高中化学 1.3化学反应热的计算课件 新人教版选修4

(2)可燃物完全燃烧放出的热量与可燃物的物质的量成
正比。 (3)根据盖斯定律，可以将两个以上的热化学方程式(包 括其ΔH)相加或相减，从而得到一个新的热化学方程式。 (4)进行有关反应热计算时，只要把反应热看作类似于
产物之一即可，在实际计算时，可与方程式的化学计量数
(或质量等)列比例。
总能量
[例2]
(2011· 重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，
分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态 硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸收 的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的 反应热ΔH为 ( )
(2012· 皖南八校联考)盖斯定律认为能量总是
守恒的，化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程
的热效应是相同的。
已知：①H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝Q1 kJ/mol， ②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝Q2 kJ/mol， ③C2H5OH(g)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝Q3 kJ/mol，
2．已知葡萄糖的燃烧热是2804 kJ/mol，当它氧化生 成1 g水时放出的热量是 A．26.0 kJ C．155.8 kJ B．51.9 kJ D．467.3 kJ ( )
分析：葡萄糖的燃烧热的热化学方程式： C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－2804 kJ/mol，
二、反应热的计算 1．计算依据 ①热化学方程式；②燃烧热；③键能；④盖斯定律。
2．计算方法 如已知： (1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol

ΔH＝－ 285.8 kJ/mol ΔH ＝－ 1
② C2H4(g) ＋ 3O2(g)===2CO2(g) ＋ 2H2O(l) 411.0 kJ/mol
③ C2H5OH(1) ＋ 3O2(g)===3H2O(1) ＋ 2CO2(g) － 1 366.8 kJ/mol 由 ② － ③ 可得： C2H4(g)＋ H2O(l)===C2H5OH(l) ＝－ 44.2 kJ/mol，故 A 选项正确。 答案： A
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14 新课标•高中化学•选修4 •化学反应原理
【活学活用 1】 时，已知：
(2010· 广东理综)在 298 K、 101 kPa
2H2O===O2(g)＋ 2H2(g) Cl2(g)＋ H2(g)===2HCl(g) 2Cl2(g)＋ 2H2O(g)===4HCl(g)＋ O2(g)
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20 新课标•高中化学•选修4 •化学反应原理
【典例 2】
已知 H2(g)、 C2H4(g)和 C2H5OH(1)的燃
烧热分别是－ 285.8 kJ/mol、－ 1 411.0 kJ/mol 和－ 1 366.8 kJ/mol，则由 1 mol C2H4(g)和足量 H2O(l)完全反应生成 C2H5OH(l)的 ΔH 为 ( A．－ 44.2 kJ/mol C．－ 330 kJ/mol ) B．＋ 44.2 kJ/mol D．＋ 330 kJ/mol
反应物
－
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19 新课标•高中化学•选修4 •化学反应原理
2．注意事项 (1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热 化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值 需同时做相同倍数的改变。 (2) 热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完 全进行时的反应热。 (3)正、逆反应的反应热数值相等、符号相反。

C．－744.7 kJ/mol D．－169.4 kJ/mol
分析：根据盖斯定律，由第二个方程式乘以32再减去 第一个方程式可得 2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)， 则 ΔH＝32ΔH2－ΔH1＝－824.4 kJ/mol。 答案：A
4、应用盖斯定律计算反应热时的注意事项
(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) 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量 ×其燃烧热
(3)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。
(反应物的化学键断裂所吸收的能量和－ 生成物的化学键断裂所释放的能量和。
(5)根据反应物和生成物的总能量计算 ΔH＝E生成物－E反应物
= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
实例2
下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？ H2(g)+1/2O2(g)==H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol
已知 H2O(g)==H2O (l) △H2＝－44 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O (l) △H＝△H1＋ △H2＝－285.8kJ/mol
第三节、化学反应热的计算
教学目标
• 知识与能力 1、知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行
有关反应热的简单计算。 2、学会反应热计算的方法技巧，进一步提高
化学计算的能力。 • 教学重点、难点： 用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
问题探究
C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H1=？ 不能直接测，通过计算间接获得
3．已知：Fe2O3(s)＋32C(s)===32CO2(g)＋2Fe(s)

ΔH’＝ 3ΔH1 ＝ 3a kJ·mol¯1
②式×1 S(s)＋2K(s)＝K2S(s)； ΔH2＝ b kJ·mol¯1
③式调转方向
2KNO3(s) ＝ 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g) ；ΔH”＝- ΔH3＝-c kJ·mol¯1
将调整后的三式相加： ΔH = + ΔH’ + ΔH2 + ΔH”
C57H104O6(s)＋80O2(g)＝57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃烧1 kg 该化合物释放出热量 3.8×104 kJ。 油酸甘油酯的燃烧热ΔH为( ) A．3.8×104 kJ·mol¯1 B．－3.8×104 kJ·mol¯1 C．3.4×104 kJ·mol¯1D．－3.4×104 kJ·mol¯1 【答案】D
由多个已知方程式快速推导出目标方程式
察
五倒
Xu
字决
乘
消
序
审做
加
题 有 方
题 有 序
做题有序化 掰开揉碎，讲给你听
6．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)＝K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)；ΔH＝x 已知碳的燃烧热ΔH1＝ kJ·mol¯1 S(s)＋2K(s)＝K2S(s)； ΔH2＝b kJ·mol¯1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)＝2KNO3(s)； ΔH3＝c kJ·mol¯1 则x为( )
牛刀小试の概念判断
4．己知丙烷的燃烧热△H＝－2215 kJ·mol¯1，若一定量的丙烷完 全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为( )
A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1108 kJ
理论： 实际：

据此判断，下列说法中正确的是( A )
A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的 能量比金刚石的低
B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的 能量比金刚石的高
C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的 能量比金刚石的低
D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的 能量比金刚石的高
2）吸热反应(△H ＞ 0)
断裂化学 形成化学
键吸收的 ＞键放出的
总能量
总能量
反应 生成 物总 ＜物总 能量 能量
热能转化为物 质内部的能量 储存起来
2、热化学方程式
定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关 系的化学方程式
热
1）注聚集状态
化
学
2）化学计量数可整数也可分数
方
书写
程
3）注温度、压强
式
• C (s) + ½ O2 (g) = CO (g) △H=-110.5 kJ/mol
例题2 同素异形体相互转化但反应热相当小而且 转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很 困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学 反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的 热效应是相同的”。已知：
P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； H1 = -2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；
△H2= -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)
△H3 = -393.5 kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
④=②＋③＋①的逆 △H4=+178.2kJ/m
3：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知： ①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol ②NH3(g)=NH3(aq) △H2=-35.1kJ/mol ③HCl(g) =HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol ④NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol ⑤NH4Cl(s)= NH4Cl(aq) △H5=？

列方程求解
课堂练习：
2．已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧 的热化学方程式为： ① C(金刚石、s)+O2(g) = CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g) = CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol 若取金刚石和石墨的混合晶体共 1mol在O2中完全燃烧，产生的热量为 Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之 比为： 。
实例2
下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？
H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol
已知 H2O(g) = H2O (l)
△H2＝－44 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H＝△H1＋ △H2＝－285.8kJ/mol
2．盖斯定律的应用课本P12例2：【解】 设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X C2H6O(l) + 3O2(g)== 2CO2(g) ＋3H2O (l) 46g/mol －1366.8kJ/mol 1000g X X＝(－1366.8kJ/mol × 1000g)/ 46g/mol ＝－29710kJ 答：1kg乙醇燃烧后放出29710kJ热量
盖斯简介
盖斯定律是在热力学第一定律之 前发现的，实际上是热力学第一定律 在化学反应的具体体现，是状态函数 的性质。盖斯定律奠定了热化学计算 的基础，使化学方程式像普通代数方 程那样进行运算，从而可以根据已经 准确测定的热力学数据计算难以测定 的反应热。
盖斯定律的灵活应用
盖斯简介
G.H.Germain Henri Hess (1802～1850)俄国 化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年 12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3 岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多 尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和 地质学的基础教育。1826～1827年，在斯德哥尔 摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。 回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库 茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡 科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学 院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲 授化学。1838年成为俄国科学院院士。

探新知 1．不论化学反应是一步完成还是分成几步完成，其反应热是相同的。 2．可燃物完全燃烧放出的热量与可燃物的物质的量成正比。 3．根据盖斯定律，可以将两个以上的热化学方程式(包括其 ΔH)相加或相减，从 程式。 4．进行有关反应热计算时，只要把反应热看作类似于产物之一即可，在实际计 计量数(或质量等)列比例。
答案：A
素能培优 应用盖斯定律计算的问题探究 [典例] 将煤转化为水煤气的主要化学反应为
高温 C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)；
C(s)、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式为 ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 ②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1 ③CO(g)＋21O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
二、反应热计算的依据和方法
计算依据
计算方法
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以
热化学方程式
正负号，各项的化学计量数包括 ΔH 的数值可 相同的倍数
根据盖斯定律
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热 ΔH 相加或相减，得到一个新的热化学方程
根据燃烧热
可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质
第一章 化学反应与能量
第三节 化学反应热的计算
温旧知 1.什么是反应热？ 化学反应过程中所释放或吸收的能量。 2.热化学反应方程式的含义是什么？ 表示参加反应的物质的量和反应热的关系，它不仅表明了化学反应中的物质变 的能量变化。 3.什么是能量守恒定律？ 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式 一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。

