第三節化學反應熱的計算.理解蓋斯定律的內容，了解其在科學研究中的意義。.能利用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。蓋斯定律．內容不論化學反應是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。．特點()反應的熱效應只與反應體系的始態和終態有關，與反應途徑無關。()同一反應的反應熱總值一定，如圖表示始態到終態的反應熱。則Δ＝Δ＋Δ＝Δ＋Δ＋Δ。．應用()科學意義：有的反應進行得很慢，有些反應不直接發生，有些反應產品不純，無法或較難通過實驗測定這些反應的反應熱，應用蓋斯定律可間接地計算反應熱。()計算方法：如求()＋\()()()的反應熱Δ。根據蓋斯定律可得：Δ＝Δ＋Δ，則：Δ＝Δ－Δ。．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。()一個反應一步完成或分幾步完成，兩者相比，經過的步驟越多，放出的熱量越多。()()化學反應過程，既遵循質量守恒定律，也遵循能量守恒定律。()()不同的熱化學方程式之間，因反應的物質不同，故熱化學方程式不能相加減。()()由(金剛石，)(石墨，)Δ＝－，可知：金剛石比石墨更穩定。()答案：()×()√()×()×．一定量固態碳在爐膛內完全燃燒，放出熱量為；向熾熱的爐膛內通入水蒸氣會產生水煤氣，水煤氣完全燃燒生成水蒸氣和二氧化碳放出熱量為。若爐膛內燃燒等質量固態碳，則(填“＞”“＜”或“＝”)。解析：根據蓋斯定律，兩種情況下的始態與終態相同，故放出的熱量是相同的。答案：＝．蓋斯定律應用的常用方法()虛擬路徑法若反應物變為生成物，可以有兩個途徑：①由直接變成，反應熱為Δ；②由經過變成，再由變成，每步的反應熱分別為Δ、Δ、Δ，如圖所示：則有Δ＝Δ＋Δ＋Δ。()加合法將需要消去的物質先進行乘除運算，使它們的化學計量數相同，然后進行加減運算。．應用蓋斯定律計算反應熱時的注意事項()熱化學方程式同乘以某一個數時，反應熱數值也必須乘上該數。()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(帶符號)。()將一個熱化學方程式顛倒時，Δ的“＋”“－”號必須隨之改變，但數值不變。利用蓋斯定律可由總反應和分反應來確定另一分反應的熱效應，也可以確定反應物和生成物的相對穩定性。反應放熱，則生成物能量較低，生成物的穩定性較反應物的強；反之，則弱。已知：()＋()()Δ()＋()()Δ()＋()()Δ()＋()()Δ()＋()()＋()Δ下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()．Δ>，Δ< ．Δ>，Δ>．Δ＝Δ＋Δ ．Δ＝Δ＋Δ[解析]或燃燒生成均是放熱反應，Δ<，錯誤；與反應生成是吸熱反應，則Δ>，與反應生成是放熱反應，則Δ<，錯誤；將第個方程式和第個方程式相加可得第個方程式，所以由蓋斯定律得Δ＝Δ＋Δ，正確；由蓋斯定律得Δ＝\()Δ＋\()Δ，錯誤。[答案]()根據上述題目給出的熱化學方程式求\()()＋\()()\()()的Δ。()用Δ和Δ表示反應()＋()()＋()的Δ。答案：()Δ＝\()Δ。()將第個方程式乘以和第個方程式乘以相加可得目標方程式，所以由蓋斯定律得Δ＝Δ＋Δ。\\\()利用已知熱化學方程式的焓變求未知反應焓變的方法()確定待求反應的熱化學方程式。()找出待求熱化學方程式中各物質出現在已知方程式中的位置(是同側還是異側)。()利用同側相加、異側相減進行處理。()根據待求方程式中各物質的化學計量數通過乘除來調整已知反應的化學計量數，并消去中間產物。()將調整后的化學方程式進行疊加并確定反應熱的變化。蓋斯定律及其應用．已知：()＋()()Δ＝－①，()＋()()Δ＝－②，則反應()＋()()＋()的Δ為()．