《化学反应热的计算》 市赛获奖

化学反应热的计算1．“盖斯定律”是指化学反应热只与反应体系的始态与终态有关，而与反应途径无关。2．反应热的数值与各物质的化学计量数成正比。3．正逆反应的反应热数值相同，符号相反。4．热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加、减，反应热也随之相加减。[自学教材·填要点]1．内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是

的(填“相同”或“不同”)。2．特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与

无关。相同途径(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。则ΔH＝

＝

。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5根据盖斯定律，知：ΔH1＝

，则：ΔH＝

。ΔH＋ΔH2ΔH1－ΔH2＝－393.5－(－283.0)＝－110.5(kJ/mol)若反应物A变为生成物D，可以有两种途径：a．由A直接变成D，反应热为ΔH；b．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：则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3②加合法：即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。a．当热化学方程式乘以或除以某数时，ΔH也相应乘以或除以某数。b．当热化学方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看做一个整体进行运算。1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。 (

)(2)化学反应的过程，既遵循质量守恒定律，也遵循能量守恒定律。 (

)(3)不同的热化学方程式之间，因反应的物质不同，故热化学方程式不能相加减。(

)(4)由C(金刚石，s)===C(石墨，s)

ΔH＝－1.9kJ/mol，可知：金刚石比石墨更稳定。(

)(5)已知下列两个热化学方程式：①P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2983.2kJ/mol解析：(5)根据盖斯定律可知：①－②×4可得白磷转化为红磷的热化学方程式，则ΔH＝ΔH1－ΔH2×4＝－2983.2－4×(－738.5)＝－29.2(kJ/mol)。答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√[自学教材·填要点]1．计算依据反应热的计算依据有

、盖斯定律、键能和

的数据。2．计算方法(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成

比。热化学方程式燃烧热正(2)根据反应物和生成物的能量计算：ΔH＝生成物的能量和－反应物的能量和。(3)根据反应物和生成物的键能计算：ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。(4)根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形后，由过程的热效应进行计算、比较。(5)根据物质的燃烧热数值计算：Q(放)＝

。n(可燃物)×|ΔH|[师生互动·解疑难](1)运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反应热等对应关系，列式进行简单计算。(2)注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量，必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。尤其是利用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式可以直接相加减，化学计量数必须与ΔH相对应。(3)热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的反应热。(4)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。2．(2011·山东高考)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－196.6kJ/mol

①；2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH2＝－113.0kJ/mol

②，则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______kJ/mol。答案：－41.8主题1：相同质量的H2分别与O2完全反应时，生成液态水和气态水，哪一个放出的热量多？甲生成气态水放热多乙生成液态水放热多丙甲同学的结论错误；依据盖斯定律，可以把生成液态水的过程虚拟为：则Q2＝Q1＋Q3，即Q2>Q1主题2：依据以下两个反应，判断金刚石和石墨两种物质的稳定性。

①C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－283.0kJ/mol②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－281.1kJ/mol甲物质具有的能量越低，物质的稳定性越强，即能量越低越稳定乙依据盖斯定律，将反应①－②可得：C(金刚石，s)===C(石墨，s)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－1.9kJ/mol相同物质的量的石墨所含的能量比金刚石低，因此，石墨的稳定性强于金刚石[例1]

(2011·海南高考)已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)

ΔH1＝－701.0kJ/mol①，2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)ΔH2＝－181.6kJ/mol

②，则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为(

)A．＋519.4kJ/mol

B．＋259.7kJ/molC．－259.7kJ/mol D．－519.4kJ/mol[答案]

C利用已知热化学方程式的焓变求未知反应焓变的方法：(1)确定待求反应的热化学方程式；(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理。(4)根据未知热化学方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。(5)实施叠加并确定反应热的变化。1．(2012·临沂高二期末测试)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁，高效，具有优良的环保性能。工业上制二甲醚是在一定温度(230～280℃)、压强(2.0～10.0MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－90.7kJ·mol－1

①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.5kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2kJ·mol－1

③反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则该反应的ΔH＝________。解析：根据盖斯定律，由①×2＋②＋③可得：3CO2(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝2×(－90.7)＋(－23.5)＋(－41.2)＝－246.1kJ·mol－1。答案：－246.1kJ·mol－1[例2]

(2012·济南高二检测)已知下列两个热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.0kJ/molC3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2220.0kJ/mol(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________。(2)已知：H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝＋44.0kJ/mol，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：_____。(2)由H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝＋4