(优选)第三节化学反应热的计算

化学反应热的计算知识点
化学反应热的计算主要涉及到几个关键知识点：
反应热的概念：化学反应的热效应，通常称为反应热，其符号为Qp。

当反应在恒压下进行时，反应热称为等压热效应。

反应热的计算公式：Qp = △U + p△V = △U + RT∑vB。

其中，△U表示反应产物的内能减去反应物的内能，p是压力，△V是反应产物的体积减去反应物的体积，R是气体常数，T 是绝对温度，∑vB(g) = △n(g)/mol，即发生1mol反应时，产物气体分子总数与反应物气体分子总数之差。

焓的定义：由于U、p、V都是状态函数，因此U+pV也是状态函数，我们将其定义为焓，符号为H。

于是，反应热可以表示为：Qp = △H = H终态- H始态。

反应热的测量与计算：反应热可以通过实验测量得到，也可以通过化学反应方程式和比热容公式进行计算。

另外，反应热与反应物各物质的物质的量成正比。

利用键能计算反应热：通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用E表示，单位为kJ/mol。

反应热等于反应物的键能总和与生成物键能总和之差，即△H = ΣE(反应物) - ΣE(生成物)。

由反应物和生成物的总能量计算反应热：△H = 生成物总能量- 反应物的总能量。

也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。

[投影][讲]根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。

［活动］学生自学相关内容后讲解[板书]1、盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

[讲]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

有些反应的反应热虽然无法直接测得，但利用盖斯定律不难间接计算求得。

[板书]2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义[科学探究]对于反应：C（s）+ O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。

[师生共同分析]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：C（s）＋O2（g） =CO2（g）；ΔH=－393．5 kJ／molCO（g）+ O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0 kJ／mol［投影］［讲］根据盖斯定律.可以很容易求算出C（s）+ O2（g）=CO（g）的ΔH。

∵ΔH1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1－ΔH3=－393．5kJ/mol－（－283．0kJ/mol）＝－110．5 kJ／mol即：C（s）+ O2（g）=CO（g）的ΔH=－110．5 kJ／mol［投影］［点击试题］例1、通过计算求的氢气的燃烧热：可以通过两种途径来完成如上图表：已知：H2（g）+O2（g）=H2O（g）；△H1＝－molH2O(g)＝H2O(l)；△H2＝－mol根据盖斯定律，则△H＝△H1＋△H2＝－mol＋(－mol)＝－mol［点击试题］例2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)；ΔH1=·mol-1 (1)C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH2=-393·5kJ·mol-1 (2)H2（g）+O2（g）=H2O（l）；ΔH3=·mol-1 (3)C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4(4)［投影］［讲］利用盖斯定律时，可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应，以此来算得所求反应的热效应。

选修4 化学反应与原理第一章化学反应与能量第3节化学反应热的计算教学设计1教材分析(1)教学内容分析前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，及燃烧热的概念。

在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。

本节内容分为两部分：第一部分，介绍盖斯定律。

第二部分，利用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。

本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用，从课程标准中的要求和学生的认知水平来看，易于简化处理，重在应用。

(2)课程标准的要求在化学必修2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本节是扩展与提高，把化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。

解决了各种热效应的测量和计算的问题。

在这一节里，我们将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。

本节内容是第一章的重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。

反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。

(4)学习目标理解盖斯定律的涵义。

能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

(5)学习重点盖斯定律、行反应热的计算。

(6)学习难点盖斯定律的应用(7)教学方法a.类比法-创设问题情境，引导学生自主探究—从途径角度理解盖斯定律b.实践训练法—例题分析、当堂训练2 教学过程课前微课（盖斯定律）课堂教学(1)教学流程图环节一知识铺垫：回顾“燃烧热”、“中和热”的概念，减少学生的陌生感，适时指出这两种反应热可通过实验测定。

环节二创设情景引入新课：但对于像C(s) + O2(g) = CO(g) ，这样的很难直接测量的反应热ΔH又该如何获得呢？环节三盖斯定律的引出阅读教材11页的第一自然段，得出盖斯定律，并从能量守恒角度加以理解环节四盖斯定律的应用适当练习，及时巩固，发现问题，及时解决。

第三节盖斯定律化学反应热的计算中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。

假设反应体系的始态为S，终态为L，若S→L，△H﹤0；则L→S，△H﹥0。

1、100g碳燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)△H=-110.35 kJ·mol-1，CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )A、392.92kJB、2489.44kJC、784.92kJD、3274.3kJ2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。

