高中化学选修四 化学反应热的计算

第3课时化学反应热的计算[学习目标定位] 1.理解盖斯定律，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

2.掌握有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。

一盖斯定律1．在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。

但是某些反应的反应热，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地获得。

通过大量实验证明，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。

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，这就是盖斯定律。

2．从能量守恒定律理解盖斯定律从S→L，ΔH1<0，体系放出热量；从L→S，ΔH2>0，体系吸收热量。

根据能量守恒，ΔH1＋ΔH2＝0。

3．根据以下两个反应：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·m ol－1CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－283.0 kJ·m ol－1根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋12O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。

答案根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)可设计为如下途径：ΔH1＝ΔH＋ΔH2ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5 kJ·m ol－1－(－283.0 kJ·m ol－1)＝－110.5 kJ·mol－1。

4．盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外，还有热化学方程式“加合”法，该方法简单易行，便于掌握。

试根据上题中的两个热化学方程式，利用“加合”法求C(s)＋12O2(g)===CO(g)的ΔH。

答案C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1CO2(g)===CO(g)＋12O2(g)ΔH2＝283.0 kJ·mol－1上述两式相加得C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。

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。

第三节化学反应热的计算[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。

2.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。

一、盖斯定律1．盖斯定律的理解(1)大量实验证明，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。

(2)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。

(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种：ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5 2．盖斯定律的应用 根据如下两个反应Ⅰ.C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol －1 Ⅱ.CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0 kJ·mol －1选用两种方法，计算出C(s)＋12O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。

(1)虚拟路径法反应C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)的途径可设计如下：则ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1。

(2)加合法①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置， C(s)＋12O 2(g)===CO(g)。

②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ： CO 2(g)===CO(g)＋12O 2(g) ΔH 3＝＋283.0 kJ·mol －1；③将热化学方程式相加，ΔH 也相加：Ⅰ＋Ⅲ得， C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3，则ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1。

(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(带符号)；(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。

化学反应热的计算公式1.根据反应物与生成物的生成焓之差计算反应热：热力学第一定律表明，在恒定压力下，化学反应的反应热与化学反应物与生成物的焓变有关。

如果我们可以精确测量反应物与生成物的生成焓，就可以通过它们的差值计算反应热。

生成焓（也称为摩尔生成焓）是指在标准状态下，物质生成的过程中所吸收或放出的热量。

通常使用反应热的标准状态为298 K和1 atm的压力。

反应热（ΔH）的计算可以通过化学方程式中物质的化学键能和生成焓之间的关系来进行。

计算公式如下：ΔH=Σ（生成物的摩尔生成焓）-Σ（反应物的摩尔生成焓）其中，Σ表示对所有物质求和，生成焓为正值当物质吸热，为负值当物质放热。

例如，对于以下反应：2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)可以通过查阅化学数据手册获得反应物和生成物的生成焓值：ΔH=2ΔHf(H2O)-2ΔHf(H2)-ΔHf(O2)2.根据燃烧热计算反应热：燃烧热（也称为标准燃烧焓）是指物质完全燃烧所释放的热量。

对于燃烧反应，反应热可以直接通过燃烧热进行计算。

燃烧热是物质在燃烧过程中生成的水和二氧化碳释放的热量。

计算公式如下：燃烧热=（燃烧生成的水的摩尔数）×ΔHf(H2O)+（燃烧生成的二氧化碳的摩尔数）×ΔHf(CO2)其中，ΔHf(H2O)和ΔHf(CO2)为水和二氧化碳的摩尔生成焓，可以从化学数据手册中获取。

需要注意的是，计算反应热时必须考虑反应物和生成物之间的摩尔比例关系。

在上述计算燃烧热的公式中，根据燃烧反应的化学方程式确定了生成水和二氧化碳的摩尔比例。

总之，计算化学反应热可以通过求取反应物与生成物的生成焓差异或利用燃烧热进行。

这两种方法都需要了解化学反应方程式和化学数据手册中提供的物质摩尔生成焓。

通过计算化学反应热，我们可以更全面地了解化学反应的热力学性质，对于化学反应的研究和工业应用具有重要意义。

《化学反应热的计算》高中化学教案一、教学目标1. 让学生理解化学反应热的概念，掌握反应热的计算方法。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