问题：如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g) 的反应热△H1
①能直接测定吗？如何测？ ②若不能直接测，怎么办？
1、定义：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。 化学反应的焓变（Δ H）只与反应体 系的始态和终态有关，而与反应的 途径无关。
B
登山的高度与上 山的途径无关， 只与起点和终点 的相对高度有关
盖斯简介
盖斯定律是在热力学第一定律之前发现的， 实际上是热力学第一定律在化学反应的具 体体现，是状态函数的性质。盖斯定律奠 定了热化学计算的基础，使化学方程式像 普通代数方程那样进行运算，从而可以根 据已经准确测定的热力学数据计算难以测 定的反应热。
院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲 授化学。1838年成为俄国科学院院士。
盖斯简介
盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发 现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热 现象，作了大量的量热工作。1836年发现，在任 何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步 完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相 同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世， 后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先 驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可 间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱 者。著有《纯粹化学基础》(1834)，曾用作俄国 教科书达40年。
关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。
方法：1、写出目标方程式，确定“过渡物质”（ 要消去的物质）， 2、用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则 运算式”。
【例3】已知 ①CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol ②H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol ③C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370kJ/mol 试计算④2CO(g)＋4H2(g)==H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH 解：①×2+②×4-③=④ 所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是______。
解析：①×1/2+②×2-③ = ＝－1 648 ×1/2+（－393 ）×2 － （ －1 480 ） =－130 kJ·mol－1
答案： 2FeCO3(s)+1/2O2(g)= Fe2O3(s) + CO2(g) ΔH ＝－1 30 kJ·mol－1
解析：① + ② = ③ △H＝△H1＋ △H2＝－285.8kJ/mol
思考：
2.如何测定 C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1
根据下列反应计算 已知 ①CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ②C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
一、反应热的计算
5、利用反应物和生成物的总能量
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
6、根据反应物和生成物的键能
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
7、根据比热容公式进行计算
Q＝cmΔt
典型例题
例1 已知： CH４ (g) + 2O2(g)=CO2 (g) + 2H2 O (l) △ H= -Q1 KJ/mol 2H2（g）+O2（g） =2H2 O （g）△ H= -Q2 KJ/mol 2H2（g）+O2（g） =2H2 O （l）△ H=- Q3 KJ/mol, 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温, 放出的热为:
练习
6、已知25 ℃、101 kPa时：
4Fe(s)＋3O2(g)==2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol－1

