第03講反應(yīng)熱的計算1.證據(jù)推理與模型認知：構(gòu)建蓋斯定律模型，理解蓋斯定律的本質(zhì)，形成運用蓋斯定律進行相關(guān)判斷或計算的思維模型。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：了解蓋斯定律對反應(yīng)熱測定的重要意義，增強為人類科學(xué)發(fā)展而努力的意識與社會責(zé)任感。一、蓋斯定律1．蓋斯定律內(nèi)容(1)實驗證明，一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是。換句話說，在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的和有關(guān)，而與反應(yīng)進行的無關(guān)。例：下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱。(2)蓋斯定律的意義應(yīng)用蓋斯定律可以間接計算出反應(yīng)很慢的或不容易直接發(fā)生的或者伴有副反應(yīng)的反應(yīng)的反應(yīng)熱。2．應(yīng)用蓋斯定律計算ΔH的方法(1)“虛擬路徑”法若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則：ΔH＝。(2)方程式疊加法依據(jù)目標方程式中各物質(zhì)的位置和化學(xué)計量數(shù)，調(diào)整已知方程式，最終加合成目標方程式，ΔH同時作出相應(yīng)的調(diào)整和運算?！咎貏e提醒】利用蓋斯定律注意事項利用蓋斯定律時注意以下三點：1依據(jù)目標方程式中只在已知方程式中出現(xiàn)一次的物質(zhì)調(diào)整已知方程式方向和化學(xué)計量數(shù)。2每個已知方程式只能調(diào)整一次。3ΔH與化學(xué)方程式一一對應(yīng)調(diào)整和運算。二、反應(yīng)熱的計算1．根據(jù)熱化學(xué)方程式計算熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比。例如，aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q則eq\f(nA,a)＝eq\f(nB,b)＝eq\f(nC,c)＝eq\f(nD,d)＝eq\f(Q,|ΔH|)。例1.已知由氫氣和氧氣反應(yīng)生成4.5g水蒸氣時放出60.45kJ的熱量。(1)寫出H2燃燒的熱化學(xué)方程式。(2)計算該條件下50gH2燃燒放出的熱量。2．根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計算ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。例2.根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算CH4(g)＋4F2(g)=CF4(g)＋4HF(g)的反應(yīng)熱ΔH＝_____________?；瘜W(xué)鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/(kJ·mol－1)4144895651553．根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃燒熱)。例3.已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為()A．55kJB．220kJC．550kJD．1108kJ4．根據(jù)蓋斯定律計算將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學(xué)方程式及其ΔH。例4.CH4—CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1該催化重整反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1。三、ΔH的大小比較1．同一物質(zhì)不同聚集狀態(tài)H2O(s)=H2O(l)ΔH1H2O(s)=H2O(g)ΔH2由物質(zhì)的能量E大小比較知熱量：Q1<Q2，且均為吸熱反應(yīng)，ΔH為正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。2．同一反應(yīng)，物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2由物質(zhì)的能量(E)的大小知熱量：Q1>Q2，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。【方法技巧】1ΔH的大小比較時包含“＋”“－”比較。2先畫出物質(zhì)的能量E的草圖，比較熱量的大小，再根據(jù)吸、放熱加上“＋”“－”進行比較。3可逆反應(yīng)的ΔH為完全反應(yīng)時的值，因不能完全反應(yīng)，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|?？键c01蓋斯定律及其應(yīng)用【例1】已知膽礬晶體相關(guān)的焓變?nèi)鐖D所示，則為A． B．C． D．【變式1-1】已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1036kJ?mol-14H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=+94kJ?mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-484kJ?mol-1則H2S熱分解反應(yīng)的2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4為A．-314kJ/mol B．+170kJ/mol C．-170kJ/mol D．+314kJ/mol【變式1-2】已知：弱堿MOH(aq)與H2SO4(aq)反應(yīng)生成1mol正鹽的△H=-24.2kJ/mol，強酸與強堿的稀溶液的中和熱為△H=-57.3kJ/mol。則MOH在水溶液中電離的△H為A．+45.2kJ/mol B．+69.4kJ/mol C．-69.4kJ/mol D．-45.2kJ/mol考點02ΔH大小比較【例2】由圖分析，下列說法正確的是

A．X→Y+Z和Y+Z→X兩個反應(yīng)吸收或放出的能量不等B．X→Y+Z

△H＜0C．X具有的焓高于Y和Z具有的焓的總和D．X→Y+Z

△H＞0，則Y+Z→X

△H＜0【變式1-1】下列焓變比較正確的是A．Na(g)-e-=Na+(g)

ΔH1

K(g)-e-=K+(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2B．Cl(g)+e-=Cl-(g)

