g) = HCl(g)； H=92.3kJ/molCH2 Cl22HCl； H= 184.6kJ/molD2HCI(g)H2(g)Cl2(g)；H184.6kJ/mol D知识点知识点2：热化学方程式的书写及正误判断：热化学方程式的书写及正误判断例例2 2在在25 、101 kPa

4、下，下，1 g甲醇燃烧生成甲醇燃烧生成CO2和液态和液态水时放热水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式书写正确的是，下列热化学方程式书写正确的是()ACH3OH(l) 1.5 O2(g)CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJmol1 C2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.76 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJmol1答案答案B323、沼气的主要成分是甲烷。、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mo

5、l CH4完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化的热量。则下列热化学方学方程式中正确的是（程式中正确的是（ ）A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol CA A2H

6、2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2H2H2 2O(g) HO(g) H1 1 2H2(g)O2(g)2H2O(l) H2知识点知识点3：试比较下列各组焓变的大小：试比较下列各组焓变的大小：B BS(g)+OS(g)+O2 2(g)(g)SOSO2 2(g) H(g) H1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)(g)SOSO2 2(g) H(g) H2 2H1H2H1Q1的是的是 （ ）A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) H=-Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) H=-Q1 C(s)+

7、O2(g)=CO2(g) H=-Q2C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-Q2D. S(g)+O2(g)=SO2(g) H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-Q2B B三、反应热类型有三、反应热类型有燃烧热、中和热、溶解热燃烧热、中和热、溶解热等等1.燃烧热燃烧热 oC、101kPa时，时，mol纯物质纯物质完完全燃烧全燃烧生成稳定的化合物生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。该物质的燃烧热。 单位为单位为KJ/mol。如常温常压下，。如常温常压下，mol甲烷完全甲烷完全燃烧

8、放出燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的燃热的热量，就是甲烷的燃热 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）； H=890.31KJ/mol2 2、中和热中和热1 1定义：定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生生 成成1mol1mol水时水时的反应热叫做中和热。的反应热叫做中和热。2. 2. 中和热的表示：中和热的表示： H H+ + （aqaq） +OH+OH- -(aq(aq) )=H=H2 2O O (1)(1) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol3.3.要点要点： 、条件：、条件：稀溶液稀溶液，不能是浓溶液或固体，不

9、能是浓溶液或固体 、强酸与强碱强酸与强碱的中和热为的中和热为57.3kJ/mol57.3kJ/mol。 、若中和反应过程中有沉淀生成，这该化学、若中和反应过程中有沉淀生成，这该化学反反 应的反应热不是中和热应的反应热不是中和热燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热反应放热反应HHH0 , H0 , 单位单位 kJ/molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物不一定是不一定是1mol1mol生成物的量生成物的量不一定是不一定是1mol1mol1mol H1mol H2 2O O 反应热反应热

10、的含义的含义 101kPa 101kPa时，时，1mol1mol纯纯物质物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定氧化物稳定氧化物时放出时放出的热量的热量; ;不同的物质不同的物质燃烧热不同燃烧热不同酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的热时放出的热量；强酸强碱间的中量；强酸强碱间的中和反应中和热大致相和反应中和热大致相同同, ,均均约为约为57.3k57.3k/mol/mol1. 已知已知NaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l)；H=-57.3 kJ/mol，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是( )。A浓硫酸和浓硫酸和NaOH溶液反应，生成溶液反应，生成

11、 l mol水时放热水时放热 57.3 kJB含含l molH2SO4的稀硫酸与足量稀的稀硫酸与足量稀NaOH溶液中溶液中 和后，放热为和后，放热为57.3 kJC1L 0.l mol/L CH3COOH与与1L 0.l mol/L NaOH 溶液反应后放热为溶液反应后放热为5.73 kJD1L 0.l mol/L HNO3与与 1L 0.l mol/L NaOH溶液溶液 反应后放热为反应后放热为 5.73 kJD2含含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸恰好完全反应，放出的稀溶液与稀盐酸恰好完全反应，放出28.7 kJ热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的热量，下列表示该反应中和热

12、的热化学方程式正确的是是()A NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l) H28.7 kJmol1B NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l) H57.4 kJmol1CNaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1DNaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1答案答案D12121212121212123已知：已知：C2H2(g)H2(g)C2H4(g) H199.6 kJmol1；2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H2599.2 kJmol1。

13、则则C2H2的燃烧热的燃烧热H为为()A199.6 kJmol1B2599.2 kJmol1C1299.6 kJmol1D2798.8 kJmol1答案答案C124.下列热化学方程式中下列热化学方程式中H代表燃烧热的是代表燃烧热的是 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 )

