高中化学选择性必修1《化学反应原理》第1章第2节第2课时-反应热的计算学案

第2课时反应热的计算[核心素养发展目标]1.巩固应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.能够提取热化学信息，利用多种方法计算化学反应的反应热，建立解决较复杂反应热问题的思维模型。一、一定量的反应物产生热量的计算1.计算依据反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。2.关系式(1)依据热化学方程式计算aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B) n(C)n(D)Q则n(A)a=n(B)b=n(C)c(2)依据燃料的燃烧热计算：Q=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。1.已知：FeS2(s)+114O2(g)=12Fe2O3(s)+2SO2(g)ΔH=-853kJ·mol计算1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算步骤)。2.在101kPa下，H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1，计算1molH2(g)和2molCO(g)组成的混合气体完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)释放的热量。3.已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1，实验室测得4molSO2发生上述化学反应时放出314.3kJ热量，请计算该反应中SO2的转化率。二、几种常见反应热的计算类型类型一根据键能或燃烧热计算1.已知反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)中相关化学键的键能数据如下：化学键C—HC==OH—HC≡O(CO)键能/(kJ·mol-1)4137454361075该反应的ΔH=kJ·mol-1。

2.乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286ΔH1=kJ·mol-1。

类型二根据盖斯定律计算3.已知热化学方程式：①C2H2(g)+52O2(g)=2CO2(g)+H2ΔH1=-1301.0kJ·mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)=H2ΔH3=-285.8kJ·mol-1则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的ΔH为()A.+228.2kJ·mol-1B.-228.2kJ·mol-1C.+1301.0kJ·mol-1D.+621.7kJ·mol-14.(2025·大连高二期末)冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气，实际生产中天然气需要脱硫，在1200℃时，工艺中会发生下列反应：①H2S(g)+32O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH②2H2S(g)+SO2(g)=32S2(g)+2H2O(g)ΔH③H2S(g)+12O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH④2S(g)=S2(g)ΔH4。则ΔH4的正确表达式为_______________________。

类型三根据图像信息计算5.在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成N(1)第一步反应是(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是____________________。

(2)1molNH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)6.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)ΔH，转化步骤如图所示：已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4，则总反应的ΔH=____________________(用图中焓变以及ΔH4表示)。三、ΔH的大小比较1.看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：2.看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。3.看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。4.看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。1.如图为不同聚集状态的硫单质燃烧的反应过程能量变化：S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2则：Q1(填“>”“<”或“=”，下同)Q2，ΔH1ΔH2。

2.(2024·重庆高二期中)有以下三个反应：①H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3下列说法错误的是()A.ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0B.2ΔH2=ΔH3C.ΔH1>ΔH2D.2ΔH1<ΔH33.已知：①2Al(s)+32O2(g)=Al2O3(s)ΔH②2Fe(s)+32O2(g)=Fe2O3(s)ΔH比较ΔH1与ΔH2的大小，写出分析过程。答案精析一、2.(1)Q应用体验1.FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+114O2(g)===12Fe2O3(s)+2SO2(g)ΔH=-853kJ·mol-1；Q=n(FeS2)×|ΔH|=1000g×90%120g2.Q=285.8kJ·mol-1×1mol+283.0kJ·mol-1×2mol=851.8kJ。3.参加反应的SO2为314.3kJ196.6kJ×2mol≈3.2mol，SO2的转化率为3.2mol4mol×二、1.+1202.+1373.A[根据盖斯定律，热化学方程式①②③和④之间存在如下关系：2×②+③-①=④，得ΔH4=2ΔH2+ΔH3-ΔH1=2×(-393.5kJ·mol-1)-285.8kJ·mol-1+1301.0kJ·mol-1=+228.2kJ·mol-1。]4.ΔH4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3解析将2×②+2×①-6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3，所以2S(g)===S2(g)的焓变ΔH4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)5.(1)放热ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)(2)NH4+(aq)+2O2(g)===NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)6.ΔH1+ΔH2+ΔH3解析根据题图及盖斯定律，总反应CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)是①+②+12×③-12×④得到的，则反应热ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3三、应用体验1.><2.D[三个反应均为H2的燃烧，都是放热反应，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0，A正确；反应②、③相比，反应③=反应②×2，所以2ΔH2=ΔH3，B正确；反应①、②相比，反应物相同、化学计量数相同，但产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)时，放出热量，所以反应②