學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計算名師導(dǎo)航知識梳理1.蓋斯定律（1）內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步或_________完成,其反應(yīng)熱是_________的?；蛘哒f,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)的_________無關(guān).(2)解釋:能量的釋放或吸收是以________的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，兩者密不可分,但以________為主。（3）應(yīng)用：對于進(jìn)行得______________的反應(yīng)，不容易_________反應(yīng)，________即有_________的反應(yīng)，_________反應(yīng)熱有困難,如果應(yīng)用_________,就可以_________地把它們的反應(yīng)熱計算出來.例如：C（s）+O2(g)====CO（g)上述反應(yīng)在O2供應(yīng)充分時，可燃燒生成CO2；O2供應(yīng)不充分時，雖可生成CO，但同時還部分生成CO2。因此該反應(yīng)的ΔH______________。但是下述兩個反應(yīng)的ΔH卻可以直接測得:(1)C（s)+O2（g)====CO2(g）ΔH1=－393。5kJ·mol-1（2）CO(g）+O2(g）====CO2（g）ΔH2=－283。0kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律,就可以計算出欲求反應(yīng)的ΔH.分析上述兩個反應(yīng)的關(guān)系，即知：ΔH1=______________，ΔH2=______________。則C(s)與O2(g）生成CO(g）的熱化學(xué)方程式為：____________________________。2。反應(yīng)熱的計算反應(yīng)熱計算的主要依據(jù)是________和________的數(shù)據(jù).疑難突破1。如何理解蓋斯定律?剖析:化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。也就是說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如果一個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的，這就是蓋斯定律.2。進(jìn)行反應(yīng)熱計算應(yīng)注意什么？剖析：(1)反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比，因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)改變時，其反應(yīng)熱數(shù)值需同時做相同倍數(shù)的改變。(2）熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時的反應(yīng)熱。(3）正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等、符號相反。3.如何計算燃燒熱？剖析：(1）計算公式:Q放=n（可燃物)×ΔH，其中Q放指可燃物完全燃燒放出的熱量，ΔH表示可燃物的燃燒熱。（2）含義:一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量，等于可燃物的物質(zhì)的量乘以該物質(zhì)的燃燒熱.問題探究問題：碳不完全燃燒生成一氧化碳，但同時不可避免地會生成少量二氧化碳，因此用實驗的方法不可能準(zhǔn)確地測量出一氧化碳的生成熱.如何得到一氧化碳的生成熱呢？請進(jìn)行探究。探究：(1）測定二氧化碳的生成熱和一氧化碳的燃燒熱，并寫出熱化學(xué)方程式.(2)比較這兩個反應(yīng)熱化學(xué)方程式與生成一氧化碳的熱化學(xué)方程式的不同點，找出無關(guān)的物質(zhì)變換化學(xué)計量數(shù)使其相同,再通過加減消去，然后算出熱量。一定要注意熱化學(xué)方程式相加減時，能量也要相加減.由此可以計算出一氧化碳的生成熱.典題精講【例1】（2005江蘇高考,21（3))通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能.鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差?；瘜W(xué)鍵Si—OSi-ClH—HH—ClSi-SiSi—C鍵能/kJ·mol-1460360436431176347工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4（g）+2H2(g）Si（s）+4HCl(g)該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=______________kJ·mol—1思路解析：根據(jù)拆鍵吸收能量，成鍵放出能量和能量守恒原理,分別求出反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和,相減即得該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH，即ΔH=360kJ·mol-1×4mol+436kJ·mol-1×2mol－431kJ·mol—1×4mol－176kJ·mol-1×mol＝236kJ。答案：+236【例2】發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料，用二氧化氮為氧化劑，這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣.已知：N2(g)+2O2(g）====2NO2(g)ΔH1=+67。7kJ·mol-1①N2H4(g)+O2（g)====N2(g）+2H2O（g)ΔH2＝－534kJ·mol—1②試計算1mol肼和二氧化氮完全反應(yīng)時放出的熱量為_________kJ，寫出肼與二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________。思路解析:由題意可知：N2（g）+2O2（g）====2NO2（g)ΔH1=+67.7kJ·mol-1①N2H4(g)+O2（g)====N2(g）+2H2O(g）ΔH2=－534kJ·mol—1②根據(jù)蓋斯定律，為在反應(yīng)物中消去O2并得到N2H4和NO2的反應(yīng)。