14、 H4 C 不管化学反应是分一步完成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。或分几步完成，其反应热是相同的。 四四.1.1.盖斯定律盖斯定律：换句话说化学反应的反应热只与反应体系的化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关始态和终态有关，而与反应的，而与反应的途径途径无关无关。一、盖斯定律的特点一、盖斯定律的特点1反应热效应只与始态、终态有关，与反应的途径无反应热效应只与始态、终态有关，与反应的途径无关。就像登山至山顶，不管选哪一条路走，山的海拔总是不关。就像登山至山顶，不管选哪一条路走，山的海拔总是不变的。变的。2反应热总值一定。如右图表示始态到终态的反应热，反应热总值一

15、定。如右图表示始态到终态的反应热，则则HH1H2H3H4H5。2、盖斯定律的应用、盖斯定律的应用对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品不纯不纯(即有副反应发生即有副反应发生)的反应，测定反应热有困难，如果应的反应，测定反应热有困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。例题例题1已知下列热化学方程式：已知下列热化学方程式：Zn(s) O2(g)ZnO(s)H1351.1 kJmol1Hg(l) O2(g)HgO(s)H290.7 kJmol1由此可知由此可知Zn(s)HgO

16、(s)ZnO(s)Hg(l)H3，其中，其中H3的值是的值是()A441.8 kJmol1 B254.6 kJmol1C438.9 kJmol1D260.4 kJmol1答案答案D1212典例导析典例导析知识点知识点1：盖斯定律的意义：盖斯定律的意义例例2 2实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷的反应热，但可通过测出的反应热，但可通过测出CH4、石墨及、石墨及H2燃烧反应的反应热，燃烧反应的反应热，再求由石墨生成甲烷的反应热。已知：再求由石墨生成甲烷的反应热。已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H1890.3 kJmol1C

17、(s，石墨，石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1 H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1求：求：C(石墨石墨)2H2(g)CH4(g) H4_1274.8 kJmol1知识点知识点2：盖斯定律的应用：盖斯定律的应用例例3 3已知下列热化学方程式：已知下列热化学方程式：(1)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H1870.3 kJmol1(2)C(s)O2(g)CO2(g) H2393.5 kJmol1(3)H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1则反应：则反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3CO

18、OH(l)的反应热为的反应热为( )A488.3 kJmol1 B244.15 kJmol1C488.3 kJmol1 D244.15 kJmol112答案答案A五反应热的计算：五反应热的计算： 利用反应热的概念、盖斯定律、热利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算化学方程式进行有关反应热的计算: :题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量计算依据：关系式计算依据：关系式 “ 物质物质 热量热量” 例如：例如：H2 热量热量 1mol 285.8KJ

19、n（H2） Q具体内容具体内容:1. 根据反应热书写热化学方程式或根据反应热书写热化学方程式或根据热化根据热化学方程式求反应热学方程式求反应热2、有关反应热的计算、有关反应热的计算:（1）盖斯定律及其应用）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出的根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。进行有关反应热的计算或比较大小。 (3)利用键能计算反应热利用键能计算反应热典例导析典例导析知识点知识点1：有关反应热的计算：有关反应热的计算例例1 1已知：已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O

20、(l)H1Q1；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2；2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。室温时取体积比为室温时取体积比为4 1的甲烷和氢气的混合气体的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标标准状况准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为()A0.4 Q1 0.05 Q3 B0.4 Q1 0.05 Q2C0.4 Q1 0.1 Q3 D0.4 Q1 0.1 Q2A已知：已知： 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为氢气的质量比约为( ) A. 2 : 3.25 B. 12 : 3.25

21、C. 1 : 1 D. 393.5 : 241.8)()()(22gCOgOsCmolkJH/5 .393)()(21)(222lOHgOgHmolkJH/8 .241B变式练习1 知识点知识点2：有关反应热的综合考查：有关反应热的综合考查例例2 2已知下列两个热化学方程式：已知下列两个热化学方程式：H2(g)O2(g)H2O(l) H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l) H2220.0 kJmol1实验测得氢气和丙烷的混合气体共实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol，完全，完全燃烧时放热燃烧时放热3847 kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体，则混合气体中氢气和丙烷的体积比约是积比约是_ A1 3 B3 1C1 4 D1 1方法方法1：列方程组法：列方程组法 ：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 285.8 x + 2220 y = 3847 V(H2):V(C