高中化学化学反应原理学案113反应焓变的计算

第3课时反应婚变的计算

［学习目标定位］1.知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关焰变的简单计算。2.学会有

关焙变计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。

一盖斯定律

H新知导学---------------------------

i.盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应给变是。

或者说，化学反应的反应熔变只与反应体系的有关，而与反应的

无关。

2.盖斯定律的应用

利用盖斯定律可以计算出无法或较难测定的化学反应的焰变，其方法有：

（I）“虚拟路径”法

若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：

①由A直接变成D,反应培变为△”：

②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应焙变分别为AM、Zh、A”3。

如图所示：A”

则有\H=o

（2）加合法

运用所给热化学方程式通过________________的方法得到所求的热化学方程式。

3.同素异形体相互转化的反应焙变相当小而且转化速率校慢，有时还很不完全，测定反应焰

变很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的

热效应是相同的”观点来计算焰变。己知：

P"白磷，s）+502（g）=PQo（s）

A”i=一2983.2kJ-mol-1®

P（红磷，S）+*：）2（g）=1P4O10（S）

_1

AH2=-738.5kJ-mol@

则白磷转化为红磷的热化学方程式为__________________________________________

相同状况下，能最状态较低的是;白磷的稳定性比红磷（填“高”或

“低”）。

L归纳总结--------------------------------->

1.加合法求焙变的解题模型

根据题目要求写出所要求的反应,

写出目标反应

并注明状态

根据目标反应中的物质在已知

将已知反应变形

反应中的位置将已知反应变形

将变形后的反应将变形后的反应相加得总反应,

相加△〃也要相加

2.解题注意事项

(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。

(2)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，所求之和为其代

数和。

⑶将一个热化学方程式颠倒时，△〃的“+”、“一”号必须随之改变。

(4)为了防止出偌，应将方程式左、右颠倒，用“加法”计算。

2活学活用

1.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：

H2S(g)+|o2(g)=SO2(g)4-H2O(g)AW)

2H2s(g)+SO2(g)=1s2(g)-F2H20(g)NH?

H2S(g)+1o2(g)=S(g)+H2O(g)

2S(g)=S2(g)*4

则A4的正确表达式为()

2

A.A/74=3(+A//2-3A//3)

B.AH4=|(3-AHi-A/72)

C.AZZ4=1(AZ/IIA〃23A〃3)

D.AW4=1(AHI-AW2-3A//3)

2.根据盖斯定律，结合下述热化学方程式，回答问题。

已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)

AH=_\76kJmoF1

(2)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)

△〃=—72.3kJ-mol

(3)NH3(g)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)

△”=一52.3kJmol-1

(4)NHQ⑸+H2O(l)=NH4Cl(aq)bH=Q

则第(4)个方程式中的反应热是。

二反应熔变的计算与比较

H新知导学---------------------------

12

1.100g碳粉燃烧所得气体中，CO占押积、CO2占?本积，且

1

C(s)+1o2(g)=CO(g)XH=-110.35kJ-mol-

1

CO(g)+^O3(g)=CO2(g)△〃=-282.57kJ-moF

C(s)+O2(g)=CO2(g)△"=-392.92kJ-mol-1

与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是

2.已知：

(1)Zn(s)+1o2(g)=ZnO(s।

348.3kJ-moF1

(2)2Ag(s)+102(g)=Ag20(s)

AH=-31.0kJmor1

则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的A”等于。

3.试比较下列三组△”的大小(填“〈”或“=”)

(I)同一反应，生成物状态不同时

A(g)+B(g)=C(g)AW,<0

A(g)+B(g)=C(l)△”2<0

贝ljAMA%。

(2)同一反应，反应物状态不同时

S(g)H-O2(g)=SO2(g)A/7i<0

(

S(s)+O2(g)=SO2g)A//2<O

则bH\

⑶两个有联系的不同反应相比

C(s)4-O2(g)=CO2(g)A/7i<0

C(s)4-1o2(g)=CO(g)AH2<0

贝IjAHiAH2O

r-归纳总结

i.有关反应热计算的依据

⑴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正比。

(2)根据盖斯定律计算

根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其相加或相减，得到一个新

的热化学方程式。

(3)根据物质燃烧放热数值(或燃烧热)计算

可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量X其燃烧热。

(4)根据反应物和反应产物的键能计算

△，=反应物的键能和一反应产物的键能和。

2.反应热的大小比较方法

(1)比较△〃时，把反应热的符号与反应热的数值看作一,、整体进行比较，而比较反应放出或

吸收的热量时只比较数值C

(2)直接比较法

依据规律、经验和常识直接判断不同反应的的大小的方法可称为直接比较法，如：

①吸热反应的bH肯定比放热反应的大(前者大于0,后者小于0)。

②与物质的量有关，同一反应且物质的状态都相同时，与反应物的物质的量成工比。

③等质量的反应物完全燃烧肯定比不完全燃烧放出的热量多；△”则要小。

④一般情况下，生成等物质的量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应肯定比弱酸和强减、弱碱

和强酸、弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多(电离要吸热)；中和反应在生成水的同时若

还产生沉淀［如硫酸和Ba(OH)2溶液反应］,则放出的热量比只生成水的反应放出的热量多。

⑤与物质的状态有关。等量的可燃物完全燃烧生成液态水肯定比生成气态水放出的热量

多；等量的气态反应物反应放出的热量肯定比固态反应物放出的热量多。

能产g)+O式g)

量国“口―尸

IS漏

反应进.

