第二節

反應熱的計算第一章化學反應的熱效應學習目標1、理解蓋斯定律的意義。2、能用蓋斯定律、熱化學方程式進行簡單的反應熱的計算，進一步提高化學計算的能力。

新課引入反應熱的測定裝置C(s)

+

O2(g)=CO(g)12在科學研究和工業生產中，常常需要了解反應熱。許多反應熱可以通過實驗直接測定，?H

=？但是有些反應熱是無法直接測定的。例如：【思考】：能否利用一些已知反應的反應熱來計算它的反應熱呢？新課引入法國化學家拉瓦錫和法國數學家、天文學家拉普拉斯，利用冰量熱計(即以被熔化了的冰的質量來計算熱量)測定了碳單質的燃燒熱。1836年，蓋斯利用自己設計的量熱計測定了大量的反應熱，并依據氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰分別與硫酸反應的反應熱總結出了蓋斯定律。教材P16：科學史話圖1-8蓋斯蓋斯定律序號反應方程式焓變123H2O(g)H2O(l)

任務一：思考討論1.觀察1-3號的反應方程式有什么關系？2.觀察1-3號的焓變有什么關系？

蓋斯定律序號反應方程式焓變123任務一：思考討論2.ΔH3

=ΔH1+ΔH21.反應1加反應2可以得到反應3

若某個反應的化學方程式可由另外幾個反應的化學方程式相加減得到，則該反應的反應熱也可由這幾個反應的反應熱相加減得到

H2O(g)H2O(l)

蓋斯定律一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。總結規律表明在一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應進行的途徑無關。G.H.Hess,1802-1850一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成，其___________是相同的。反應熱

A點就相當于反應體系的始態，B點相當于終態，山的高度相當于化學反應的反應熱蓋斯定律化學中的蓋斯定律

ΔH1ΔH3ΔH2ΔH3

=ΔH1+ΔH2路徑I反應熱只與始態和終態有關，與反應途徑無關路徑II蓋斯定律意義蓋斯定律的提出，為反應熱的研究提供了極大的方便，使一些不易測定或無法測定的化學反應的反應熱可以通過推算間接求得。反應很慢伴隨副反應不容易直接發生蓋斯定律間接求反應熱蓋斯定律的應用思路1：虛擬路徑法CO2(g)C(s)+O2(g)

ΔH2ΔH3=?ΔH1路徑I路徑IIΔH1

=ΔH2+ΔH3

ΔH3

=ΔH1?

ΔH2=?393.5kJ/mol?(?283.0kJ/mol)=?110.5kJ/mol蓋斯定律的應用

ΔH3

=ΔH1?

ΔH2=?110.5kJ/mol

思路2：代數運算法①-

②

移項蓋斯定律運用蓋斯定律求算反應熱的一般思路：未知反應已知反應設計合理反應路徑核心：實現物質轉化求算反應熱1、氧化亞銅常用于制船底防污漆，用CuO與Cu高溫燒結可制取Cu2O．已知反應：2Cu（s）+O2（g）═2CuO（s）

ΔH＝﹣314kJ/mol2Cu2O（s）+O2（g）═4CuO（s）

ΔH＝﹣292kJ/mol

則CuO（s）+Cu（s）═Cu2O（s）的

ΔH等于（）A．﹣11kJ/mol B．+11kJ/mol C．+22kJ/mol D．﹣22kJ/molA課堂練習－116

第一步：找出待求熱化學方程式中反應物與生成物在已知熱化學方程式中的位置。4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)第二步：調整已知熱化學方程式方向、計量數和ΔH。第三步：加和已調整的熱化學方程式中的ΔH，確定待求反應的ΔH。ΔH＝[(－121)×2+(－20)×2+(＋83)×2]kJ·mol－1＝－116kJ·mol－1。2222×24222×2

222×2

1、熱化學方程式同乘以一個數時，反應熱數值也必須同乘以該數值；2、熱化學方程式相加減時，同種物質之間可相加減，反應熱也隨之相加減；3、將一個熱化學方程式顛倒，△H的符號也要隨之改變1.已知下列熱化學方程式：

①CH3COOH（l）+2O2(g)═2CO2（g）+2H2O（l）ΔH1＝﹣870.3kJ/mol②C(s)+O2（g）═CO2（g）ΔH2＝﹣393.5kJ/mol③H2(g)+O2（g）═H2O（l）ΔH3＝﹣285.8kJ/mol則反應2C(s)+2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l）的焓變ΔH為（）A．244.15kJ?mol﹣1 B．﹣224.15kJ?mol﹣1

