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1、高中化学高中化学 人教版人教版(2019)(2019)选择性必修选择性必修1 1 第一章 化学反应的热效应第二节 反应热的计算学习目标1 1巩固化学反应热效应与反应的焓变之间的关系；巩固化学反应热效应与反应的焓变之间的关系；2 2能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。问题导引 在化学科研中，经常要测量化学反应所放在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，由出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，那么如何获得它们于种种原因不能直接测得，那么如何获得它们的反应热数据呢？的反应热数据呢？例：例：C燃烧生成燃
2、烧生成CO，但却很难控制，但却很难控制C的氧化只的氧化只生成生成CO而不继续生成而不继续生成CO2，那么其反应热该如何，那么其反应热该如何获得呢？获得呢？C（g）+O2（g）CO（g）一、盖斯定律1.1.定义：定义：一个化学反应，不管是一步完成的一个化学反应，不管是一步完成的还是几步完成的，其反应热是相同的。还是几步完成的，其反应热是相同的。盖斯盖斯一、盖斯定律 盖斯定律表明，盖斯定律表明，在一定条件下化学反应的反应热只与在一定条件下化学反应的反应热只与反应体系的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，反应体系的始态（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。而与具体反应进
3、行的途径无关。例如例如C（s）+O2（g）=CO（g），因为），因为C燃烧时不可能完全燃烧时不可能完全生成生成CO，总有一部分，总有一部分CO2生成，因此这个反应的生成，因此这个反应的H无法直接测得。无法直接测得。CO（g）+O2（g）CO2（g）C（s）+O2（g）=CO2（g）H1=-393.5kJmolH2=-283.0kJmol一、盖斯定律H1=H2+H3H2=H1H3=-393.5kJ/mol-（-283.0kJ/mol）=-110.5kJmol即：即：C（s）+O2（g）=CO（g）H=-110.5kJmol一、盖斯定律2.2.计算原则计算原则（1）若一个反应的焓变）若一个反应的焓
4、变H=akJmol 1，则其逆反则其逆反应的焓变应的焓变H=-akJmol 1（2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应若一个化学反应方程式可由另外几个反应的化学方的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应程式相加减而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而的焓变相加减而得到得到。课堂检测例例1 1：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，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不管化学反应是一步完成或分几步
5、完成，这个总过程的热效应是相同的几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：。已知：P P4 4(s,(s,白磷白磷)+5O)+5O2 2(g)=P(g)=P4 4O O1010(s)(s)H1=-2983.2 kJ/mol=-2983.2 kJ/mol P(s,P(s,红磷红磷)+5/4O)+5/4O2 2(g)=1/4P(g)=1/4P4 4O O1010(s)(s)H2=-738.5 kJ/mol=-738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式-4得得_。P4(s,白磷白磷)=4P(s,红磷红磷)=-29.2kJ/molH课堂检测例例2
6、2：已知已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370kJ/mol试计算试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的的H所以，所以，HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol2+4-=课堂检测例例3 3：某次发射火箭，用某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知：。已知：
7、N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol 2-2二、反应热的计算H=E(生成生成物总物总能量能量)E(反应反应
8、物总物总能量能量)H=(反应反应物总物总键能键能)(生成生成物总物总键能键能)H=E(反应物反应物断裂化学键吸收的能量断裂化学键吸收的能量)E(形成化学键放出的能量形成化学键放出的能量)二、反应热的计算例1.化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能（kJmol1）：PP198、PO360、OO498，则反应P4(s)3O2(g)P4O6(g)的反应热H为()A1638kJmol1B1638kJmol1C126kJmol1D126kJmol1二、反应热的计算例2.已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O
9、2(g)H2O(l)H571.6kJmol1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)H2220.0kJmol1实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比约是_A1 3B3 1 C1 4D5 13课堂检测C1.1.根据图中的信息得出的结论正确的是（）根据图中的信息得出的结论正确的是（）A A2C2C（s s）+O+O2 2（g g）2CO2CO（g g）H H110.0kJ/mol110.0kJ/molB BC C（s s）+O+O2 2（g g）COCO2 2（g g）H H393.5kJ/molC393.5kJ/molCC