令②×2-①得：2N2H4(g)－N2（g）====2N2（g）+4H2O（g）－2NO2（g）；ΔH＝2ΔH2-ΔH1,整理得:2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g）+4H2O(g)ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝534kJ·mol-1×2－67。7kJ·mol-1＝－1135.7kJ·mol—1。則1molN2H4反應(yīng)放出的熱量為567.85kJ。答案：567。852N2H4（g）+2NO2(g)====3N2（g）+4H2O(g）ΔH＝－1135.7kJ·mol—1。【例3】已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為C（金剛石，s）+O2(g)====CO2（g）ΔH=－395。41kJ·mol-1,C(石墨，s)+O2(g)====CO2（g）ΔH=－393.51kJ·mol-1,則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時的熱化學(xué)方程式為____________________________。由此看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體為____________________________.若取金剛石和石墨的混合晶體共1mol在O2中完全燃燒,產(chǎn)生熱量為QkJ,則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為_________(用含Q的代數(shù)式表示）.思路解析：由蓋斯定律,要得到金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可將兩個熱化學(xué)方程式相減即得，C（金剛石，s）－C(石墨,s)=0。ΔH3=ΔH1－ΔH2=－395。41kJ·mol-1+393。51kJ·mol-1=－1。90kJ·mol-1。即C（金剛石，s）====C（石墨，s）ΔH=－1。90kJ·mol—1.可見金剛石轉(zhuǎn)化為石墨放出熱量，說明石墨的能量更低，較金剛石穩(wěn)定。金剛石395.41Q－393.51石墨393.51395.41－Q答案：C(金剛石,s）====C（石墨,s)ΔH=－1。90kJ·mol-1石墨【例4】(經(jīng)典回放)已知在25℃、101kPa下，1gC8H18A.C8H18(l)+O2（g）====8CO2（g)+9H2O（g)ΔH=－48.40kJ·mol—1B。C8H18（l）+O2（g）====8CO2(g)+9H2O（l)；ΔH=－5518kJ·mol-1C。C8H18（l）+O2（g）====8CO2（g)+9H2O;ΔH=+5518kJ·mol-1D.C8H18（l）+O2(g）====8CO2（g）+9H2O（l)；ΔH=－48.40kJ·mol-1思路解析：本題考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷。在25℃、101kPa下，1molC8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出的熱量為×114g=5518kJ。由于在判斷熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明以下幾點：①標(biāo)明各物質(zhì)的狀態(tài)，A中H2O的狀態(tài)標(biāo)錯，A不正確；②標(biāo)明反應(yīng)是吸熱還是放熱，ΔH＞0時為吸熱反應(yīng)，ΔH＜0時為放熱反應(yīng)，C錯；③熱量數(shù)值要與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng),顯然D錯。答案：B【例5】已知下列兩個熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g）====2H2O（l）ΔH=－571。6kJ·mol-1C3H8(g)+5O2（g)====3CO2(g)+4H2O（l）ΔH=－2220kJ·mol-1根據(jù)上面兩個熱化學(xué)方程式，試回答下列問題：(1）H2的燃燒熱為____________________________，C3H8的燃燒熱為______________。（2)1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為______________。（3）現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5mol,完全燃燒時放熱3847kJ,則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是______________。思路解析：（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量，據(jù)題給的熱化學(xué)方程式可知，H2的燃燒熱為571。6kJ·mol—1÷2=285。8kJ·mol-1,C3H8的燃燒熱為2220kJ·mol-1.（2)據(jù)公式Q放=n（可燃物）×ΔH,1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為285。8kJ·mol-1×1mol+2220kJ·mol-1×2mol=4725.8kJ。（3）設(shè)混合氣體H2的物質(zhì)的量為x，則C3H8的物質(zhì)的量為5mol－x,所以:285。8kJ·mol—1×x+（5mol－x)×2220kJ·mol-1=3847kJ解方程得x=3。75mol，則5mol－x=1.25mol.故V（H2）∶V（C3H8）=3.75mol∶1.25mol=3∶1。答案：（1）285。8kJ·mol—12220kJ·mol—1（2)4725.8kJ（3)3∶1知識導(dǎo)學(xué)在學(xué)習(xí)蓋斯定律時要把教材上的“山的高度與上山的途徑無關(guān)”這一形象的比喻遷移到蓋斯定律的理解上來，然后運用能量守恒定律加以驗證，再通過實例感受蓋斯定律的應(yīng)用及在科學(xué)研究中的重要意義。利用蓋斯定律可以從已經(jīng)精確測定的反應(yīng)熱效應(yīng)來計算難于測量或不能測量的反應(yīng)的熱效應(yīng).化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)可以用實驗方法測得，但許多化學(xué)反應(yīng)由于速率過慢，測量時間過長,因熱量散失而難于測準(zhǔn)反應(yīng)熱，也有一些化學(xué)反應(yīng)由于條件難于控制，產(chǎn)物不純，也難于測準(zhǔn)反應(yīng)熱。