2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l)
△H=-1135.2kJ/mol
；
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些坡地了呢！”董家成说：“没有关系的，还俺们两家种哇！家里需要哪些粮食，你和弟妹说给俺们就行了。咱种了一起吃，不就妥 了！”耿老爹说：“还就你们种哇！俺们爷儿几个啊，以后肯定是以操持学堂那边的事儿为主了。另外啊，俺还想组织一个土戏班子， 把大戏台好好儿地利用起来呢！”耿直悄悄儿地问坐在近前的青山、青海和二壮：“人家二狗哥的大头哥都已经成家了，俺说你们这 几位哥哥，怎么都不见有什么动静哇？”青海和二壮互相看一看没有说话，青山却凑过来悄悄儿地说：“哥哥和姐姐都还没有成家， 怎么能轮到俺们呢！”耿直不解，说：“这有什么不可以的呢？”二壮说：“这是咱这里大人们的习惯了。家里的娃娃们，总是要从 大到小顺序成家的呢！”耿直明白了，说：“哦，原来是这样哇！可你们可以先找好了啊！”三人都笑一笑，不说话了。耿正和大壮 大声谈论着，学堂里需要的那些桌椅板凳什么的都准备得怎么样了„„耿英和秀儿悄悄儿地说着小青姐姐给她们绣的那两件珍贵漂亮 的绣品„„耿兰最关心的，则是赶快让自己成为文化人儿！她悄悄儿地对董妞儿说：“妞儿姐，你可一定得和俺一起去上学啊！”董 妞儿说：“你放心，俺肯定要去上学的！俺的脑瓜子虽然没有你好使，但俺会拿出跟你学习绣花儿的劲头来，好好儿地念书认字的！” 看着娃娃们分堆儿聊得很高兴的样子，耿老爹朗声对董家成和耿憨俩夫妇说：“明儿个八月十六，俺想带上全家人去五道庙还还愿去！ 这俗话不是说了嘛，敬神神常在，不敬也不怪。既然俺们当年走得时候已经怀着虔诚的心情祈求五道爷保佑了，现在父子们不但圆满 归来，而且还可以实现所有的愿望了，理应去好好地拜谢一番哇！”刘氏嘴快，赶快说：“去拜谢一番哇，应该的呢。再说啦，这又 不影响什么，咱们谢谢五道爷的保佑，心里不就踏实了嘛！”裴氏也说：“去拜谢拜谢哇，保不准儿还真是五道爷保佑的呢！”大家 又欢笑着说一会儿话。看看该是拜月的时候了，郭氏站起来说：“月儿爷爷挺高了，咱们开始拜月哇！吃罢团月饼和鲜瓜鲜果子，娃 娃们还要去看摇火团儿呢！”刘氏和裴氏都说：“是时候了呢，那就拜了哇！”郭氏说：“那俺这就切西瓜去！”耿兰也赶快站起来 说：“娘，俺帮你端去！”很快，郭氏和耿兰各用一个大托盘端出来满满的两盘子切得均匀漂亮的月牙形西瓜条儿，熟透了的现摘西 瓜红瓤黑籽儿清香四溢。大家伙儿把桌子两边的其它瓜果推一推挪一挪，把两个大托盘挤着放在两边。和十年前一样，刘氏和裴氏也 都站起来。三个人无限虔诚地你一言我一语地恭请月儿爷爷享用桌子上的“供品”。然后，大家伙儿望着天空中的一轮明月，双手合 十许愿。许愿毕，郭氏招呼大家伙儿先吃瓜果，自己端起来摆在两张

是
(5) 若有1molN≡N键断裂，则有6molN﹣H键生成。
否
(6) 若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变。
是
(7) 反应体系中平均相对分子质量一定。
是
(8) 若体系的体积一定，气体的密度一定。
否
(9) 若体系的体积一定，气体的压强一定。
是
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一、化学反应限度
5、化学平衡状态的判断
2NO(无色)＋O2(无色)在密闭容器中反应，达到化学平衡状
A.单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO2 B.单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO
C.c(NO2):c(NO):c(CO2)= 2: 2: 1
D.混合气体的颜色不再改变
F.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变
H＝+141kJ·mol 1
则：TiO2 s ＋ 2Cl2 g ＋ 2C s ＝ TiCl4 s ＋ 2CO g 的 H
H = 80 kJ·mol -1
典型例题
练习6 已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol 计算: 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH
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一、化学反应限度
2、化学平衡状态的建立
最大 为零

• 3．应用：对于进行得________的反应，不容 易________的反应，________(即有________) 的反应，________反应热有困难，如果应用 ________，就可以________地把它们的反应 热计算出来。 • 例如：C(s)＋ O2(g)＝CO(g) • 上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2； O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部 分生成CO2。因此该反应的ΔH________。但 是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：
• [解析] (2)1mol CO和1mol H2共放热：Q1＝ 242.0kJ＋283.0kJ＝525.0kJ 1mol C放热Q2＝ 393.5kJ，Q1＞Q2。 • 由于反应热只与始态和终态有关，与途径无 关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。 • 由能量守恒可知，乙同学的观点正确，因为 虽然由②比较的数据得出1mol CO和1mol H2 放热比1mol C放热多，但甲同学违背了能量 守恒，忽略了C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)为 吸热反应。 • (3)将煤转化为水煤气再燃烧，一方面提高了 燃烧效率，另一方面减少了污染。
• 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
• (2)加合法 • 即运用所给方程式通过加减的方法得到所求 热化学方程式。 • (3)实例 • 如已知下列两个热化学方程式： • ①P4(s，白磷)＋5O2(g)＝P4O10(s) • ΔH1＝－2983.2kJ/mol • ②P(s，红磷)＋ • ΔH2＝－738.5kJ/mol
• 3．运用盖斯定律计算反应热时的注意事项 • (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。 • (3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的 “＋”“－”号必须随之改变。