10、OCO（g g）+O O2 2（g g）COCO2 2（g g）H H283.0kJ/molD283.0kJ/molD36g36g碳完全燃烧放出碳完全燃烧放出220.0kJ220.0kJ热量热量课堂检测A2.2.在在2525、101kPa101kPa时，已知：时，已知：2H2H2 2O O（g g）O O2 2（g g）+2H+2H2 2（g g）H H1 1ClCl2 2（g g）+H+H2 2（g g）2HCl2HCl（g g）H H2 22Cl2Cl2 2（g g）+2H+2H2 2O O（g g）4HCl4HCl（g g）+O+O2 2（g g）H H3 3则则HH3 3与与HH1 1
11、和和HH2 2间的关系正确的是（）间的关系正确的是（）A AH H3 3HH1 1+2H+2H2 2B BH H3 3HH1 1+H+H2 2C CH H3 3HH1 12H2H2 2D DH H3 3HH1 1HH2 2课堂检测D3.3.LiHLiH可作飞船的燃料，已知下列反应：可作飞船的燃料，已知下列反应：2Li2Li（s s）+H+H2 2（g g）2LiH2LiH（s s）HH182kJmol1182kJmol12H2H2 2（g g）+O+O2 2（g g）2H2H2 2O O（1 1）HH572 kJmol1572 kJmol14Li4Li（s s）+O+O2 2（g g）2Li2
12、Li2 2O O（s s）HH1196 kJmol11196 kJmol1则反应则反应2LiH2LiH（s s）+O+O2 2（g g）LiLi2 2O O（s s）+H+H2 2O O（l l）的焓变为（）的焓变为（）A A+351 kJmol1+351 kJmol1B B351 kJmol1351 kJmol1C C+702 kJmol1+702 kJmol1D D702 kJmol1702 kJmol1课堂检测A4 4已知：（已知：（1 1）2H2H2 2（g g）+O+O2 2（g g）2H2H2 2O O（g g）H H1 1akJ/molakJ/mol（2 2）4H4H2 2（g
13、g）+2O+2O2 2（g g）4H4H2 2O O（g g）H H2 2bkJ/molbkJ/mol（3 3）2H2H2 2（g g）+O+O2 2（g g）2H2H2 2O O（l l）H H3 3ckJ/molckJ/mol（4 4）4H4H2 2（g g）+2O+2O2 2（g g）4H4H2 2O O（l l）H H4 4dkJ/moldkJ/mol则则a a、b b、c c、d d的关系正确的是（）的关系正确的是（）A A2a2ab b0 0B B2c2cd d0 0C Ca ac c0 0D Db bd d0 0课堂检测5.已知燃料丙烷已知燃料丙烷(C(C3 3H H8 8)完全
14、燃烧后只有完全燃烧后只有CO2 2和和H H2 2O不会造成环境污染，已知有以不会造成环境污染，已知有以下四个热化学反应方程式：下四个热化学反应方程式：CC3 3H H8 8(g)5O2 2(g)=3CO(g)=3CO2 2(g)4H2 2O(g)O(g)H Ha a kJ/molC kJ/molC3 3H H8 8(g)5O2 2(g)=3CO(g)=3CO2 2(g)4H2 2O(l)O(l)H Hb b kJ/mol2CkJ/mol2C3 3H H8 8(g)9O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)2CO(g)8H2 2O(l)O(l)H Hc c kJ/mol2(1)CkJ/
15、mol2(1)C3 3H H8 8(g)2(5)O2(5)O2 2(g)=2(3)CO(g)=2(3)CO2 2(g)2H2 2O(g)O(g)H Hd d kJ/molkJ/mol其中其中a a、b b、c c、d d最大的是最大的是()Aa a Bb b Cc c Dd d课堂检测6.6.在在25 25、101 kPa101 kPa时，时，C(s)C(s)、H H2 2(g)(g)、CHCH3 3COOH(l)COOH(l)的燃烧热分别为的燃烧热分别为393.5 393.5 kJmolkJmol1 1、285.8 kJmol285.8 kJmol1 1、870.3 kJmol870.3 k
16、Jmol1 1，则，则2C(s)2C(s)2H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=CH(g)=CH3 3COOH(l)COOH(l)的反应热为的反应热为()A)A488.3 kJmol488.3 kJmol1 1 B B488.3 kJmol488.3 kJmol1 1C C191 kJmol191 kJmol1 1 D D191 kJmol191 kJmol1 1课堂检测7.7.根据已知信息，按要求写出指定反应的热化学方程式根据已知信息，按要求写出指定反应的热化学方程式(1)LiH(1)LiH可作飞船的燃料，可作飞船的燃料，已知下列反应：已知下列反应：2Li(s)2Li(s)H H2
17、2(g)=(g)=2LiH(s)=2LiH(s)H H182 kJmol182 kJmol1 12H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H H572 kJmol572 kJmol1 14Li(s)4Li(s)O O2 2(g)=2Li(g)=2Li2 2O(s)O(s)H H1 196 kJmol1 196 kJmol1 1试写出试写出LiHLiH在在O O2 2中燃烧的热化学方程式中燃烧的热化学方程式_。(2)(2)工业上制取硝酸铵的流程图工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：如下所示：课堂检测已知：已知：4NO(g)4NH3 3(g)O2 2(g)=
18、4N2 2(g)6H2 2O(g)H H1 745.2 kJmol1 745.2 kJmol1 1；6NO(g)4NH3 3(g)=5N2 2(g)6H2 2O(g)H H1 925.2 kJmol1 925.2 kJmol1 1。则反应。则反应的的热化学方程式可表示为热化学方程式可表示为_。课堂检测(3)饮用水中的饮用水中的NO3(3()主要来自于主要来自于NH4(NH4()。已知在微生物的作用下，。已知在微生物的作用下，NH4(NH4()经过经过两步反应被氧化成两步反应被氧化成NO3(NO3()。两步反应的能量变化示意图如下：。两步反应的能量变化示意图如下：1 mol NH4(1 mol NH4()全部被氧化成全部被氧化成NO3(NO3()的热化学方程式为的热化学方程式为_。