＋ ．＋．－ ．－解析：選。根據蓋斯定律：由①×\()－②×\()可得：()＋()()＋()，則Δ＝\()Δ－\()Δ＝\()×(－)－\()×(－)＝－。．蓋斯定律認為能量總是守恒的，化學反應過程一步完成或分步完成，整個過程的熱效應是相同的。已知：①()()Δ＝②()()Δ＝③()＋()()＋()Δ＝若使液態酒精完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為()()．＋＋．－＋．－＋．(＋＋)解析：選。將③－②＋×①就能得到液態酒精完全燃燒最后恢復到室溫所放出的熱量，然后將該熱量再除以即可。根據蓋斯定律書寫熱化學方程式．已知金剛石和石墨在氧氣中燃燒的熱化學方程式分別為(金剛石，)＋()()Δ＝－，(石墨，)＋()()Δ＝－。試寫出金剛石轉化成石墨的熱化學方程式：。解析：將題給兩個熱化學方程式依次標為①和②，根據蓋斯定律由①－②得：(金剛石，)(石墨，)Δ＝－。答案：(金剛石，)(石墨，)Δ＝－．(·高考四川卷)已知℃、時：()＋()()Δ＝－·－()＋()()Δ＝－·－()＋()＋()()Δ＝－·－在空氣中加熱反應生成的熱化學方程式是。解析：將所給熱化學方程式標號：()＋()()Δ＝－·－①()＋()()Δ＝－·－②()＋()＋()()Δ＝－·－③根據蓋斯定律：①＋②×－③×可得：()＋()()＋()Δ＝－·－。答案：()＋()()＋()Δ＝－·－反應熱的計算．計算依據()熱化學方程式；()能量；()鍵能；()燃燒熱；()蓋斯定律。．計算方法()根據熱化學方程式計算：反應熱與反應物各物質的物質的量成正比。()根據反應物和生成物的能量計算：Δ＝生成物的能量總和－反應物的能量總和。()根據反應物和生成物的鍵能計算：Δ＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。()根據物質的燃燒熱數值計算：(放)＝(可燃物)×Δ(燃燒熱)。()根據蓋斯定律計算：將熱化學方程式進行適當的“加”“減”等變形后，由過程的熱效應進行計算、比較。．已知：()＋\()()()Δ＝－·－，則生成放出熱量為。答案：．已知固體硫完全燃燒時放出的熱量，寫出表示硫燃燒的熱化學方程式：。答案：()＋()()Δ＝－．已知：溫度過高時，()轉變為()；①()＋()()＋()Δ＝＋·－②()＋()()＋()Δ＝－·－則()()的Δ＝。答案：＋·－．運用熱化學方程式進行反應熱的計算，可以從反應式中各物質的物質的量、質量、標準狀況下氣體體積、反應熱等對應關系，列式進行簡單計算。．注意熱化學方程式中化學計量數只表示物質的物質的量，必須與Δ相對應，如果化學計量數加倍，則Δ也要加倍。尤其是利用蓋斯定律計算反應熱時，熱化學方程式可以直接相加減，化學計量數必須與Δ相對應。．熱化學方程式中的反應熱是指按所給形式反應完全時的反應熱。．正、逆反應的反應熱數值相等，符號相反。()在微生物作用的條件下，\\(＋)經過兩步反應被氧化成\\(－)。兩步反應的能量變化示意圖如下：①第一步反應是(填“放熱”或“吸熱”)反應，判斷依據是。②\\(＋)()全部氧化成\\(－)()的熱化學方程式是。()在、時，已知：()()＋()Δ；()＋()()Δ；()＋()()＋()Δ；則Δ與Δ和Δ之間的關系正確的是。．Δ＝Δ＋Δ ．Δ＝Δ＋Δ．Δ＝Δ－Δ ．Δ＝Δ－Δ()已知：()＋()()Δ＝－·－①()＋()()＋\()()Δ＝－·－②則()與()反應放出熱量時，電子轉移數目為。()已知()＋()()Δ＝－·－，蒸發()需要吸收的能量為，其他相關數據如下表：物質()()()分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量()則表中＝。