3. 提高学生对能量守恒定律的认识，强化能量转化与利用的意识。

二、教学内容1. 化学反应热的基本概念2. 反应热的计算方法3. 能量守恒定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：反应热的计算方法，能量守恒定律的应用。

2. 教学难点：反应热的正负判断，能量守恒定律在实际问题中的运用。

四、教学方法1. 采用讲授法，讲解反应热的基本概念、计算方法和能量守恒定律。

2. 利用案例分析法，分析实际问题中的能量转化与利用。

3. 开展小组讨论，让学生互动交流，提高解决问题的能力。

五、教学过程1. 导入新课：通过一个简单的化学反应实例，引导学生关注反应热现象。

2. 讲解反应热的基本概念，阐述反应热的计算方法。

3. 分析实际问题，运用能量守恒定律解决问题。

4. 布置练习题，让学生巩固所学知识。

5. 课堂小结，总结本节课的主要内容和知识点。

六、教学策略1. 采用问题驱动的教学策略，引导学生通过问题探究反应热计算的原理和应用。

2. 利用多媒体教学手段，如动画和实验视频，形象地展示化学反应过程中的能量变化。

3. 设计具有梯度的练习题，从简单到复杂，让学生逐步掌握反应热的计算方法。

七、教学准备1. 准备相关的化学实验视频或动画，用于直观展示反应热现象。

2. 准备练习题和案例分析题，涵盖不同类型的反应热计算问题。

3. 准备教学PPT，内容包括反应热的基本概念、计算方法和应用实例。

八、教学评价1. 课堂评价：通过提问和练习题，评估学生对反应热概念和计算方法的掌握程度。

2. 作业评价：通过课后作业，检查学生对反应热计算的熟练程度和应用能力。

3. 小组讨论评价：评估学生在小组讨论中的参与度和问题解决能力。

九、教学拓展1. 介绍反应热的应用领域，如石油化工、能源开发等。

2. 探讨反应热在现代科技中的重要性，如新材料合成、药物设计等。

选修四——第一章——第二节——燃烧热能源化学反应热的计算【要点梳理】要点一、燃烧热1.定义：在101kPa时，1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位：kJ/mol。

2.表示：用热化学方程式表示。

如C(s)+O2(g) ＝ CO2(g) △H ＝－393.5kJ/mol3.含义：C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示25℃、101 kPa时，1mol C完全燃烧生成CO2(g)放出的热量393.5kJ。

4.注意：（1）物质燃烧一定放热，故燃烧热一定为负值。

（2）规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。

因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。

例如，C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，用热化学方程式表示则为：C8H18(l)+25/2O2(g) ＝ 8CO2(g)+9H2O(l) △H ＝－5518kJ/mol③规定生成物为稳定的氧化物．例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。

5.比较：燃烧热与中和热要点二、能源1.概念:能够提供能量的资源。

包括化石燃料和新能源。

（1）化石燃料：包括煤、石油和天然气。

特点：属于不可再生能源。

解决办法：开源节流，即开发新能源和节约现有能源，提高能源利用率。

（2）新能源：包括太阳能、地热能、氢能、海洋能、风能、生物质能等。

优点：资源丰富、可以再生、没有污染或很少污染。

2.地位能源是国民经济和社会发展的重要物质基础；能源的开发利用可以衡量一个国家或地区经济发展和科学技术水平。

3.我国能源的现状(1)化石燃料蕴藏量有限，且不能再生，最终将枯竭。

(2)能源利用率低，浪费严重。

(3)能源储量丰富，人均能源拥有量较低。

4.常见能源之间的相互转化关系5.提高燃烧效率的措施科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率，是节约能源的重要措施。

（1）煤的气化：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）(吸热反应)（2）煤的液化：把煤转化成液体燃料的过程。

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。