(3)图示比较法

反应热是生成物所具有的总能量与反应物所具有的总能量的差，即-E反，画出化学

变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便

地比较△〃的大小。这种方法称为图示比较法。

例如：S(g)+O2(g)=SO2(g)=kJmor1；

S(s)+O2(g)=SO2(g)A//2=—kJinol'(>

由于S(g)的能量高于S(s),如图所示，故相同条件时，S(g)能量高，生成SOMg)放出热量多,

所以从AA7I<AH2<OO

(4)盖斯定律法

依据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态(反应物)和终态(生成物)有关，而与反应进

行的具体途径无关。

比较两个热化学方程式相减所得到的热化学方程式的是大于0还是小于0,可以用来判

断原来两个反应的△，的大小。这种方法称为盖斯定律法。

2活学活用

3.标准状态下，气态分子断开1mol化学键的焰变称为键熔。已知H—H键、H—O键和0=0

键的键焰分别为4365010「1、4635010口和495口.010户，下列热化学方程式正确的是()

A.H2O(g)=H2(g)+1o2(g)

△”=一485kJ-mol-1

B.H2O(g)=H2(g)+1o2(g)

△”=485kJ-mol-1

C.2H2(g)+Ch(g)=2H2O(g)

A”=485kJmoL

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

A4=-485kJ-mol-1

4.下列各组热化学方程式中，化学反应的△”前者大于后者的是()

①C(s)+O2(g)=CO2(g)i

C(s)+1o2(g)=CO(g)AW2

@S(s)+O2(g)=SO2(g)

S(g)+O2(g)=SO2(g)△〃4

③七9)+102(£)=比0(1)△%

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)A4

@CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)Nh

CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△力

A.①B.@

C.②③④D.①@@

达标检测提升技能

1.下列关于盖斯定律描述不正确的是()

A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关

B.盖斯定律遵守能量守恒定律

C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应论反应热

D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热

2.在298K、10()kPa时，己知：

2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)bH\

Ch(g)+H2(g)=2HCl(g)

2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)2%

则△“3与和A”2间的关系正确的是()

A.=+B.△H3=4〃I+A〃2

C.D.△”3=A”LAH2

3.根据以下三个热化学方程式：

2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)

NH=_Q\kJ-mol-1

2H2s(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(1)

A”=-QkJmo「i

2H2s(g)+O2(g)=2S(s)+2H20(g)

△H=-Q3kJmo「

判断Q、。2、。3三者关系正确的是()

A.Q\>Qi>QyB.

C.D.Qz>Q\>Qy

4.把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径【C⑸+O2(g)=CO2(g)AH|<0

途径II先制水煤气：

C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)A“2>0

再燃烧水煤气：

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)A"3Vo

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△”4<0

请回答下列问题：

(1)判断两种途径放热：途径【放出的热量_(填“大于”“等于”或“小于”)途径

II放出的热量。

(2)AHHbH”△为、的数学关系是o

(3)由于制取水煤气反应中反应物所具有的总能量(填“大于”“等于”或“小于”)

反应产物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要(填“吸收”或“春放”)

能量才能转化为生成物，因此其反应条件为o

(4)已知：

Fez。*)+3CO(g)=2Fe(s)+3co2(g)

△吊=-25kJmo「①

3Fe20j(s)+CO(g)=2Fe3()4(s)+82(g)

△〃2=-47kJ-moF1®

Fe3O«s)+CO(g)=3FeO+CO2(g)

△“3=19kJmoL③

请写出CO还原FeO的热化学方程式：________________________________________

答案精析

新知导学

I.相同的始态和终态途径

2.⑴②(2)加减乘除

3.P*白磷，s)=4P(红磷，s)A/7=-29.2kJmol-1红磷低

活学活用

1.A［给题中方程式依次编号为①、②、③、④，①+②一③义3得3s(g)=^SXg)△彳4

?

=AWI+AH2-3A^3,故2s（g）=S2（g）△A=jA"i+AH2-3A”3）。］

2.51.4kJ-moF1

解析

利用盖斯定律知，(3)+⑵一⑴=(4),则AW=-52.3kJmo「+(-72.3kJ-mor')-<-176

kJmoL)=51.4kJ-moP'o

新知导学

1.784.92kJ

解析碳粉完全燃烧可分丙步，先生成CO时放热，CO再生成C02放热，总热量即为完全

燃烧放出的热量，因