[解析]()由圖可知：\\(＋)()＋\()()\\(－)()＋＋()＋()Δ＝－·－，\\(－)()＋\()()\\(－)()Δ＝－·－，將兩個熱化學方程式相加即可得第②問答案。()將題中三個熱化學方程式依次編號為①、②、③，則③＝①＋②×，所以Δ＝Δ＋Δ。()(①＋②×)×\()得：()＋()()Δ＝－·－，即該反應放出熱量時轉移－。()由題中熱化學方程式及蒸發()吸熱可得：()＋()()Δ＝－·－，則＋－＝－，＝。[答案]()①放熱Δ<(或反應物的總能量大于生成物的總能量)②\\(＋)()＋()\\(－)()＋＋()＋()Δ＝－·－()()×(或)()\\\()利用圖示求Δ的方法放熱反應(、、均大于，下同)Δ＝(－)＝(－)＝－吸熱反應Δ＝(－)＝(－)＝＋利用燃燒熱或熱化學方程式計算反應熱．(·高考海南卷)已知丙烷的燃燒熱Δ＝－·－，若一定量的丙烷完全燃燒后生成水，則放出的熱量約為()． ．． ．解析：選。丙烷分子式是，燃燒熱為Δ＝－·－，丙烷完全燃燒會產生水，放熱。丙烷完全燃燒產生水，水的物質的量為，則消耗丙烷的物質的量為，所以反應放出的熱量＝×·－＝，則放出的熱量約為。．已知：()＋()()Δ＝－；()＋()()Δ＝－。現有由炭粉和氫氣組成的懸浮氣，在氧氣中完全燃燒生成()和()，共放出熱量，則懸浮氣中與的物質的量之比為()．∶ ．∶．∶ ．∶解析：選。設懸浮氣中炭粉的物質的量為，氫氣的物質的量為，則：\\\{(\\\\(＋＝＋＝))解方程組得：＝，＝，即兩者的物質的量之比為∶。利用蓋斯定律或其他條件計算反應熱．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在生產、生活中有著重要作用。()如圖是()和()反應生成()過程中能量變化示意圖，請寫出和反應的熱化學方程式：。()已知化學鍵鍵能是形成或拆開化學鍵放出或吸收的能量，單位·－。已知：化學鍵—≡鍵能·－試根據表中及圖中數據計算—鍵的鍵能為·－。()用催化還原還可以消除氮氧化物的污染。例如：()＋()()＋()Δ＝－·－①()＋()()Δ＝－·－②若還原至，則該反應過程中的反應熱Δ＝·－(用含、的式子表示)。解析：()由圖像可知，該反應為放熱反應，且生成()時，放出的熱量為(－)＝，故和反應的熱化學方程式為()＋()()Δ＝－·－。()設—鍵的鍵能為，故反應熱Δ＝－·－＝(×＋)·－－×，＝·－。()由①－②×，可得：()＋()()＋()，故其反應熱Δ＝(－)·－，故還原至，反應熱為(－)·－。答案：()()＋()()Δ＝－·－()()(－)重難易錯提煉.蓋斯定律的實質是Δ只與反應物、生成物的能量或鍵能有關，與反應過程及中間產物的能量無關。.熱化學方程式可直接相加減，但必須遵循左加(減)左、右加(減)右、Δ加(減)Δ。.多個反應疊加時，若原理理解不透，計算易出錯。若已知反應中的物質與目標反應的物質同側，則方程式相加；不同側，則方程式相減。如果化學計量數不同，則乘或除以一定系數，使已知反應物質的化學計量數與目標反應物質的化學計量數相等。.物質鍵能與物質所含能量兩個概念易弄混。物質化學鍵鍵能越大，其能量(及焓)越低，該物質越穩定。反之，物質化學鍵鍵能越小，其能量(及焓)越高，該物質越不穩定。課后達標檢測[基礎鞏固]．下列說法正確的是()．化學反應的反應熱與反應過程有密切的關系．化學反應的反應熱決定于反應體系的始態和終態．蓋斯定律只是一條簡單的自然規律，其實際作用不大．有的化學反應過程沒有能量變化解析：選。反應熱與反應體系的始態和終態有關，與反應過程無關，錯，對；蓋斯定律的實際作用很大，錯；任何化學反應均有能量變化，錯。．已知：()＋()()Δ＝－；()＋\()()()Δ＝－；則在中完全燃燒，放出的熱量為()． ．． ．解析：選。在中完全燃燒生成，故完全燃燒放出熱量為×＝。．已知葡萄糖的燃燒熱是，當它氧化生成水時放出的熱量是()． ．． ．