第一章

化學反應的熱效應

第二節

反應熱的計算

課時1

在生產中，對燃料的燃燒、反應條件的控制以及廢熱的利用，都需要知道物質在發生化學反應時所放出或吸收的熱量。

例如，對于化學反應：

這個反應的反應熱是冶金工業中非常有用的數據，應該如何獲得呢？

C燃燒時不可能全部生成CO，總有一部分CO2生成，因此該反應的反應熱無法直接測定。能否利用一些已知反應的反應熱來計算其他反應的反應熱呢？1.從能量守恒角度理解蓋斯定律；2.能運用蓋斯定律解決具體問題；3.利用蓋斯定律和熱化學方程式等進行有關反應熱的計算。一、蓋斯定律1.內容：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。蓋斯定律表明，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。ABCΔHΔH1ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH2

熱化學之父2.理解：（1）反應途徑角度始態終態反應熱如同山的絕對高度與上山的途徑無關一樣，A點相當于反應體系的

，B點相當于反應體系的

，山的高度相當于化學反應的

。終態始態反應熱(2)能量守恒角度始態終態體系吸收熱量?H2>0體系放出熱量?H1<0經過一個循環，物質沒有發生變化，就不能引發能量變化，即?H1+?H2=0推論：同一個熱化學反應方程式，正向反應?H1與逆向反應?H2大小相等，符號相反，即：

?H1=–?H2（3）圖例說明從反應途徑角度：A→D：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)；從能量守恒角度：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0。下列關于蓋斯定律描述不正確的是(

)A．化學反應的反應熱不僅與反應體系的始態和終態有關，也與反應的途徑有關B．蓋斯定律遵守能量守恒定律C．利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應的反應熱D．利用蓋斯定律可以計算有副反應發生的反應的反應熱A【練一練】3.蓋斯定律在科學研究中的重要意義：蓋斯定律反應進行得很慢反應不容易直接發生反應的產品不純間接計算ΔH

根據蓋斯定律，則有：=-393.5kJ/mol-（-283.0kJ/mol）=-110.5kJ/mol?H1=?H2+?H3?H3=?H1-?H2?H1?H3?H2C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+O2(g)C(s)+O2(g)=CO(g)?H3=-110.5kJ/mol

【例題分析】Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)==CuCl(s)＋Cl2(g)

ΔH1＝+83kJ·mol－1CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g)

ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)

ΔH3＝－121kJ·mol－1

則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝____kJ·mol－1。4．應用蓋斯定律的計算①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?！纠}分析】Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)==CuCl(s)＋Cl2(g)

ΔH1＝+83kJ·mol－1CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g)

ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)

ΔH3＝－121kJ·mol－1

則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝____kJ·mol－1。②調整已知熱化學方程式方向、計量數和ΔH。CuCl2(s)==CuCl(s)＋Cl2(g)

ΔH1＝+83kJ·mol－1CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g)

ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)

ΔH3＝－121kJ·mol－12CuO(s)＋4HCl(g)=2CuCl2(s)＋2H2O(g)

ΔH＝－121×2kJ·mol－12CuCl(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋Cl2(g)

ΔH＝－20×2kJ·mol－12CuCl2(s)=2CuCl(s)＋Cl2(g)

ΔH＝+83×2kJ·mol－1③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。2CuO(s)＋4HCl(g)=2CuCl2(s)＋2H2O(g)

ΔH＝－121×2kJ·mol－12CuCl(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋Cl2(g)

ΔH＝－20×2kJ·mol－12CuCl2(s)=2CuCl(s)＋Cl2(g)

ΔH＝+83×2kJ·mol－1①熱化學方程式中物質的化學計量數同乘以某一數時，反應熱數值也必須乘以該數；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時，?H的數值不變，但“+”、“-”號必須隨之改變；④若熱化學方程式相減，最好能先把被減方程式進行顛倒，然后相加，更不易出錯。應用蓋斯定律計算反應熱應注意：1.按照蓋斯定律，結合下述反應方程式回答問題,已知：①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？則第⑤個方程式中的反應熱△H是

。根據蓋斯定律和上述反應方程式得：⑤=④+③+②-①，即△H5=+16.3kJ/mol【練一練】+16.3kJ/mol2.化學反應N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)的能量變化如圖所示，該反應的ΔH為(

)A．＋2(a－b－c)kJ·