于是如何通過熱化學(xué)方法計算反應(yīng)熱，成為化學(xué)家關(guān)注的問題。熱效應(yīng)與參與反應(yīng)的各物質(zhì)的本性、聚集狀態(tài)、完成反應(yīng)的物質(zhì)數(shù)量,反應(yīng)進(jìn)行的方式、溫度、壓力等因素均有關(guān)，這就要求涉及的各個反應(yīng)式必須是嚴(yán)格完整的熱化學(xué)方程式.各個反應(yīng)涉及的同一物質(zhì)應(yīng)具有相同的聚集狀態(tài)。反應(yīng)熱用蓋斯定律的方法計算，需設(shè)計不同的途徑,用已知反應(yīng)的熱效應(yīng)來計算.疑難導(dǎo)析可通過對比與之類似的物理學(xué)中的位移、重力做功來理解蓋斯定律。要弄清蓋斯定律與起始狀態(tài)有無關(guān)系，與反應(yīng)的途徑有無關(guān)系。反應(yīng)熱的計算是前面所學(xué)知識和技能的綜合運用,涉及了反應(yīng)熱、燃燒熱、蓋斯定律等概念，及物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的計算等。要清楚反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系，反應(yīng)熱與反應(yīng)的進(jìn)行有什么關(guān)系，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值和符號。在解決這些問題時,要注意物質(zhì)質(zhì)量守恒和能量守恒原理。計算燃燒熱要先弄清可燃物燃燒放出的熱量與可燃物燃燒熱及物質(zhì)的量的關(guān)系。問題導(dǎo)思熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式一樣，因此可類比代數(shù)方程式那樣疊加。根據(jù)蓋斯定律，要得到一氧化碳的生成熱，先要選取易于測定生成熱的二氧化碳的生成反應(yīng)和易于測定燃燒熱的一氧化碳的燃燒反應(yīng)，設(shè)計反應(yīng)途徑，再通過加減消去,即可得到一氧化碳的生成熱。典題導(dǎo)考綠色通道：利用化學(xué)鍵鍵能可以求算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，公式是ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和.【典題變式1】1。已知H—H鍵能（斷裂時吸收或生成時放出的熱量)為436kJ·mol-1，H-N鍵能為319kJ·mol—1，根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H22NH3ΔH=+92。4kJ·mol-1，則N≡N鍵的鍵能是（)A。431kJ·mol-1B。946kJ·mol—1C。649kJ·mol-1D。896kJ·mol答案:B2.已知1molH2分子中化學(xué)鍵斷裂時吸收436kJ的能量，1molCl2分子中化學(xué)鍵斷裂時吸收243kJ的能量，1molHCl分子中化學(xué)鍵形成時放出431kJ的能量,則H2+Cl2====2HCl的反應(yīng)熱為_________kJ·mol-1。答案：—183綠色通道：利用蓋斯定律結(jié)合已知反應(yīng)的反應(yīng)熱可以求解一些相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)熱。解此類題的關(guān)鍵是善于設(shè)計合理的反應(yīng)過程，適當(dāng)加減已知方程式及反應(yīng)熱.【典題變式2】（2005天津高考)磷在氧氣中燃燒,可能生成兩種固態(tài)氧化物。3.1g的單質(zhì)磷(P)在3。2g的氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,并放出xkJ熱量。(1)通過計算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成(用化學(xué)式表示)是_________，其相應(yīng)的質(zhì)量(g）為_________。(2）已知單質(zhì)磷的燃燒熱為ykJ·mol—1，則1molP與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的反應(yīng)熱ΔH=______________。（3）寫出1molP與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的熱化學(xué)方程式：__________________________。答案:（1）P2O3，P2O52.75，3。55(2)－(20x—y)kJ·mol-1(3）P（s)+O2(g)====P2O3(s)ΔH=－(20x-y）kJ·mol-1綠色通道：根據(jù)蓋斯定律可以得出物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式，根據(jù)焓變可以比較物質(zhì)的穩(wěn)定性?！镜漕}變式3】科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，該反應(yīng)的熱效應(yīng)是相同的，已知在25℃、105Pa時，1molC（石墨)完全燃燒生成CO2氣體，放熱393。15kJ·mol—1，1molCO完全燃燒生成CO2氣體，放熱283。0kJ·mol-1A。在25℃、1052C（石墨）+O2（g)====2CO(g）ΔH=—110.5kJ·mol-1B.C（石墨）不完全燃燒生成CO2和CO氣體時,放熱280.3kJ·mol-1C.C（石墨)和CO2反應(yīng)生成CO氣體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D。如果金剛石燃燒生成CO2的反應(yīng)熱大于石墨燃燒生成CO2的反應(yīng)熱,則可以斷定從石墨變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)需要吸熱答案：CD綠色通道：熱化學(xué)方程式正誤的判斷可從狀態(tài)、ΔH正負(fù)號、數(shù)值及物質(zhì)的量等主要方面入手?！镜漕}變式4】1.（2005全國高考理綜,Ⅰ)已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是（）A.2C2H2(g）+5O2（g）====4CO2（g)+2H2O（l）;ΔH=－4bkJ·mol—1B。C2H2（g）+O2(g)====2CO2（g）+H2O(l);ΔH=2bkJ·mol-1C。2C2H2（g）+5O2（g）====4CO2（g）+2H2O(l）