解析：選。葡萄糖的燃燒熱的熱化學方程式：()＋()()＋()Δ＝－，由此可知，生成×＝水放出熱量，則生成水時放出的熱量為÷≈。．已知℃、條件下：①()＋()()Δ＝－·－②()＋()()Δ＝－·－由此得出的正確結論是()．等質量的比能量高，由變為為放熱反應．等質量的比能量低，由變為為吸熱反應．比穩定，由變為為吸熱反應．比穩定，由變為為放熱反應解析：選。已知℃、條件下：①()＋()()Δ＝－·－，②()＋()()Δ＝－·－，根據蓋斯定律①－②得到：()()Δ＝Δ－Δ＝－·－－(－·－)＝＋·－，氧氣轉化為臭氧是吸熱反應，氧氣生成臭氧吸收熱量，故錯誤；等質量的比的能量低，由變為是吸熱反應，故正確；由變為的化學反應為吸熱反應，氧氣的能量低，故氧氣比臭氧穩定，故、錯誤。．已知：()＋\()()\()()＋()Δ＝＋；()＋()()Δ＝－；則()＋\()()()的Δ是()．－ ．－．－ ．－解析：選。觀察熱化學方程式①()＋\()()\()()＋()Δ＝＋；②()＋()()Δ＝－；②×\()－①可得()＋\()()()，則Δ＝\()Δ－Δ＝－≈－。．(·重慶渝中區月考)下表中列出了℃、時一些物質的燃燒熱數據。物質燃燒熱()已知鍵能：—鍵：，—鍵：。則下列敘述正確的是()．()＋()()Δ＝－．—鍵鍵長小于—鍵．≡鍵的鍵能為．()()＋()Δ＝－解析：選。項，生成的水應為液態，錯誤；項，原子半徑大于原子半徑，故—鍵鍵長大于—鍵鍵長，錯誤；由蓋斯定律和已知數據可得()()＋()Δ＝＋，設≡鍵的鍵能為，由鍵能與反應熱的關系可知＋＝×－×－－×，解得＝，故項正確，項錯誤。．氯原子對的分解有催化作用：()＋()()＋()Δ，()＋()()＋()Δ，大氣臭氧層的分解反應是()＋()()Δ，該反應的能量變化示意圖如圖所示，下列敘述中正確的是()．反應()＋()()的Δ＝－．反應()＋()()的Δ＝－．()＋()()是吸熱反應．Δ＝Δ＋Δ解析：選。()與()的總能量高于生成物()的能量，反應()＋()()為放熱反應，Δ<，Δ＝－，故、、錯誤；根據蓋斯定律可得Δ＝Δ＋Δ，故正確。．(單斜)和(正交)是硫的兩種同素異形體。已知：①(單斜，)＋()()Δ＝－；②(正交，)＋()()Δ＝－；③(單斜，)(正交，)Δ。下列說法正確的是()．Δ＝＋．單斜硫轉化為正交硫的反應是吸熱反應．(單斜，)(正交，)Δ＜，正交硫比單斜硫穩定．(單斜，)(正交，)Δ＞，單斜硫比正交硫穩定解析：選。根據蓋斯定律得③＝①－②，則Δ＝Δ－Δ＝－，說明反應③為放熱反應，單斜硫的能量比正交硫高，正交硫更穩定。．已知：①()＋()()＋()Δ＝－；②()＋\()()()Δ＝－；③()＋\()()()Δ＝－。常溫下取體積比為∶的甲烷和氫氣的混合氣體(已折合成標準狀況)，經完全燃燒恢復到常溫，放出的熱量是()．＋ ．＋．＋ ．＋解析：選。標準狀況下，混合氣體中，()＝\()×＝，則()＝，由于完全燃燒恢復到常溫時，水為液體，因此燃燒放出的熱量應按反應③進行計算，結果為＋。．(·銀川高二測試)已知下列兩個熱化學方程式：()＋\()()()Δ＝－()＋()()＋()Δ＝－()實驗測得和的混合氣體共，完全燃燒生成液態水時放熱，則混合氣體中和的體積之比為。()已知：()()Δ＝＋，寫出丙烷燃燒生成和氣態水的熱化學方程式：。解析：()設、的物質的量分別為、，則\\\{(\\\\(＋＝＋＝))解得：＝，＝，在相同、時，\(()())＝\(()())＝\()＝∶。()由()()Δ＝＋，則()變為氣態水吸熱為，故()＋()()＋()Δ＝－。答案：()∶()()＋()()＋()Δ＝－．()已知：①()＋\()()()Δ＝－·－②()＋\()()()Δ＝－·－寫出與反應的熱化學方程式：。()已知：①()＋\()()()Δ＝－·－②()＋\()()()Δ＝－·－寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：。