C．488.3kJ?mol﹣1 D．﹣488.3kJ?mol﹣1在方程式中只出現一次同加異減，化系數D2.已知：

①C（s）+O2（g）═CO2（g）

ΔH1

②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）

ΔH2

③TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）ΔH3則反應TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g）的

ΔH為（）A．ΔH3+2ΔH1+2ΔH2 B．ΔH3+2ΔH1+ΔH2

C．ΔH3+2ΔH1﹣2ΔH2 D．ΔH3+2ΔH1﹣ΔH2D3、在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發生下列反應：2S（g）═S2（g）ΔH4

，則ΔH4的正確表達式為______________。

ΔH＝

在方程式中只出現一次同加異減，化系數應用體驗1.已知：P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)

ΔH1設計成如下轉化路徑，請填空：ΔH14ΔH2則ΔH＝____________。ΔH1－4ΔH2應用體驗2.已知25℃、101kPa下，1mol水蒸發為水蒸氣需要吸熱44.01kJ，2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋571.66kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.29kJ·mol－1(1)1mol水蒸發為水蒸氣的熱化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝＋44.01kJ·mol－1(2)計算出反應C(s)＋

O2(g)===CO(g)的反應熱(寫出計算過程)。答案由①H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝＋44.01kJ·mol－1，②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋571.66kJ·mol－1，③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.29kJ·mol－1，【例題1】黃鐵礦(主要成分為FeS2)的燃燒是工業上制硫酸時得到SO2的途徑之一,反應的化學方程式為:4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2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。這些熱量(工業中叫做“廢熱”)在生產過程中得到了充分利用,大大降低了生產成本,對于節約資源、能源循環利用具有重要意義。(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。

FeS2的摩爾質量為120g·mol－1

1kg黃鐵礦含FeS2的質量為：1000gx90%=900g

理論上1kg黃鐵礦完全燃燒放出的熱量為：7.5molx853

kJ·mol－1

=6398kJ反應熱的計算【例題2】葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一，設它在人體組織中完全氧化時的熱化學方程式為：計算100g葡萄糖在人體組織中完全氧化時產生的熱量。C6H12O6(s)＋6O2(g)

=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH=-2800kJ·mol－1

【解】根據熱化學方程式可知，1molC6H12O6在人體組織中完全氧化時產生的熱量為2800kJ。C6H12O6在的摩爾質量為180g·mol－1

0.556molC6H12O6完全氧化時產生的熱量為：0.556molx2800

kJ·mol－1

=1557kJ①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1=+131.5kJ/mol②CH4(g)＋H2O(g)=CO

(g)＋3H2(g)ΔH2=+205.9kJ/mol試計算CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH。加合①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1=+131.5kJ/mol②CH4(g)＋H2O(g)=CO

(g)＋3H2(g)ΔH2=+205.9kJ/molCH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH=ΔH2-ΔH1=+74.4kJ/molCO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(g)-ΔH1=-131.5kJ/mol+）【例題3】焦炭與水蒸氣反應，甲烷與水蒸氣反應均是工業上制取氫氣的重要方法。這兩個反應的熱化學方程式分別為：反應熱的計算蓋斯定律反應熱的計算含義：一個化學反應，不管是一步完成的

還是分幾步完成，其反應熱是相同的一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，與反應的途徑無關1、目標方程中找唯一2、同加異減3、化系數例1蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，則320g“可燃冰”(分子式為CH4·8H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時放出的熱量為_________。1780.6kJ家用液化氣的主要成分之一是丁烷(C4H10)。常溫常壓下，丁烷的燃燒熱ΔH＝－2900kJ·mol－1，則1g丁烷完全燃燒生成CO2氣體和液態水時放出的熱量為_______。例250kJ我國是世界上第二大乙烯生產國，乙烯可由乙烷裂解得到：C2H6(g)

C2H4(g)＋H2(g)，相關化學鍵的鍵能數據如下表所示，則上述反應的ΔH等于例3化學鍵C—HC—CC==CH—H鍵能/(kJ·mol－1)412348612436A.－124kJ·mol－1 B.＋124kJ·mol－1C.－288kJ·mol－1 D.＋288kJ·mol－1√碳燃燒的過程如圖所示：則下列說法正確的是A.1molC(s)與0.5molO2(g)的總能量小于1molCO(g)的能量B.CO2(g)===C(g)＋O2(g)

ΔH＝＋393.