已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )A、100.3kJB、567.85kJC、500.15kJD、601.7kJ3、已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到到常温，放出的热量(单位：kJ)为( )A、0.4Q1+0.05Q3B、0.4Q1+0.05Q2C、0.4Q1+0.1Q3D、0.4Q1+0.2Q34、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q，完全吸收它生成的CO2生成正盐，需要5mol·L-1的kOH溶液100mL ，则丁烷的燃烧热为( )A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。

化学反应热量的计算与反应焓一、化学反应热量的概念1.化学反应热量：化学反应过程中放出或吸收的热量，简称反应热。

2.放热反应：在反应过程中放出热量的化学反应。

3.吸热反应：在反应过程中吸收热量的化学反应。

二、反应热量的计算方法1.反应热的计算公式：ΔH = Q（反应放出或吸收的热量）/ n（反应物或生成物的物质的量）2.反应热的测定方法：a)量热法：通过测定反应过程中温度变化来计算反应热。

b)量热计：常用的量热计有贝克曼温度计、环形量热计等。

三、反应焓的概念1.反应焓：化学反应过程中系统的内能变化，简称焓变。

2.反应焓的计算：ΔH = ΣH（生成物焓）- ΣH（反应物焓）四、反应焓的计算方法1.标准生成焓：在标准状态下，1mol物质所具有的焓值。

2.标准反应焓：在标准状态下，反应物与生成物标准生成焓的差值。

3.反应焓的计算公式：ΔH = ΣH（生成物）- ΣH（反应物）五、反应焓的应用1.判断反应自发性：根据吉布斯自由能公式ΔG = ΔH - TΔS，判断反应在一定温度下的自发性。

2.化学平衡：反应焓的变化影响化学平衡的移动。

3.能量转化：反应焓的变化反映了化学反应中能量的转化。

六、反应焓的单位1.标准摩尔焓：kJ/mol2.标准摩尔反应焓：kJ/mol七、注意事项1.反应热与反应焓是不同的概念，但在实际计算中常常相互关联。

2.反应热的测定应注意实验误差，提高实验准确性。

3.掌握反应焓的计算方法，有助于理解化学反应中的能量变化。

综上所述，化学反应热量的计算与反应焓是化学反应过程中重要的知识点。

掌握这些知识，有助于深入理解化学反应的本质和能量变化。

习题及方法：1.习题：已知1mol H2(g)与1mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)放出285.8kJ的热量，求0.5mol H2(g)与0.5mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)放出的热量。

解题方法：根据反应热的计算公式ΔH = Q/n，其中Q为反应放出的热量，n为反应物或生成物的物质的量。

第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算第1课时一、教材分析：前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，及燃烧热的概念。

在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。

本节内容分为两部分：第一部分，介绍了盖斯定律。

教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”，浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律。

然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。

最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。

第二部分，利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算，通过三道不同类型的例题加以展示。

帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。

二、教学目标：1．知识目标：①理解并掌握盖斯定律；②能正确运用盖斯定律解决具体问题；③初步学会化学反应热的有关计算。

2．能力目标：通过运用盖斯定律求有关的反应热，进一步理解反应热的概念3．情感态度和价值观目标：通过实例感受盖斯定律，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用三、教学重点难点：盖斯定律四、学情分析：注意引导学生准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律等理论概念，熟悉热化学方程式的书写，重视概念和热化学方程式的应用。

五、教学方法：读、讲、议、练，启发式，探究式相结合六、课前准备：学生课前自学填写学案七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查，总结疑惑（二）情景导入，展示目标某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。

在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习盖斯定律。

（三）合作探究，精讲点拨1、盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。

换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。

第三节 化学反应热的计算[知 识 梳 理]一、盖斯定律 1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。

2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。

(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。

则ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5。

(3)能量守恒：能量既不会增加，也不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。

【自主思考】已知H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ/mol ，而H 2O(g)―→H 2O(l) ΔH ＝－44.0 kJ/mol ，请问若1 mol H 2和12 mol O 2反应生成液态水，放出的热量是多少？ 提示 Q ＝(241.8 kJ/mol ＋44 kJ/mol)×1 mol ＝285.8 kJ 。

二、反应热的计算 1.主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。

2.主要方法(1)依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如(2)依据盖斯定律：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ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。

(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：ΔH＝Q吸－Q。

放(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：ΔH＝E生成物－E。

反应物(5)依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝n可燃物×|ΔH|。

(6)依据比热公式计算：Q＝cmΔt。

[效果自测]1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)同温同压下，氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH 不同。

()(2)对于放热反应，放出的热量越多，ΔH就越大。

()(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，ΔH＝－571.6 kJ·mol－1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量。