答案：()()＋()()＋()Δ＝－·－()()＋()()＋()Δ＝＋·－．(·開封高二檢測)火箭推進器中盛有強還原劑液態肼()和強氧化劑液態雙氧水。當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知：液態肼與足量液態雙氧水反應，生成水蒸氣和氮氣，放出的熱量。()已知()()Δ＝＋·－，則液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是。()此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外還有一個很大的優點是。()已知：()＋()()Δ＝＋·－①()＋()()＋()Δ＝－·－②則肼和二氧化氮反應的熱化學方程式為。解析：()的物質的量為。由方程式()＋()()＋()知生成水的物質的量()＝×＝，則與反應生成()放熱為·－×＋×·－＝。()產物為和，無污染。()由所提供方程式，利用蓋斯定律，將②－①÷可得肼和二氧化氮反應的熱化學方程式。答案：()()產物不會造成環境污染()()＋()\()()＋()Δ＝－·－[能力提升]．已知下列反應的熱化學方程式：()＋()＋()＋()()()Δ()＋()()Δ()＋()()Δ則反應()()()＋()＋()＋()的Δ為()．Δ＋Δ－Δ．Δ－Δ－Δ．Δ－Δ－Δ．Δ－Δ＋Δ解析：選。將已知方程式依次編號為①②③，利用蓋斯定律，由②×＋③×－①×得目標方程式，則Δ＝Δ＋Δ－Δ，正確。．已知熱化學方程式：()()＋()Δ＝＋；()＋()()Δ＝－。為提供分解固體所需的能量，理論上需完全燃燒碳的物質的量是()\()\(×)\(×)\(×)解析：選。根據所給熱化學方程式可知分解所需要的能量為\()，則根據碳燃燒的熱化學方程式，可以確定答案為。．已知℃、下，斷裂—鍵要吸收的能量，斷裂—鍵要吸收的能量，斷裂中的鍵要吸收的能量，形成()中的—鍵要放出的能量，形成二氧化碳分子中的鍵要放出的能量。已知()()Δ＝＋·－，在丙烷燃燒過程中不考慮其他能量轉化，下列說法正確的是()．丙烷完全燃燒的熱化學方程式為＋＋Δ＝－·－．()＋()()＋()Δ＝－·－．丙烷完全燃燒的熱化學方程式為()＋()()＋()Δ＝＋·－．丙烷完全燃燒的能量變化曲線可用如圖表示解析：選。項，書寫熱化學方程式時應標明物質的聚集狀態，項錯誤。項，結合題干信息可得()＋()()＋()Δ＝·－×＋×·－＋×·－－××·－－××·－＝－·－，選項中的應為氣態，項錯誤。項，Δ<，項錯誤。項，該反應為放熱反應，則反應物的總能量大于生成物的總能量，項正確。．(·江門高二測試)研究化學反應中的能量變化有重要意義。請根據學過的知識回答下列問題：()已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示：①反應的熱化學方程式為。②已知：()＋()()＋()Δ＝＋·－，則()＋()()Δ＝。()化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學鍵的鍵能是形成(或拆開)化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知：≡鍵的鍵能是·－，—鍵的鍵能是·－；—鍵的鍵能是·－。則\()()＋\()()()Δ＝。解析：()①由能量變化圖示可知該反應的熱化學方程式為()＋()()＋()Δ＝－·－；②()＋()()＋()減去()＋()()＋()，可得：()＋()()Δ＝＋·－；()根據鍵能的定義及與反應熱的關系可知：Δ＝\()×·－＋\()×·－－×·－＝－·－。答案：()①()＋()()＋()Δ＝－·－②＋·－()－·－．到目前