ΔH1

Br(g)+e-=Br-(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2C．NaCl(g)=Na+(g)+Cl-(g)

ΔH1

NaBr(g)=Na+(g)+Br-(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH1

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2【變式1-2】已知強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽的熱化學(xué)方程式可表示為

，又知弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程。向1L0.5的溶液中分別加入下列物質(zhì)：①稀醋酸、②濃硫酸、③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時的焓變分別為、、，則、、的關(guān)系是A． B．C． D．考點03反應(yīng)熱的計算【例3】工業(yè)上合成氰化氫()的一種反應(yīng)原理為：。利用下列相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，估算該反應(yīng)的約為化學(xué)鍵鍵能/414389896436A． B．C． D．【變式1-1】化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol1)：P-P：198

P-O：360

O=O：498，則反應(yīng)P4(白磷)+3O2=P4O6的反應(yīng)熱△H為A．-1638kJ·mol1 B．+1638kJ·mol1C．-126kJ·mol1 D．+126kJ·mol1【變式1-2】已知下列幾種含碳化合物的轉(zhuǎn)化及能量變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．

B．1完全燃燒可釋放779.7能量C．的燃燒熱D．1具有的能量大于1具有的能量1．假定反應(yīng)體系的始態(tài)為s，終態(tài)為l，它們之間變化如圖所示：sl，則下列說法不正確的是A．若ΔH1<0，則ΔH2>0 B．若ΔH1<0，則ΔH2<0C．ΔH1和ΔH2的絕對值相等 D．ΔH1＋ΔH2=02．下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系：據(jù)此判斷下列說法正確的是A．石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)B．白磷比紅磷穩(wěn)定C．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH>0D．S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH23．已知：kJ·mol-1kJ·mol-1則反應(yīng)的為A．+519.4kJ?mol-1 B．-259.7kJ?mol-1 C．+259.7kJ?mol-1 D．-519.4kJ?mol-14．已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量：鍵為942、鍵為500、鍵為154，鍵為452.5，則斷裂1鍵所需的能量是A．194 B．316 C．391 D．6585．已知：①1molH2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子時釋放431kJ的能量。下列敘述正確的是A．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH=＋183kJ·mol-1B．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH=-183kJ·mol-1C．氫氣和氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH=-183kJ·mol-1D．1molH2和1molCl2的總能量比2molHCl的總能量低183kJ6．由下列鍵能數(shù)據(jù)大小，不能得出的事實是化學(xué)鍵O－HH－HO－O鍵能kJ·mol-1463436498.3A．1molH2和molO2總能量大于1molH2O總能量B．?dāng)嚅_1molH2中的化學(xué)鍵所吸收的能量是436kJC．H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=?240.85kJ·mol-1D．生成1molH2O的化學(xué)鍵所放出熱量是463kJ7．已知：①

②

③

④

下列說法正確的是A．、B．C．D．、、分別對應(yīng)為、、的燃燒熱8．在25℃、101kPa下，1g乙醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱29.71kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=＋1366.7kJ·mol-1B．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-1366.7kJ·mol-1C．C2H5OH(l)＋O2(g)=CO2＋H2O(l)ΔH=-29.71kJ·mol-1D．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-29.71kJ·mol-19．硫酸是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品，下列為接觸法制硫酸的反應(yīng)：①4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH=-3412kJ·mol-1②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1③SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH=-130.3kJ·mol-1下列說法正確的是A．反應(yīng)②中使用催化劑越多釋放出的熱量越大B．反應(yīng)①中1molFeS2(s)參與反應(yīng)放出的熱量為3412kJC．64gSO2與1molO2在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)釋放出98.3kJ熱量D．FeS2生成H2SO4的熱化學(xué)方程式可表示為2FeS2(s)＋O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH=-2620.4kJ·mol-110．下，．下列說法不正確的是A．液態(tài)水變?yōu)樗魵馄茐牡氖欠肿娱g作用力B．水分解為氫氣和氧氣，斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量C．標準狀況下，水中含共用電子對總數(shù)為D．下，11．下列熱化學(xué)相關(guān)的描述正確的是A．在光照和點燃條件下不同B．已知

，

，則C．表示的燃燒熱：

D．一定條件下

，則和置于密閉容器中充分反應(yīng)放熱12．已知中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量，中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量，中的化學(xué)鍵形成時釋放的能量，與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為A．B．C．D．13．下列說法或表示方法正確的是A．等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量多B．由

可知，金剛石比石墨穩(wěn)定C．在101kPa時，2g完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，則表示氫氣摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式為D．在稀溶液中，，若將含0.5mol的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJ14．CH4在一定條件下可發(fā)生如圖所示的一系列反應(yīng)。下列說法不正確的是

A．ΔH3=ΔH2-ΔH5 B．ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 C．ΔH1